Физика Читай Город

Учебник является четвертым изданием серии "Университетский курс общей физики" и предназначен студентам физических специальностей вузов. Он соответствует новым программам, разработанным на физическом факультете Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, и отражает современные тенденции и технологии физического образования. Учебник написан в виде 25 тематических лекций. Каждая лекция содержит материал первого (базового) уровня, соответствующий программе курса и излагаемый в полном объеме в лекционной аудитории и закрепляемый на семинарских и лабораторных занятиях. Материал второго уровня призван не только расширить кругозор учащегося в области уникальных материалов и композитов, их применений и открывающихся перспектив при использовании новых технологий, но и нести особую "мировоззренческую нагрузку". Это прежде всего знакомство учащихся с эволюционно-синергетической парадигмой, в рамках которой обсуждаются возникновение хаоса из порядка и обратный процесс самоорганизации, тепловой и энтропийный балансы Земли, проблема рационального использования и воспроизведения ограниченных земных ресурсов, динамика развития мировой системы в ближайшем столетии.

Книга предназначена для широкого круга читателей и молодежи.Только безумец осмелится поправлять законы Ньютона, оспаривать теорию относительности и рвать в клочья "Стандартную модель"! Но автор этим не ограничивается - в его теории мироздание неотделимо от всемирной эволюции, обусловленной трансформациями континуальной Среды, но не Эфиром.

Эта книга началась с анализа фундаментальных физических идей и открытий, основанных на опытных фактах. Оказалось, что самые роковые и долговечные заблуждения в физике со времён Бенедетти и Галилея до наших дней были следствием неверных толкований опытных фактов. Целью книги, однако, является не критика ложных научных теорий, которые плодятся в изобилии сообразно необузданной человеческой фантазии, а поиск той единственной дороги, которая ведёт к истине. И авторы с полной ответственностью заявляют, что эта дорога найдена. В этом может убедиться каждый, кто способен сконцентрировать своё внимание на новых суждениях и выводах и пропустить их через самую строгую, но грамотную и справедливую критику. Ньютон не достиг понимания физической природы сил инерции и их ключевой роли в динамических процессах. И эта сложнейшая проблема фундаментальной физики не продвинулась ни на шаг за последующие столетия, сделав возможным на рубеже XIX и XX веков легкомысленное отречение от неподвижного эфира, который присутствует в механике Ньютона под названием абсолютного неподвижного пространства. Вопреки широко растиражированным утверждениям релятивизма, эксперимент Майкельсона-Морли не был отрицательным. На самом деле была неверна теория, с которой его сверяли. Новая теория интерферометра Майкельсона, построенная с учётом ценнейшей догадки русского экспериментатора В.В.Демьянова(1968) о решающей роли показателя преломления среды, сняла все кажущиеся противоречия между различными экспериментами с этим чувствительнейшим прибором и обнаружила достоверность выдающегося открытия Миллера о том, что Солнце вместе с Солнечной системой движется через неподвижный эфир со скоростью, превышающей 200 км/с, в направлении точки Миллера, находящейся вблизи звезды дзета в созвездии Дракона. Доказано, что погрешность классической небесной механики, выражающаяся в недоучёте угла поворота орбиты Меркурия на 43 секунды за столетие, вызвана движением Солнечной системы через неподвижный эфир к точке Миллера, а вовсе не изобретённой Эйнштейном «искривлённостью пространства». Все теоретические построения, физические суждения и выводы фундаментального характера в этой книге основаны на достоверных опытных фактах, а не на гипотезах, дипломатично именуемых в релятивизме принципами и аксиомами. Требования к правильности и точности формулировок новых суждений и выводов были очень высокими, и каждое слово в книге взвешено. Поэтому новые результаты никогда не будут опровергнуты. В целом можно констатировать, что благодаря глубине анализа важнейших опытных фактов, множеству ясно выраженных физических суждений фундаментального характера и новых научных истин, определяющих стратегию рационального развития физики, эта книга поднимает уровень осмысления динамических процессов во Вселенной на более высокую...

Настоящая книга продолжает цикл под общим названием "Между физикой и метафизикой", посвященный становлению фундаментальной теоретической физики в нашей стране (Кн.1: Диамату вопреки; Кн.2: По пути Клиффорда-Эйнштейна; Кн.3: Геометрическая парадигма: испытание временем; Кн.4: Вслед за Лейбницем и Махом). В книгах этого цикла рассказывается о природе пространства-времени, о его ключевых свойствах (размерности, метрике, сигнатуре и т.д.), о гипотезах происхождения и эволюции мира, о построении единой теории взаимодействий, о соотношении науки, философии и религии и пр. В данной работе присутствуют и причудливо переплетаются три исследовательские линии. Первая развивается как доказательство того, что в XX веке основные идеи фундаментальной теоретической физики, как правило, выдвигались (признавались) в периоды максимальной солнечной активности или в их непосредственной близости. Вторая линия преследует цель проанализировать отечественную историю XX века через призму работ Чижевского. Наконец, третью линию составляют неоценимые для истории науки воспоминания автора о коллегах, научной деятельности и жизни ученых. Вопросы, поднятые в данной книге, тесно связаны с материалом предыдущих книг, но выбранный ракурс их рассмотрения позволяет по-новому взглянуть как на развитие идей фундаментальной теоретической физики и пути ее дальнейшего развития, так и на историю нашего Отечества. Книга адресована широкому кругу читателей, интересующихся развитием представлений о физическом мироздании, проблемами современной физики и их философским осмыслением.

