Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 1. Теория равновесных систем. Термодинамика (Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 1. Теория равновесных систем. Термодинамика.djvu), страница 5

В математическом отношении зта часть теории, использованная даже для рассмотрения пространственно однородного «кусочка» реальной физической системы, практически оказывается очень сложной хотя бы потому, что она должна включать в себя точное решение соответствующей квантовомеханической задачи большого числа частиц (в классической теории этой трудности нет).

В связи с этим в статистической механике (н в нашем пособии тоже) уделяется достаточное внимание идеальным системам и моделям, для которых эта квантовомеханическая часть оказывается решенной и на первый план выступают специфические статистические проблемы. Кроме того, результаты рассмотрения точно решаемых моделей психологически воспринимаются как достоверные, так как каждый может воспроизвести самостоятельно все необходимые расчеты (чего нельзя сказать о результатах, получаемых численными методами для гораздо более сложных задач). Теперь о самом предлагаемом вниманию читателя пособии. Содержание его достаточно подробно отражено в' оглавлении, которое предшествует читаемому предисловию, и поэтому в пересказе не нуждается.

Хочется сразу отметить, что основной ьаатериал всех его четырех гяэв а1 — это не совсем обработка читаемых лекций (их конспект составил бы тонкую тетрадку), а дополнительные их части — совсем не пособие к семинарским занятиям, так что все в целом — это не развернутая шпаргалка к экзаменам: в этом выпуске содержится больше, чем успевают сказать лектор и показать ив доске преподаватель. На сколько материала надо давать больше или меньше — эту меру очень трудно установить и основном из-за того, что она для каждого изучающеей данный предмет индивидуальна.

Предлагаемый том вместе с ТД и СФ-!! й — это' не;энциклопедия «Все о термодинамике и статистической физике от А доЯ«, а всего лйшь учебное пособие, написанное в соответствии с действующей программой. По глубокому убеждению автора любое учебное пособие по профилирующей дисциплине (тем более написанное для студентов-физиков Московского университета) должно не ограничиваться оковами обязательного минимума, а предоставлять определенный простор и право выбора для тех, кто заинтересован не только в получении необходимой записи в зачетной книжке, но и в понимании основ изучаемого раздела теоретической физики и его реальных возможностей (те же, кто заинтересован «1 Том 1, гл.

1; том 2, гл. 1-3 на«то«атею изаанна. «1 Том 3 наотоаимю изаании. Предисловие е первому изданию лишь в первом, могут позволить себе роскошь, имея такое пособие, отмечатегчеацйй-: галпчкой, что прочел лектор, а что сократил). В связи с вышесказанным становится понятным, почему автор пошел по пути подробного (а не конспективного) изложения материала, сопровождая его необходимыми словесными пояснениями и многими рисунками, отказался, как это уже было сделано в 'пособии ТД и СФ-Н 'ог, от сплошной нумерации формул, столь неуместной в лекционном и учебном курсе, заменив номерные ссылки на предцгествуюший материал смысловыми, и постарался сделать каждый раздел в какой-то мере автономным (так, чтобы читатель не боялся, пропустив не понравившийся ему кусок текста, не разобраться в лальнейшем ыатериале). Автор не пошел на якобы повышающую информационную емкость изложения систему сокрашений типа ТП вЂ” термодинамический потенциал, ССР— состояние статистического равновесия и т.

п., полагая, что подобное калечение языка себя не оправдывает, так как вводимая «по ходу дела» иероглифическая система записи требует сквозного постраничного чтения книги, и ее уже не раскрыть по мере' надобности где-нибудь посередине без-переносного вкладыша-словаря-переводчика. Автор полагает, что учебное пособие, используя уже известные примеры последовательных логических построений, должно служить развитию навыков к подобным построениям у студентов как будущих специалистов. Поэтому основное внимание в книге уделено пропаганде регулярных методов исследования, аналитическим построениям и анализу обдасти применимости используемых приближений. В ней' нет задач-ребусов и материала для телевикторин. В связи с этим во вторые части некоторых глав включены математические дополнения.

Их тематика не выходит за рамки принатых программ по математике, и в общих чертах студенты в ней ориентируются (ьгожет быть, в нашем изложении сделаны лишь иные акценты и использованы другие ' обозначения). Автору не хотелось давать этот материал без вывода (со ссылками на математическую литературу), чтобы не прививать привычку бездумно верить математическим формулам, как это часто делают работники нефизических специальностей. В ходе изложения материала автор указывает имена ученых, которым традиционно приписыва!отсе формулировки тех или иных положений, .получение соотношений, ставших впоследствии обиходными, и т. д. ВЬпросам приоритееа, которые только в очень немногих случаях оказываются достаточно бесспорными, свойственно не иметь однозначного решения.

Большинству из нас, не являющихся специалистами-историками, годами работающими в архивах, располагающими обширными личными картотеками и т. и., удобнее следовать в вопросах авторства установившимся традициям, когда приписывание какому-либо закону или формуле имени определенного исторического лица превратилось уже в терминологию. Вследствие известной человеческой инертности в мышлении исправление «исторических несправедливостей» оказывается очень сложным и часто неэффективным делом, и даже такому авторитетному ученому, как лорд Рэлей, вытащившему из архивного забвения имя Вотерстона (см. гл.

