Моя библиотека: документы

Настоящая книга представляет собой первую в мировой литературе фундаментальную монографию, посвященную систематическому описанию фононных и электронных процессов переноса в твердых телах. Изучение явлений переноса относится к одной из центральных проблем физики твердого тела, поскольку именно с ними связаны такие практически важные свойства твердых материалов (металлов, сплавов, полупроводников и т. д.), как, например, теплопроводность и электропроводность.

В книге последовательно изложены основные представления о поведении электронов и фононов в кристаллической решетке, о взаимодействии между ними, а также о процессах рассеяния на дефектах. Специально рассмотрен вопрос о явлениях переноса в магнитном поле.

Благодаря умелому сочетанию последовательного, систематического изложения теории и подробного сопоставления выводов теории с опытными данными для конкретных веществ книга представляет равный интерес как для физиков-теоретиков, особенно начинающих, так и для физиков-экспериментаторов, работающих в области исследования свойств твердых тел.

В книге в ясной и доступной форме излагаются основы статистической физики кристаллов.
В ней дано ставшее уже классическим описание статистики и кинетики электронной и фононной подсистем кристалла. Кроме того, почти половина объема книги посвящена статистике и диффузионной кинетике точечных дефектов кристаллической решетки.

Книгу отличает целевой замысел: автор последовательно отбирает именно те проблемы, при решении которых сила статистического метода проявляется наиболее отчетливо. При этом основное внимание уделяется наиболее простым моделям, позволяющим донести результаты теории до числа и вскрыть физический смысл как исходных предпосылок модели, так и полученных результатов.

Книга предназначена для физиков, инженеров, химиков, работающих в области физики и химии твердого тела, материаловедения и смежных дисциплин; ее можно также рекомендовать в качестве учебного пособия студентам, изучающим теорию твердого тела.

Книга французского физика-теоретика П. де Жена — превосходное введение в физику жидких кристаллов.

В ней рассмотрены модельные представления о строении текстур жидких кристаллов, упорядочение, оптические свойства и дефекты, гидродинамика, влияние электрических и магнитных полей, обобщены последние результаты, полученные при исследованиях физических свойств жидких кристаллов различных классов.

Книга представляет интерес для физиков, в частности кристаллографов, и химиков, изучающих кооперативные явления и фазовые переходы в твердых телах и жидкостях.

Она будет полезна специалистам — разработчикам приборов на основе жидких кристаллов. Ее можно также использовать в вузах как пособие для подготовки специалистов соответствующего профиля.

В книге излагаются основные теоретические представления об элементарных возбуждениях: фононах, экситонах, плазмонах, магнонах, геликонах и других, возникающих в твердых телах и проявляющихся в различных явлениях при взаимодействии с фонами и между собой. Главное внимание уделено изложению коллективных явлений, обусловленных трансляционной симметрией твердого тела.

Книга знакомит читателя с основными методами, используемыми в современной оригинальной литературе, посвященной теории твердого тела. Изложение базируется на использовании математического аппарата квантовой теории поля и новых методах теории твердого тела — корреляционных функций, статистических операторов и прочего. Для чтения книги не требуется предварительного знания этих методов. Они излагаются непосредственно в книге.

Явление сверхпроводимости, открытое свыше 50 лет и нашедшее объяснение около 10 лет назад, получает все более широкое применение. Расширяются также экспериментальные и теоретические исследования сверхпроводящих материалов.

Предлагаемая читателям книга французского физика Де Жена в живой и физически ясной форме освещает важнейшие свойства сверхпроводников и современные теоретические представления, лежащие в основе интерпретации наблюдаемых эффектов и расчетов устройств для практических применений.

Книга рассчитана на физиков и инженеров, занимающихся экспериментальными исследованиями сверхпроводников, и студентов, приступающих к изучению сверхпроводимости.

Книга состоит из пяти обзорных глав, написанных ведущими зарубежными специалистами по физике поверхности твердого тела. Детально рассмотрены современные теоретические представления в области хемосорбции на металлах и на атомарно чистых поверхностях полупроводников.

Дан обширный критический обзор методов и результатов исследований работы выхода металлов и полупроводников. Большую ценность представляет обширный обзор физических свойств халькогенидов свинца, гальваномагнитных, магнитооптических и квантовых эффектов в пленках этих соединений. Весьма актуален обзор исследований размерных эффектов в полупроводниках и механизма поверхностного рассеяния свободных носителей заряда.

Книга под редакцией М. Грина представляет большой интерес для широкого круга физиков и инженеров, работающих в области физики полупроводников, металлов и полупроводниковой электроники. Ряд вопросов, затрагиваемых в ней, несомненно заинтересует специалистов в области хемосорбции и катализа. Книга содержит богатую (свыше 600 наименований) библиографию работ в рассматриваемых областях.

