II.-Теория-поля (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика в 10 томах)

УДК 530.1(075.8) Л22 БЕК 22.31 Л андау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: Учеб. пособл Для вузов. В 10 т. Т. П. Теория поля. 8-е изд., стереот. Мл ФИЗМАТЛИТ, 2003. 536 с. ?ЯВИ 5-9221-0056-4 (Т. П). Второй том курса теоретической физики, заслужившего широкую известность в нашей стране и за рубежом, посвящен классической теории электромагнитных и гравитационных полей.

Излагаются основы специальной теории относительности, вывод уравнений электродинамики из принципа наименьшего действия, вопросы распространения и излучения электромагнитных волн. Последние главы книги посвящены общей теории относительности. Параллельно с развитием этой теории излагаются основы тензорного анализа. Для студентов университетов, студентов физических специальностей вузов, а также для аспирантов соответствующих специальностей. Ответственный редактор курса «Теоретическая физика» академик РАЕ?, доктор физико-математических наук Л. П.

Пишаееский ?ЯВ5? 5-9221-0056-4 (Т. ?1) ?ЯВ5? 5-9221-0053-Х © ФИЗМАТЛИТ, 1988, 2001, 2003. ОГЛАВЛКНИК 9 10 11 12 86 91 93 94 Предисловие редактора к седьмому изданиию Предисловие к шестому нзданиию Предисловие к первому и второму изданииям Некоторые обозначения Г л а в а 1. Принцип относительности 1.

Скорость распространения взаимодействий 2. Интервал 3. Собственное время 4. Преобразование Лоренца 5. Преобразование скорости 6. Четырехмерные векторы 7. Четырехмерная скорость Г л а в а П. Релятивистская механика 8. Принцип наименьшего действия 9. Энергия и импульс 10. Преобразование функции распределения 11.

Распад частиц 12. Инвариантное сечение 13. Упругие столкновения частиц 14. Момент импульса Г л а в а П1. Заряд в электромагнитном поле 15. Элементарные частицы в теории относительности 16. Четырехмерный потенциал поля 17. Уравнения движения заряда в поле 18.Калибровочная инвариантность 19. Постоянное электромагнитное поле 20. Движение в постоянном однородном электрическом поле 21. Движение в постоянном однородном магнитном поле 22.

Движение заряда в постоянных однородных электрическом и магнитном полях 23. Тензор электромагнитного поля 24. Преобразование Лоренца для поля 25.Инварианты поля Г л а в а 1Ч. Уравнения электромагнитного поля 26.Первая пара уравнений Максвелла 27. Действие для электромагнитного поля 28. Четырехмерный вектор тока 29. Уравнение непрерывности 30. Вторая пара уравнений Максвелла 13 17 22 25 28 30 41 44 46 50 53 57 59 65 69 71 74 77 78 80 82 98 100 103 105 108 ОГлАВление 111 112 117 122 124 221 224 227 230 236 240 244 247 250 31.Плотность и поток энергии 32.

Тензор энергии-импульса 33. Гензор энергии-импульса электромагнитного поля 34. Теорема вириала 35. Тензор энергии-импульса макроскопических тел Г л а в а У. Постоянное электромагнитное поле 36. Закон Кулона 37. Электростатическая энергия зарядов 38. Поле равномерно движущегося заряда 39. Движение в кулоновом поле 40. Дипольный момент 41. Мультипольные моменты 42. Система зарядов во внешнем поле 43. Постоянное магнитное ноле 44. Магнитный момент 45.

Теорема Лармора Г л а в а У1. Электромагнитные волны 46. Волновое уравнение 47. Плоские волны 48. Монохроматическая плоская волна 49. Спектральное разложение 50. Частично поляризованный свет 51. разложение электростатического поля 52. Собственные колебания поля Г л а в а УП. Распространение света 53. Геометрическая оптика 54.Интенсивность 55.

Угловой зйконал 56. Тонкие пучки лучей 57. Отображение широкими пучками лучей 58. Пределы геометрической оптики 59. Дифракция 60. Днфракция Френеля 61. Дифракция Фраунгофера Г л а в а УП1. Поле движущихся зарядов 62. Запаздывающие потенциалы 63. Потенциалы Лиенара-Вихерта 64. Спектральное разложение запаздывающих потенциалов 65.Функция Лагранжа с точностью до членов второго порядка Г л а в а 1Х. Излучение электромагнитных волн 66.