В книге подробно описаны все заметные открытия и сопутствующие им исторические обстоятельства по всем разделам классической и современной физики. Много внимания уделено изложению основ специальной теории относительности, квантовой механики, современной теории гравитации. Для чтения ряда разделов книги требуется знание основ дифференциального и интегрального исчисления. Для любознательных школьников и студентов, руководителей физических кружков, а также для всех тех, кто хочет пополнить свои знания в одной из самых важных и увлекательных наук в процессе интересного и познавательного чтения.

Первая часть сборника включает в себя более 2200 задач различной степени трудности. Авторами большей части задач являются преподаватели кафедры общей физики Московского физико-технического института. Эти задачи предлагались студентам на экзаменах, контрольных работах и студенческих физических олимпиадах. Книга содержит также классичсекий методический материал, необходимый в учебном процессе. Некоторые задачи имеют оценочный характер и охватывают сразу несколько разделов физики. Около 10% задач приведены с решениями. В сборнике не отдано предпочтение какой-либо одной системе единиц, так как реально в различных областях науки и техники применяются единицы, наиболее адекватные рассматриваемому вопросу. Для студентов физических специальностей вузов, а также преподавателей физики высшей и средней школ.

Предлагаемая вниманию читателя книга включает восемь авторских лекций, охватывающих основной круг проблем современной квантовой механики: от идеи дуализма до вывода вероятности квантового перехода и от принципа суперпозиции до уравнения Шрёдингера. Лекции Л. В. Тарасова отличаются логической стройностью, лаконичностью и эмоциональностью. Основы квантовой механики излагаются по глубоко продуманной, во многом оригинальной и весьма динамичной схеме. Автор четко выделяет физическую и математическую (аппаратную) стороны рассматриваемых вопросов и приводит обе эти стороны во взаимодействие. При этом язык лекций прост, ясен и обладает несомненными литературными достоинствами. Данные лекции дают последовательную систему основных представлений о физической сущности и математическом аппарате нерелятивистской квантовой механики и по-настоящему «прививают вкус» к квантово-механическим представлениям, дают возможность «прочувствовать» квантовую механику. Это ценное учебное пособие, которое будет весьма полезно как для студентов, так и для преподавателей, а также для всех читателей, начинающих серьезно изучать квантовую механику.

В настоящей книге дается обзор важнейших направлений поиска новой физики в экспериментах на Большом адронном коллайдере (БАК) в 2010-2012 годах при полной энергии сталкивающихся протонов 7 и 8 ТэВ. БАК создан международным объединением ученых и специалистов многих стран на базе Европейской организации ядерных исследований в Женеве (ЦЕРН). В книге дан обзор по открытию бозона Хиггса, лежащего в основе механизма спонтанного нарушения калибровочной симметрии электрослабых взаимодействий. Также дан обзор по поиску суперсимметрии и связанного с нею нового семейства тяжелых фундаментальных частиц и ряда экзотических явлений, предсказываемых различными обобщениями Стандартной модели элементарных частиц.Книга предназначена научным работникам - как теоретикам, так и экспериментаторам, аспирантам и студентам, специализирующимся в области физики элементарных частиц, физики высоких энергий и квантовой теории поля, специалистам в области моделирования физических процессов при столкновениях частиц высоких энергий на современных коллайдерах.

Книга написана на основе лекций, читаемых автором в течение многих лет студентам третьего курса физического факультета Уральского государственного (ныне федерального) университета. Она содержит изложение отобранного материала, позволяющего представить специальную теорию относительности и теорию электромагнитного поля как целостные и неразрывно связанные разделы физики. Книга является введением в данные разделы, не перегруженным рассмотрением частных вопросов и приложений. Изучение основ этих наук необходимо для дальнейшей продуктивной профессиональной работы по поиску ответов на различные конкретные вопросы с использованием большого объема научной и учебной литературы. Полезной книга окажется и для студентов других естественно-научных и технических специальностей, поскольку понимание этих фундаментальных разделов физики является необходимым для специалистов такого профиля. В книге рассматриваются лишь природа самого электромагнитного поля и поведение электромагнитных полей в вакууме. Она является фундаментом для изучения макроскопической электродинамики, охватывающей электромагнитные явления в материальных средах.