Цель книги — изложить современное состояние физических представлений о магнитных свойствах различных твердых тел.

В первой части изложены основные сведения об электродинамике, термодинамике и статистической механике магнитных сред; дана также общая классификация магнитных веществ.

Вторая часть книги посвящена физике магнетизма слабомагнитных веществ, не обладающих атомным магнитным порядком, т. е. диа- и парамагнетиков. Здесь рассмотрен диамагнетизм неметаллических тел, магнитные свойства сверхпроводников, парамагнетизм атомов, молекул и кристаллов, магнитные свойства слабомагнитных металлов и полупроводников; рассмотрен электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), гальвано- и терромагнитные свойства, магнетооптические явления и методы магнитного охлаждения тел.

Третья часть посвящена описанию сильно магнитных веществ, обладающих атомным магнитным порядком, т. е. ферро-, ферри- и антиферромагнетиков. Здесь дано качественное описание ферро- и антиферромагнетиков, теория молекулярного поля, квантовая теория ферро- и антиферромагнетиков — d- и f- металлов и сплавов; приводится основное положение доменной теории, некоторые виды кривых намагничивания, проблемы магнетодинамики ферромагнетиков, немагнитные свойства магнито-упорядоченных веществ. В конце книги описаны ядерные эффекты в веществах с атомным магнитным порядком.

Книга представляет собой сборник задач (с подробными решениями) по основным разделам современной физики твердого тела: кристаллография и процессы роста кристаллов, физика кристаллической решетки, тепловые, электрические, оптические и магнитные свойства диэлектриков, металлов и полупроводников, сверхпроводимость.

Авторы отдельных глав задачника — авторитетные ученые, имеющие опыт научно-исследовательской и педагогической работы.

Для многих молодых читателей имя Я. И. Френкеля стоит в ряду имен «прочих физиков», и поэтому, видимо, следует пояснить, почему «Очерки о диффузии в кристаллах» посвящены его памяти. Ведь это же не посвящение памяти близкого человека: я, к сожалению, слушал всего несколько лекций Якова Ильича да дважды разговаривал с ним перед войной, когда он приезжал в Харьков и читал в университете лекции о недавно предложенной им капельной модели атомного ядра.

О Якове Ильиче Френкеле говорят: «ученый-романтик». В его научном творчестве удивительно гармонично сочетались строгая логика ученого с фантазией и образным мировосприятием художника.

Ведь надо очень образно мыслить и очень красочно воспринимать мир, чтобы в набухшей капле, отрывающейся от водопроводного крана, усмотреть образ атомного ядра, которое, подобно капле, потеряв устойчивость, может разрегулироваться, самопроизвольно развалившись. На тех знаменитых лекциях Яков Ильич рассказывал об атомном ядре и рисовал на доске водопроводный кран с каплей на носике.

Наряду с классическим методом анализа атомной структуры кристаллов — рентгенографией — все большее значение приобретают в настоящее время другие дифракционные методы: электронография и нейтронография. При помощи электронографического метода могут решаться как некоторые общие вопросы структурного анализа, доступные двум другим методам, так и специальные задачи, рентгенографическое (или нейтронографическое) изучение которых затруднительно или вообще невозможно.

В последнее время в Советском Союзе, а также за рубежом проведено много электронографических исследований атомной структуры кристаллов, обогативших некоторые области кристаллографии, кристаллохимии, минералогии, металловедения и других дисциплин. Все большее значение приобретает электронографический метод в изучении атомной структуры самых разнообразных используемых в технике материалов, в установлении закономерностей происходящих в них процессов, в объяснении их физических свойств.

В книге Ф. Боудена и А. Иоффе “Быстрые реакции в твердых веществах” рассматриваются вопросы, касающиеся взрыва в конденсированной фазе и быстрых реакций, протекающих в кристаллах.

В ней обобщаются исследования, явившиеся продолжением и дальнейшим развитием работ, которые освещались в первой монографии авторов “Возбуждение и развитие взрыва в твердых и жидких веществах”, изданной в русском переводе в 1955 г.

Настоящая книга содержит элементарное физически наглядное описание процессов затвердевания металлов и сплавов. Просто и ясно изложены явления роста кристаллов, интерпретация диаграмм состояния, структуры роста и др. Значительное внимание уделено практическим вопросам выращивания монокристаллов и зонной очистке.

Книга будет полезной для инженеров-металловедов, металлофизиков, металлургов-литейщиков, а также может служить дополнительным пособием по курсам физического материаловедения для студентов физико-технических вузов.

Книга М. Борна и Хуана Куня, посвященная теории кристаллических решеток, лежащей в основе современной физики твердого тела, содержит систематическое изложение методов математического описания кристаллических решеток и многочисленных применений теории к объяснению физических свойств кристаллов (упругие, тепловые, оптические, электрические и др.).