И пг, бб, и. д)), не удалось поколебать «устоявшееся» авторство Максвелла по отношению к известному распределению пп скоростям. Трудно представить, как бы видоизменилась история науки, если бы заговорили не только все уцелевшие в разных местах записи, но и не оставившие никаких архивных слепов навсегда утраченные Материалы, явившиеся вдруг в виде «не сгоревших» рукописей.

Автор намеренно (так сказать, «в воспитательных целях») приводит упоминающиеся в тексте фамилии иностранных ученых в оригинальном их написании с целью указать (или хотя бы намекнуть) на правильное их из Том 3 настоишсго издания. Ш Том 2, гд. 1 наста»шаго издания. 16 Предисловие х лараоиу изданию' мучание. Искажение фамилий при их «переводах» вошло в традицию, и оно обовшное. Нас самих всегда коробят образцы «западной» обработки российских имен и фамилий.

Конечно, вряд ли кому удастся когда-нибудь заставить, к примеру, литературоведов говорить «Хайне» вместо «Гейне» и т.д. (а уже напечатать «Айнштайн» ав«есто Эйнштейн» ни за что не согласится ни одна редакция), но представителям точнмх наук, достаточно интенсивно общающимся друг с другом на конференциях и т. и., не к лицу коверкать имена известных зарубежных ученых (можно их и не произносить,)если нет к тому расположенив, но желательно хотя бы на слух знать правильные фонетические транскрипции). Задачи высшей школы по подготовке научных клдров всегда были сложны и ответственны.

Непрерывно возрвзтаюший поток научной информации неизбежно приводит (даже при ее строгом отборе) к обшей интенсификации процесса обучения и неизбежной его'рационализации, связанной и с его уплотнением, и с повышением роли индивидуальных видов учебной работы. И если овладение техническими навыками. невозможно без практической работь1' в научных лабораториях соответ« ствуюшего профиля, то длд изучения теоретических разделов, составляющих основы фундаментальных наук, необходимы соатветствуюшие учебные пособия.

Освоение сгулентамн ! И и 1Ч 'курсов физического факультета теоретических дисцийлин (в число которых входит «Термодинамика и статистическая, физика») составляет только начало пооппкения тех основ, без знания которых йевозможиы ни решения современных техничес1сих проблем, ни цвреход к' фундамеитальным исследованиям в области самых актуальных разделов современной науки. Автор выражает глубокую и искреннюю благодарцость академику А.А. Логунову за внимание к автору и его работе, академику Н. Н.

Боголюбову, заведующему кафедрой квантовой статистики, ведущему курс «Термодинамика и статистическая физика» на физическом факультете М ГУ, и академику Л. В. Келдышу за рецензирование преллагаемого издания, полезное обсужление и' общую поддержку. Автор искренне признателен доценту Б.Д. Кукину, который в течение многих лет являлся лектором параллельного потека. Многочисленные творческие дискуссии с ним способствовали окончательному формированию курса «Термодинвмияв и статистическая "физика», читаемого иа физическом факультете, им был предложен целый ряд интересных задач и оригинальных сцособов рассмотрения отдельггмх вопросов. С особой признательностью автор хочет отметить роль Р.А. Буматян, редакционная работа которой послужила несомненному улучшению всего материала пособию в целом. Глава г Аксиомавика МОКРОСКОПУЧВСКОй ЯВРМООУНОМУКУ ие вопросы веории у нвкоторые о6щ 51. Обьект исследования .

АГв — 6>022045." - 1Оы ш 6. 1О т.е. количество вещества и его изменение д11> в термодинамических системах определяются в масштабе числа молей и = )1Г/лГо и его доле11. В литературе лля таких систем часто используется выражение «системы уг тел», Вопрос о том, начиная с какого номера лг система начинает проявлять особенности статистической системы, представляется все же не столь схоластическим, как вопрос, с какой по номеру песчинки начинается куча песка. Начиная с 20-х годор нашего века делались опыты со все возрастающим числом шаров, звеньев цепочки и т.д.

по выявлению в поведении системы статистических закономерностей. В век ЭВМ бильярдные шары нз слоновой кости уже не кидают. Гораздо эффектнее поиграть с ЭВМ, заставив ее решать мехаиическую задачу о движении десятка или сотни упругих шариков. При этом выяснились совершенно поразительные вещи: в системе из сотни упругих «частиц» за время, в течение которого в системев целом Установим прежде всего, какие системы мы будем рассматривать 'методамн термодинамики и статистической физики и каков круг физических явлений, которые исслелуются и: описываются методами этих теоретических дисциплин.

Как уже отмечалось в предисловии, термодинамика и статистическая Физика— не всеобщая наука. Область ЕеЬрименимости достаточно четко ограничена, исследованием так называемых оггрмодоиомичгсклл сисгягм (или стлатослгичгских систем— равнозначный предыдущему термин, который мы будем испольэовать наравне с первым). Зто в целом лостаточно непростое понятие определяется не каким-то одним главным признаком таких систем, а целой совокурностью их основных физических особенностей.