Книга выдающегося советского физика Я.Б. Зельдовича посвящена теории ударных волн и газовой динамике. Центральным вопросом книги являются ударные волны, представляющие особенный интерес с целого ряда точек зрения. Автор рассматривает специфические явления газовой динамики, то есть такие явления, которые не имеют аналогии в механике несжимаемой жидкости. Основной упор взят не на расчетные методы газовой динамики, а на установление ее принципиальных основ, предельных законов и методов решения простейших задач. В книге также рассматриваются теория реактивной силы, явления возникновения и распространения воздушной взрывной волны, определяющие разрушительное действие взрыва. Книга рекомендуется физикам, механикам, математикам, инженерам, студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

Настоящая книга посвящена аномальным явлениям, встречающимся в природе и не получившим объяснения в рамках известных физических теорий. Для их изучения автором разработаны новые математические подходы, опирающиеся на нелинейные обобщения классических теорий. Показано, что нелинейные уравнения предложенных теорий находятся в согласии с имеющимися экспериментальными данными и позволяют дать объяснение целому ряду загадочных физических явлений. Книга рассчитана на широкий круг читателей, знакомых с основами классической теории поля, квантовой механики и теории относительности, и может служить основой для общего курса лекций, а также спецкурсов, посвященных нелинейной электродинамике, ядерной физике, релятивистской теории гравитации и космологии.

В настоящей книге прослеживается, как зарождались и развивались идеи и концепции, которые привели к одному из крупнейших достижений науки ушедшего века --- открытию явления динамического хаоса. Показано, что динамический хаос не только проявляется практически во всех областях современной физики; он непосредственно воздействовал на представления, лежащие в основе нашего мировоззрения, благодаря ему многие привычные вещи стали выглядеть иначе. Идеи хаоса оказывают влияние и на гуманитарные науки.Книга предназначена для физиков, математиков, философов и историков науки, для всех, кто интересуется вопросами становления и развития научного знания.

За две недели до наступления ХХ века физический мир потрясло сообщение, не укладывающееся в привычные рамки представлений о микромире — профессор Берлинского университета Макс Планк предположил, что свет распространяется не непрерывно, волнами, как считали физики до него, а порциями, сгустками энергии, названными квантами. В трудах Эйнштейна эта гипотеза нашла применение для объяснения фотоэффекта, но долгие четверть века законы испускания и поглощения квантов не удавалось облечь в строгую форму. Планетарная модель атома Резерфорда, постулаты Бора были лишь шагами к новой теории атома, но построить саму теории физикам не удавалось. В предлагаемой читателю книге популярно рассказывается об истории создания новой науки о микромире, названной квантовой механикой. В ее построении участвовали как зрелые ученые — Макс Борн, Нильс Бор, Эрвин Шрёдингер, так и совсем молодые физики, родившиеся в двадцатом веке уже после того, как Планк предложил свою гипотезу квантов. Эти совсем молодые люди — Вернер Гейзенберг, Вольфганг Паули, Паскуаль Йордан, Поль Дирак, Самюэль Гаудсмит, Джордж Уленбек и некоторые другие — сыграли решающую роль в научной революции 1925-1927 годов, которая в этой книге называется «революцией вундеркиндов». Очерки о «революции вундеркиндов», вошедшие в настоящую книгу, были удостоены литературной премии имени Александра Беляева за лучшую серию научно-популярных публикаций.

Книга посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные авторитеты противостояли им, каких значимых результатов достигли настоящие искатели в пока еще загадочной, но очень привлекательной области науки — ядерной физике.Книга состоит из трех частей. В первой описан период начала XX века, когда происходило бурное развитие ядерной физики, были открыты трансмутация элементов, расщепление ядра, первые элементарные частицы, первые основные законы взаимодействия ядерных частиц, преимущественно энергетические. Во второй части описан «спокойный» период, полный догматизма и появления новых ростков знаний по физике слабых взаимодействий. Он длился от создания атомных бомб и реакторов до Чернобыля, когда возникли первые сомнения: а все ли мы знаем? С этого момента вновь запахло «революцией», вновь появились любопытные, пытливые и сомневающиеся «лжеученые». Этот период, длящийся до сегодняшнего дня, когда появляется свет во тьме, описан в третьей, наиболее интересной части. Этот период продолжается, но уже видно, что очень скоро вновь произойдет ломка старых представлений и состоится новый скачок в ядерной физике.Книга адресуется всем тем, кто интересуется историей науки и ядерной физикой.