По глубине и полноте изложения книга является лучшей из имеющихся в настоящее время монографий по указанным вопросам.

Книга рассчитана на широкий круг физиков, химиков и инженеров, работающих в различных областях физики твердого тела (кристаллофизика, физика полупроводников, свойства диэлектриков и металлов и т. д.).

Эта книга написана на основе лекций, в течение ряда лет читавшихся авторами для студентов физического факультета Московского университета и факультета физической и квантовой электроники Московского физико-технического института. Вместе с тем, она не является конспектом лекций, а задумана как учебное пособие и поэтому содержит дополнительный материал для желающих изучить предмет более подробно.

Первая половина книги (гл. I—XI) примерно соответствует содержанию лекций, читавшихся на 4-м курсе, а вторая предназначена для студентов 5-го курса. В соответствии с этим постепенно изменяется стиль и характер изложения материала.

Книга рассчитана на лиц, владеющих материалом общефизических и математических курсов в объеме программ, принятых на физических факультетах университетов и в физико-технических институтах. Для изучения глав теоретического характера необходимо знать статистическую физику и квантовую механику в объеме обычных университетских курсов.

Книга посвящена изложению современных представлений о доменной электрической неустойчивости, возникающей при определенных условиях в полупроводниках с горячими электронами. Это явление, открытое и исследованное в последние семь лет, вызывает широкий интерес как в связи с возможными практическими приложениями (генераторы Ганна и т. п.), так и в принципиальном отношении: речь идет здесь о поведении существенно неравновесной макроскопической системы.

В книге рассматриваются механизмы, ответственные за возникновение электрических доменов и токовых шнуров, сообщаются необходимые сведения из теории горячих электронов в полупроводниках (в том числе и пространственно неоднородных), подробно излагаются основы теории доменов и шнуров.

В частности, изучается флуктуационная и статическая устойчивость полупроводника с горячими электронами, причем даются явные критерии абсолютной и конвективной неустойчивости применительно к рассматриваемой системе. Исследуются статические неоднородности распределения электрического поля («статические домены»); решается задача о стационарном движении доменов и шнуров; вычисляется импеданс образца, содержащего электрически ползущие домены или токовые шнуры. Одна глава посвящена физике звукоэлектрических доменов, возникающих в условиях усиления звука электронным пучком в полупроводниках – пьезоэлектриках. Дается сравнительный обзор явления.

Книга рассчитана на научных работников и студентов-физиков (теоретиков и экспериментаторов), а также на радиоинженеров, интересующихся полупроводниковой электроникой.

Книга содержит изложение основных представлений современной теории неупорядоченных полупроводников. Подробно обсуждаются новые идеи, возникшие в связи с изучением движения частиц в случайных полях, характеристики которых заданы только статистически (идеи о «самосурединяющихся» величинах, локализация электронов в случайных потенциальных ямах и другие).

Выясняется, какие представления стандартной зонной теории сохраняют силу и в применении к неупорядоченным полупроводникам. Рассматриваются развитые в последнее десятилетие методы расчета энергетических, электрических и оптических характеристик неупорядоченных систем (в частности, метод оптимальной флуктуации, квазиклассическое приближение и теория протекания).

Рассматриваются также приложения этих представлений для решения ряда задач кинетики и оптики неупорядоченных материалов (электропроводность и термоЭДС в области прыжковой проводимости, межзонное поглощение света, комбинированное рассеяние света на электронах).

Настоящая работа содержит дальнейшее развитие нового метода в теории сверхпроводимости, недавно предложенного одним из авторов.

Рассчитана энергия основного сверхпроводящего состояния гамильтониана Фрелиха, однофермионные и коллективные элементарные возбуждения, соответствующие этому состоянию. При этом выяснено, что окончательные формулы, полученные недавно Бардиным, Купером и Шриффером для основного состояния и однофермионных возбуждений, в первом приближении являются правильными. Физическая же картина явления оказалась в некотором отношении более близкой к той, которую представляли себя Шаффрот, Батлер и Блатт.

Произведен детальный анализ влияния кулоновского взаимодействия электронов в теории сверхпроводимости. Рассмотрена система двухчастиц и четырехчастиц в гамильтониановом взаимодействии и установлены критерии ее сверхтекучести.

Монография известного американского физика-теоретика Дж. Бирмана содержит последовательное изложение теории пространственных групп и ее применения для исследования динамических и оптических свойств кристаллической решетки. Большое количество разобранных конкретных примеров делает книгу хорошим руководством по изучению практических приемов использования пространственной симметрии.

В русском издании книга выпущена в двух томах. Второй том посвящен теории колебаний кристаллической решетки и ее оптическим свойствам — инфракрасному поглощению и комбинационному рассеянию. С позиций теории симметрии рассматривается вопрос о критических точках функции распределения частот, определяющих особенности оптических спектров.