Поле системы зарядов на далеких расстояниях 67. Дипольное излучение 68. Днпольное излучение при столкновениях 69. Тормозное излучение малых частот 70.Излучение при кулоновом взаимодействии 128 129 132 134 138 140 143 146 148 150 154 156 162 167 169 175 177 183 187 190 193 200 202 205 211 216 оглэвлеиие 259 262 267 271 279 285 289 293 298 300 460 463 467 470 71. Квадрупольнос и магнитно-дипольное излучения 72.Поле излучения на близких расстояниях 73. Излучение быстро движущегося заряда 74. Магнито-тормозное излучение 75.

Торможение излучением 76. Торможение излучением в релятивистском случае 77. Спектральное разложение излучения в ультрарелятивистском слу гас 78. Рассеяние свободными зарядами 79. Рассеяние волн с малыми частотами 80. Рассеяние волн с большими частотами Г л а в а Х. 'Частица в гравитационном поле 81. Гравитационное поле в нерелятивистской механике 82. Гравитационное поле в релятивистской механике 83. Криволинейные координаты 84. Расстояния и промежутки времени 85.Ковариантное дифференцирование 86.

Связь символов Кристоффеля с метрическим тензором 87. Движение частицы в гравитационном поле 88.Постоянное гравитационное поле 89. Вращение 90. Уравнения электродинамики при наличии гравитационного поля Г л а в а Х1. Уравнения гравитационного поля 91. Тензор кривизны 92. Свойства тензора кривизны 93.

Действие для гравитационного поля 94. Тензор энергии-импульса 95. Уравнения Эйнштейна 96.Псевдотензор энергии-импульса гравитационного поля 97. Синхронная система отсчета 98.'Гетрадное представление уравнений Эйнштейна Г л а в а ХП. Поле тяготеющих тел 99. Закон Ньютона 100. Центрально-симметричное гравитационное поле 101. Движение в центрально-симметричном гравитационном поле 102.

Гравитационный коллапс сферического тела 103. Гравитационный коллапс пылевидной сферы 104. Гравитационный коллапс несферических и вращающихся тел 105. Гравитационное воле вдали от тел 106. Уравнения движения системы тел во втором приближении Г л а в а Х111. Гравитационные волны 107. Слабые гравитационные волны 108. Гравитационные волны в искривленном пространстве-времени 109. Сильная гравитационная волна 110. Излучение гравитационных волн 304 306 310 315 320 326 ЗЗО 334 342 344 348 352 360 364 370 377 385 393 397 401 411 414 422 429 440 450 ОГЛАВЛЕНИЕ Г л а в а Х11Г. Релятивистская космология 111.Изотропное пространство 112. Закрытая изотропная модель 113.

Открытая изотропная модель 114. Красное смещение 115. Гравитационная устойчивость изотропного мира .. 116. Однородные пространства 117. Плоская аиизотропная модель 118.Колебательный режим приближения к особой точке 119. Особенность по времени в общем космологическом уравнений Эйнштейна 477 483 488 492 501 508 516 520 решении 526 ПРЕДИСЛОВИЕ РКДАКТОРА К СЕДЬМОМУ' ИЗДАНИЮ Е. М. Лифшиц начал готовить новое издание «Теории поля~ в 1985 году и продолжал работу над ним даже в больнице, во время своей последней болезни.

Изменения, которые он предполагал сделать, учтены в настоящем издании. Из них следует отметить некоторую переработку доказательства закона сохранения момента импульса в релятивистской механике, а также более подробное обсуждение вопроса о симметрии символов Кристоффеля в теории гравитации. Изменен знак в определении тензора напряжений электромагнитного поля. (В предыдущем издании этот тензор был определен иначе, чем в остальных томах курса.) Я благодарен В.

Д. Шафранову за обсуждение ряда вопросов, возникших при подготовке книги к печати. Л. П. Питаевский ИЮнь 1987 г. ПРКДИСЛОВИК К ШКСТОМаг ИЗДАНИНЭ Первое издание этой книги появилось более тридцати лет тому назад. При ряде переизданий за эти десятилетия книга перерабатывалась и дополнялась; к настоящему времени ее объем увеличился по сравнению с первоначальным почти вдвое. Но никогда не возникало необходимости в изменении предложенного Ландау способа построения теории и вдохновленного им стиля изложения, главная черта которого — - стремление к ясности и простоте. Всеми силами я стремился сохранить этот стиль и при тех переработках, которые мне пришлось производить уже одному. По сравнению с предыдущим, пятым, изданием первые девять глав книги, посвященные электродинамике, остались почти без изменений.