Описывается применение всех результатов к кристаллам со структурой каменной соли и алмаза, представляющей собой важнейший пример симметрии и несимметрии пространственных групп. В книгу включен краткий анализ зон проводимости, обусловленных нарушением симметрии дефектами или внешними полями.

Книга представляет интерес для широкого круга научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики твердого тела.

Монография известного американского физика-теоретика Дж. Бирмана посвящена применению теории пространственных групп к анализу оптических свойств кристаллической решетки. Монография содержит последовательное изложение теории пространственных групп и ее применения для исследования динамических и оптических свойств кристаллической решетки. Большое количество разобранных конкретных примеров делает книгу хорошим руководством по изучению практических приемов использования пространственной симметрии.

В русском издании книга выпущена в двух томах. Первый том содержит изложение теории пространственных групп, методов их приведения, а также вопросов динамики кристаллической решетки.

Книга представляет интерес для широкого круга научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики твердого тела.

В книге подробно изложены разделы теории групп, которые находят применение в физике твердого тела, и методы расчета спектров электронов и фононов вблизи особых точек, основанные на использовании теории групп, а также рассмотрены деформационные эффекты в полупроводниках, т. е. эффекты, возникающие при деформациях, нарушающих симметрию кристалла.

Подробно изложены ряд новых вопросов, касающихся применения теории групп в физике твердого тела, а также ряд разделов теории групп, детально не рассмотренных ни в одной из аналогичных монографий, изданных в СССР или за рубежом. Сюда относятся, например, теория проективных представлений и использование проективных представлений для построения представлений пространственных групп, правила отбора для пространственных групп с учетом инвариантности к инверсии времени, использование метода инвариантов для построения спектров электронов, в том числе в деформированных кристаллах.

Из широкого круга физических задач наиболее подробно изложены резонансные и антирезонансные особенности электронного связывания со структурой спектра плотности состояний, возможности связи структуры и резонансов при деформации полупроводников типа алмаза, нитридов бора, кремния и иттрия, в которых кристаллизуются наиболее употребительные полупроводники Ge, Si, соединения А₃В₅ и А₂В₆.

Книга предназначена для физиков — экспериментаторов и теоретиков, специализирующихся в области физики твердого тела и физики полупроводников.

В книге излагаются методы решения задач дифракции электромагнитных и звуковых волн на статистически неровной или неоднородной поверхности. Формулируются основные уравнения, описывающие волновые поля, и граничные условия к ним, а также статистическая постановка задачи. Исследуется рассеяние волн на малых пологих неровностях в приближении модифицированной теории возмущений, и на крупных неровностях — в приближении физической оптики с учетом затенений.

Приведены расчёты средних и флуктуационных характеристик рассеянного поля: коэффициенты отражения, индикатрисы рассеяния, флуктуации амплитуды и фаз, корреляционная функция поля и т. д. Анализируются частотные спектры электромагнитных и звуковых волн, дифрагированных на случайно движущихся поверхностях. Определяются эффективные сечения и флуктуационные характеристики поля, отражённого от случайных шероховатых тел.

С помощью комбинации методов возмущений и физической оптики исследуется рассеяние волн на многомасштабных статистически случайных неровностях. Эта модель наиболее близка к поверхностям, встречающимся в природе и технике (морская поверхность, шероховатости дороги и т. д.). В заключительной части описан метод фейнмановских диаграмм, позволяющий рассматривать взаимодействие волн с неровностями. Выводятся уравнения движения для поля типа уравнений Дайсона и вариации интенсивности волн. В качестве иллюстрации рассчитаны статистические характеристики поля в волноводе с границами случайной формы.

Обобщены и систематизированы сведения об алмазоподобных наноформах углерода (т. н. даймондоиды, алмазоподобные нановолокна, нанокристаллиты, нанотрубки, гипералмазы, многочисленные гибридные и углерод-углеродных композитных наноструктур, содержащих атомы sp³-углерода в тетраэдрической координации), полученные с использованием современных методов вычислительной квантовой теории и молекулярной динамики.

Обсуждены особенности атомной структуры, электронного строения, химической связи, факторов устойчивости, физико-химических свойств алмазоподобных наноаллотропов углерода, а также их материаловедческие перспективы.

Для специалистов в области физико-химии углеродных наноматериалов, химии твердого тела, квантовой химии и компьютерного материаловедения, аспирантов, магистрантов и студентов старших курсов университетов.

Явление сверхпроводимости было открыто 50 лет назад (в 1911 г.), но его изучение по ряду причин происходило сравнительно медленно. Достаточно сказать, что лишь через 22 года было установлено такое фундаментальное свойство сверхпроводников, как их «идеальный диамагнетизм» (эффект Мейсснера). Другой важнейший факт — изотопический эффект в сверхпроводниках — был обнаружен только в 1950 г.

Между тем именно существование сильного изотопического эффекта указывает на то, что сверхпроводимость обусловлена взаимодействием электронов с колебаниями решетки. В этой связи представляется довольно естественным, что до последней лет более или менее успешно была развита лишь макроскопическая теория сверхпроводимости.

Что же касается микроскопической теории, то в сколько-нибудь завершенном виде она замкнута огромным исследовательским пилотом до 1957 г., хотя в этой области и были ранее высказаны некоторые важные идеи и предложения.

В гл. 7 мы обсуждали схему классификации твердых тел, в основу которой положены свойства симметрии их кристаллической структуры. Подобное разбивание на классы очень важно, но в нем находит свое отражение лишь одна характеристика твердых тел — их геометрическая симметрия.

Такая схема классификации не в состоянии учесть важные структурные особенности твердого тела, которые сказываются на его физических свойствах, даже если они не влияют на его чисто геометрические свойства. Именно поэтому в каждой из семи кристаллических систем можно обнаружить кристаллы с самыми разными электрическими, механическими и оптическими свойствами.

В настоящей главе мы описываем иную, менее строгую классификационную схему, базирующуюся не на симметрии твердых тел, а на их физических свойствах. В основе классификации лежит пространственное распределение валентных электронов.

Мы начали работать над книгой в 1968 г., стремясь восполнить пробел, который мы оба остро чувствовали после нескольких лет преподавания вводных курсов физики твердого тела для изучающих физику, химию, инженерные науки и технологию материалов в Корнеллском университете.

Давая студентам младших и старших курсов рекомендации по самостоятельному чтению, нам приходилось отсылать их к пестрой мешанине, составленной примерно из полдюжины учебников и монографий. Лишь отчасти это связано с многоплановостью предмета, основная же проблема заключается в его двойной природе.

С одной стороны, во введении в физику твердого тела необходимо достаточно подробно рассказать о мирохимическом равновесии твердых тел, уделяя особое внимание типичным экспериментальным данным и иллюстративным примерам. С другой стороны, сегодня существует хорошо обоснованная общая теория твердого тела, с которой должен ознакомиться любой серьезно интересующийся студент.

Настоящая книга предназначается в первую очередь для лиц, занятых экспериментальными исследованиями в области физики полупроводников. Она, вероятно, окажется полезной и для студентов физических специальностей.

Основное внимание в книге уделено вопросам колебаний кристаллической решетки, законам движения электрона в идеальном и возмущенном периодических полях, кинетическому уравнению и явлениям переноса (прохождению тока).

Для чтения книги требуется знакомство с математикой, квантовой механикой и статистической физикой в объеме программ физического факультета университета или физико-математического факультета политехнического института. При этом не обязательно детальное знакомство с этими курсами, но предполагается, что читатель способен разобраться в соответствующих параграфах учебников, на них делается ссылка.

Особенностью книги является то, что на основе этих простейших сведений все формулы выводятся так, как я надеюсь, достаточно подробно для того, чтобы сделать ее доступной указанному выше кругу лиц.

Настоящая монография является первой в мировой литературе книгой, посвященной последовательному изложению основных результатов теоретических исследований переноса энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. Особенности переноса энергии в аморфных и кристаллических средах рассматриваются в тесной связи с их оптическими свойствами и, в частности, в связи с влиянием переноса энергии на характеристики люминесценции.

Обсуждаются различные механизмы переноса энергии (резонансная передача возбуждений, экситоны, прыжковый перенос), а также особенности переноса при высоких уровнях возбуждений. Широко известна та важная роль, которую играет перенос энергии электронного возбуждения при анализе многочисленных оптических, фотоэлектрических, радиационных и других свойств кристаллов, растворов, биологических объектов и полимеров.

Книга рассчитана на научных работников (физиков, химиков, биологов), сталкивающихся в своих исследованиях с проблемами переноса энергии электронного возбуждения, а также аспирантов и студентов старших курсов этих же специальностей.

Первое издание книги появилось в 1937 году. Она давно стала библиографической редкостью.

Монография представляет собой оригинальную работу, в которой рассматриваются основные теоретические и технические вопросы космонавтики. Второе издание автор снабдил комментариями и примечаниями.

Издание рассчитано на специалистов в области ракетно-космической техники, а также на историков космонавтики.

В книге описаны в доступной форме разнообразные свойства переменных звезд, в том числе открытых в последние годы уникальных объектов. Этому посвящены первые пять глав книги. Шестая глава содержит подробное описание визуальных и фотографических способов наблюдений и методов их обработки.

Приведены также необходимые вспомогательные сведения: списки ярких переменных звезд и звезд сравнения, карты окрёстностей переменных звезд и таблицы, необходимые для обработки наблюдений.

Книга предназначена для любителей астрономии, учителей, студентов астрономических специальностей университетов и педагогических институтов. Может служить пособием для практических работ и для занятий астрономических кружков.

Английского ученого Фреда Хойла хорошо знают как видного астрофизика, всегда выдвигающего новые и смелые гипотезы. Он известен также как автор нескольких научно-фантастических романов, два из которых, «Черное облако» и «Андромеда», переведены на русский язык. На этот раз мы встречаемся с Хойлом-популяризатором, знакомящим читателей с передовым фронтом науки, на котором причудливо смыкаются микро- и макромиры — атомные ядра, гигантские галактики и таинственные квазары.

Автор вводит читателя в мир зарождающихся звезд, рассказывает ему о прошлом и будущем нашего Солнца. Затем перед читателем предстают «схлопывающиеся» гигантские звезды — квазары, «замыкающееся» пространство и множество других интересных вещей. Но это не фантастика, это строгие выводы из тех же уравнений, которыми определяется путь Земли вокруг Солнца.

Книгу с увлечением прочтут все интересующиеся наукой, начиная со студентов младших курсов и кончая маститыми научными сотрудниками.

Книга представляет собой перевод лекций известного американского физика-теоретика Дж. А. Уилера в Международной летней школе физики им. Энрико Ферми в Варенне (Италия); в дополнении помещены оригинальные статьи автора и других крупных зарубежных ученых (Мак-Витти, Хойла, Мизнера). В целом книга содержит изложение ряда проблем гравитации, космологии и теории элементарных частиц.

Основное внимание уделяется попытке объединенного описания гравитационного и электромагнитного полей (геометродинамика), включающего топологические обобщения; обсуждаются также такие актуальные вопросы, как взаимные превращения гравитации и элементарных частиц, роль нейтрино и гравитационных волн в общем балансе энергии во Вселенной.

Книга рассчитана на широкий круг физиков, астрономов и математиков, интересующихся современным проблемами гравитационной физики и космологии.

Книга Р. Толмена содержит обстоятельное изложение физических и математических основ специальной и общей теории относительности и наблюдаемых эффектов, которые из нее следуют. Наибольшая часть книги посвящена релятивизации основных разделов классической физики.

В рамках сначала специальной, затем общей теории относительности рассмотрены механика частицы и динамика сплошных механических сред, электронная теория и динамика электромагнитных сред. Особое внимание уделено вопросам релятивистского обобщения термодинамики покоящихся и движущихся сред.

И наконец, примерно треть книги занимает изложение космологических моделей, ставших уже классическими, но интересных и важных до сих пор.

Теория переноса лучистой энергии представляет собой важнейший раздел теоретической астрофизики. Это обусловлено прежде всего тем, что перенос излучения играет огромную роль в физических процессах, происходящих в небесных телах. Вместе с тем перенос излучения во внешних частях небесных тел определяет характер их спектров, служащих основой астрофизических исследований.

С проблемой переноса излучения мы встречаемся также в геофизике (при изучении земной атмосферы и водных бассейнов) и в некоторых других отделах физики. В последнее время приобрела большое значение проблема диффузии нейтронов, родственная по применяемым методам проблеме переноса излучения.

Монография, посвящённая исследованиям гравитационного поля Луны, проведённым по наблюдениям движений искусственных спутников Луны и единичным измерениям силы тяжести непосредственно на лунной поверхности.

Рассмотрено несколько способов численно-аналитического представления гравитационного поля. Построены поверхности равного потенциала силы тяжести, радиального градиента силы тяжести. Исследована общая геометрическая, динамическая, гравиметрическая и гидростатическая равновесная фигура Луны. Изучено распределение масс внутри Луны, в том числе масконы.

Монография по этим проблемам является первой в мировой литературе. Она предназначена для астрономов, геофизиков, а также лиц смежных специальностей, занимающихся изучением Луны. Книга может служить учебным пособием для студентов старших курсов астрономических и геофизических специальностей университетов.

В книге Росси и Грейзена рассмотрены вопросы, касающиеся взаимодействия заряженных частиц с веществом, и особенно подробно изложена каскадная теория ливней. Остальные вопросы теории космических лучей, как, например, влияние магнитного поля Земли, ядерные взаимодействия частиц, теоретический анализ экспериментов, в книге не рассматриваются. Поэтому редакция сочла целесообразным изменить прежнее название книги — Cosmic-Ray Theory.

Изложение некоторых вопросов в книге устарело, особенно это относится к последнему разделу, посвящённому поперечным размерам ливней. Исправления и критические замечания по тексту даны в сносках.

Список литературы дополнен наиболее существенными работами советских учёных по теории космических лучей.

Книга представляет собой наглядное физическое и математическое введение в современную релятивистскую астрофизику. Основное внимание уделено «черным дырам» и космологии как проявлениям гравитационного коллапса — возможной конечной стадии эволюции вещества в наблюдаемой области Вселенной.

Книга представит большой интерес для физиков и астрономов — как студентов, так и специалистов, особенно аспирантов и начинающих исследователей, — а также математиков и механиков.

Настоящая монография является первой в мировой литературе попыткой систематического изложения теории фигур равновесия и устойчивости «сжимаемых», прежде всего бесстолкновительных, гравитирующих систем.

Многие результаты, изложенные в книге, получены авторами с сотрудниками.

В качестве астрофизических приложений выбраны такие актуальные вопросы, как проблема образования спиральных рукавов галактик, закон планетных расстояний, вопросы устойчивости систем типа колец Сатурна и др.

Издание рассчитано на физиков, механиков, математиков, астрофизиков, интересующихся современным состоянием наук о равновесии и устойчивости гравитирующих систем.

Переработка учебника для шестого издания потребовала сравнительно большой затраты труда, так как при этом приходилось решать ряд задач различного характера. Прежде всего возникли требования технического порядка и притом противоречащие одно другому: с одной стороны, требовалось уменьшить объем книги примерно на три листа, с другой — необходимо было дополнить учебник изложением успехов астрономии за последние одиннадцать лет (пятое издание вышло в 1939 г.). Поэтому пришлось не только выбросить или сильно сократить ряд отделов (вывод закона тяготения из законов Кеплера, задачу двух тел, астрономические наблюдения и др.), но и тщательно пересмотреть весь текст с целью еще большей сжатости изложения.

Когда же я перешел к работе над внесением дополнений, то с особенным удовлетворением отмечал большие успехи, достигнутые за эти годы советской астрономией. Больше всего дополнений было внесено в главы, посвященные новейшим результатам астрономической и звездной астрономии. Также значительно больше места и внимания уделено в новом издании философским и методическим вопросам.

Принесу здесь глубокую благодарность академику С. К. Всехсвятскому, к. ф.-м. н. А. К. Куликовскому и рецензентам книги, советам и замечаниям к. ф.-м. н. Е. Р. Рахлиной и М. М. Дадаеву, которые внесли в текст ряд полезных улучшений, и М. М. Дадаев, кроме того, проделал большую работу по подбору рисунков.

Второе издание Теории затмений отличается от первого издания, вышедшего в 1945 г., полной переработкой первой части — теории солнечных затмений. Эта переработка заключается в многочисленных дополнениях различных теоретических вопросов, в более подробных выводах ряда формул и в снабжении важнейших формул вычислительными примерами, взятыми для затмения 30 июня 1954 г.

В приложениях даны подробные таблицы, упрощающие вычисление солнечных затмений, частично заимствованные из нашего сборника таблиц, изданного в Трудах Государственного астрофизического института в 1925 г., а частично составленные вновь применительно к вычислениям с помощью арифмометра. Сжатие земного эллипсоида в формулах и таблицах принято по Красовскому вместо употреблявшегося в первом издании международного значения.

В остальных главах сделаны лишь небольшие дополнения, отражающие последние исследования в соответствующих областях. Наконец, исправлены опечатки и неточности, вкрававшиеся в первое издание.

В учебном пособии кратко излагаются основные положения современной космологии как науки о глобальном строении Вселенной. Определены основные характеристики стандартной фридмановской модели: радиус кривизны, метрика пространства — времени, критическая плотность, космологическая постоянная, различные расстояния.

Рассмотрены закономерности распространения излучения в искривлённом пространстве, закон Хаббла разбегания галактик, свойства реликтового излучения, основные этапы физической эволюции Вселенной. Даётся представление о теории инфляции, первичном нуклеосинтезе и образовании крупномасштабных структур Вселенной.

Пособие предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся по астрономии и теоретической физике.

Сжато изложенный курс, рассчитанный на студентов-астрономов физических, физико-математических и механико-математических факультетов университетов. Учебник написан в полном соответствии с программой курса, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР.

Может быть использован студентами-физиками, математиками и географами, для которых читаются курсы астрономии, а также студентами физико-математических факультетов педагогических институтов и аспирантами.

Учебник содержит все основные сведения по сферической астрономии (небесная сфера, время и редукции) и некоторые дополнительные разделы, например, движение полюсов Земли, неравномерность вращения Земли и астрономические постоянные.

Книга знакомит читателя с картиной звездного неба. Она помогает находить созвездия и навигационные звезды северного и южного полушарий неба, что очень важно для морских и авиационных штурманов и космонавтов.

Попутно рассказывается о достопримечательностях созвездий. Книга рассчитана на широкий круг читателей.

Автор, видный специалист по физике и химии атмосферы, поставил перед собой задачу — с единой точки зрения рассмотреть роль мелкодисперсного твердого вещества в земной атмосфере и космическом пространстве. Твердые частицы играют большую роль в процессе формирования осадков, загрязнении атмосферы пылью и радиоактивными выпадениями; не менее велика их роль и в проблемах безопасности космических полетов.

Глава I книги посвящена общим свойствам твердых частиц и их распределению по размерам, главы II и III — атмосферной пыли в нижних и верхних слоях атмосферы, глава IV — пылевым радиоактивным выпадениям и их динамике. Следующие главы посвящены метеорным частицам в межпланетном пространстве, пыли на Луне и пылевой материи на планетах солнечной системы.

Книга представляет большой интерес для читателей самых различных специальностей: астрономов, геофизиков, метеорологов, физиков, инженерно-технических работников различного профиля, военных специалистов.

В книге дан обзор современных представлений о Луне на основе достижений последних лет, в том числе экспедиций «Аполлонов» 12 и 14. В первых разделах рассмотрены основные астрономические данные: движение, масса, отражательная способность.

В последующих главное внимание уделено строению поверхности, геологии и морфологии лунных образований, а также результатам исследования образцов лунного вещества. В заключение изложены проблемы происхождения и эволюции Луны, а также лунного рельефа.

Книга рассчитана как на специалистов, так и на широкие круги читателей, интересующихся новыми данными о Луне.

Справочник содержит свыше 400 биографических справок о жизни и деятельности астрономов всех времен, а также некоторых физиков, математиков, философов, чьи работы способствовали познанию законов Вселенной.

В приложениях приводятся краткие сведения об астрономах, чьими именами названы кратеры на Марсе и Луне. Дана хронология важнейших открытий в астрономии.

Расчитан на исследователей истории естествознания и техники, преподавателей школ и вузов, студентов, а также на широкие круги читателей.

Плазменные явления стали привлекаться для интерпретации астрофизических явлений сравнительно давно Гинзбург (1946), Шкловский (1946), Шлютер, Бирман (1950), Альвен (1952), Спитцер (1957), Пиддингтон (1954), Гинзбург и Железняков (1958) и др..

Однако только в последнее время появились необходимые предпосылки для достаточно надежного использования результатов теоретических и экспериментальных исследований физики плазмы. Это связано с относительной сложностью и многообразием плазменных явлений.

Только после того как физика плазмы достигла определенного уровня, можно было приступить и к ее использованию в астрофизике.

Существует более десятка книг, посвященных теории переноса. Зачем же нужна еще одна? Ответ на этот естественный вопрос состоит в том, что в последние годы получила большое развитие новая важная область теории переноса — исследование многократного рассеяния излучения в частотах спектральных линий.

Изложение относящихся к этому вопросов в имеющихся монографиях не отражает современного состояния проблемы. Между тем не подлежит сомнению, что этой области исследований принадлежит большое будущее, так как она составляет теоретическую основу интерпретации линейчатых спектров оптически плотной плазмы.

Уже беглый взгляд на астрофизическую литературу последних лет показывает, насколько вопрос удельный вес исследований движений газа в межзвездном пространстве и в звездных атмосферах (космическая газодинамика и космическая электродинамика).

Развитию этих областей астрофизики способствует и большое внимание, уделяемое в настоящее время вопросам космогонии, — науке, которая, в сущности, и базируется на изучении движений газа и пыли в космических условиях.

Проблемы космической газодинамики и магнитной гидродинамики обсуждались в той или иной степени почти на всех астрофизических конференциях и совещаниях последних лет.

Эволюция звезд и грандиозные явления их взрыва и сжатия, недавно открытые пульсары и предсказанные теорией, но до настоящего времени не обнаруженные «черные дыры» составляют предмет предлагаемой книги, вместе с теми теоретическими сведениями, которые необходимы для их понимания.

Астрономия переживает в настоящее время период бури и натиска. Десятилетие с 1960 по 1970 гг. вместило в себя открытия квазаров, пульсаров, рентгеновских источников и реликтового излучения. В теоретической астрофизике важные гипотезы и открытия появляются еще чаще.

Наблюдательные открытия в значительной мере связаны с новыми, послевоенными методиками исследований — радиоастрономией и приборами на ракетах и спутниках.

Книга посвящена космологии — науке о строении и эволюции Вселенной. В ней рассматриваются как классические основы космологии, так и ее новейшие проблемы: теория расширяющейся горячей Вселенной, проблема сингулярного состояния в прошлом, физические процессы на ранних этапах космологического расширения, гравитационная неустойчивость и образование галактик.

С достаточной полнотою и наглядностью рассмотрены и классические проблемы: геометрия мира, движение вещества и распространение света в расширяющейся Вселенной. В доступной форме приводятся сведения из общей теории относительности, теории элементарных частиц, физической статистики.

Качественная сторона излагаемых в книге проблем доступна широкому кругу читателей и представляет общепознавательный интерес. Изложение теории современной космологии, ее наблюдательных основ рассчитано на специалистов — физиков и астрономов, а также на студентов старших курсов, аспирантов и преподавателей. Книга дает подготовку, необходимую для самостоятельной работы.