Книга посвящена анализу проблем единства и противостояния понятий "волна" и "частица". В поисках решения этих проблем тщательно анализировались математические основы фундаментальных физических представлений, в результате чего были обнаружены заблуждения и ошибки многих теорий, а также сделан вывод, что собственных волновых процессов в вакууме не существует. Поэтому классическая и квантовая теории поля, так или иначе опирающиеся на волновые процессы вакуума, оказываются иллюзорным нагромождением математических конструкций, специально подогнанных к природным явлениям. Предлагается альтернативная модель мерцающих частиц, центральной идеей которой служит допущение, что волновой характер излучения проявляется лишь при его взаимодействии с веществом. Разъясняются различия в характере подобного взаимодействия. Показано, что модель мерцающих частиц просто и успешно объясняет эффекты относительного движения, квантовые явления, зарядовое строение элементарных частиц, аномалии магнитного момента протона и нейтрона, ядерный бета-распад без привлечения гипотезы нейтрино, а также волновые и корпускулярные проявления излучения и элементарных частиц. Впервые обосновано отсутствие тормозного излучения при криволинейном движении зарядов, например на боровских орбитах.Книга не имеет аналогов в мировой литературе. Она предназначена для студентов, аспирантов, преподавателей и для всех, кто интересуется фундаментальными проблемами физики.

Книга состоит из трех частей — «Природа и причина гравитации, в основе которой «притяжение» тел», «Природа и причина гравитации, в основе которой «сталкивание» тел» и «Новая кинетическая теория гравитации и Единая теория». Ее содержание раскрывает парадокс современной физики, состоящий в том, что она не может объяснить истинной природы и причины гравитации. Книга поможет читателю понять, почему это происходит и где находится ответ на этот вопрос. Одновременно в книге показано, каким путем надо идти при создании Единой теории. Изложение не требует от читателей специальной подготовки.

Настоящая книга знакомит читателя с проблемами физической электроники, которые изложены в виде задач. В ней охватываются практически все разделы современной газовой электроники и некоторые разделы физики плазмы: катодная электроника, явления переноса, газовые разряды, сильно ионизованная плазма и другие. Решения многих задач доведены до чисел, что дает представление о порядках величин, встречающихся в эксперименте.Для студентови аспирантов физических специальностей вузов, а также научно-технических работников в области газовой электроники и физики плазмы.

Сборник включает в себя 550 задач различной степени трудности. В него вошли задачи из сборников по физике и биофизике, а также новые задачи, составленные автором. Большинство задач приближено к реальным физическим ситуациям, которые могут встретиться в сельскохозяйственном производстве, ветеринарной практике и биологических исследованиях. Задачник также содержит справочный материал, использующийся в учебном процессе. Каждый параграф начинается кратким обзором формул, необходимых для решения задач.Для студентов, обучающихся по направлению подготовки «зоотехния» и специальности «ветеринария», а также преподавателей, осуществляющих подготовку по физике и биофизике для данных специальностей.

В настоящем сборнике приведено более ста задач с подробным решением по различным разделам физики твердого тела: "кристаллическая решетка", "электроны в твердом теле", "упругие и электроупругие свойства", "магнетизм", "оптические явления". Приведенные в пособии задачи в доступной форме помогают уяснить физический смысл различных коэффициентов, характеризующих свойства реальных кристаллических материалов, оценить их величину и анизотропию. Данный сборник ставит своей целью помочь студенту разобраться с разными видами задач по физике твердого тела, предполагающих довольно высокий уровень физико-математической подготовки. Сборник предназначен для студентов технических специальностей, связанных с физическими основами микроэлектроники и электронной техники, а также для всех, кому необходимо разобраться с основными понятиями и методами физики твердого тела.

В книге описываются результаты экспериментов по изучению оригинального квантово-волнового метода механического воздействия на кристаллы алмаза. Проведенные эксперименты открывают новые свойства и особенности этих кристаллов, находящихся в сильнонеравновесных условиях обработки. Показана принципиальная возможность возникновения необратимых сильнонеравновесных явлений в кристаллах алмаза при формировании в их объеме волновых потоков с винтовым возмущением волнового фронта. Взаимодействие этих волновых потоков в объеме алмаза приводит как к изменению дефектно-примесной структуры алмаза, снятию внутренних напряжений, так и к формированию морфологического рельефа поверхности кристалла без непосредственного касания всей его поверхности инструментом. Открытие этого метода воздействия на кристаллы алмаза - еще один шаг в создании технологий направленной модификации свойств алмаза, который является модельным объектом всей физики твердого тела. Описывается динамическая волновая среда, влияющая на получаемые результаты.Книга предназначена для специалистов в области обработки алмазов, физики твердого тела, материаловедения, квантовой механики, а также для любознательных студентов и аспирантов.

Излагается подход описания физической модели мира на основе близкодействующих сил, к чему пришёл А. Эйнштейн при разработке общей теории относительности. Известно, что по «закону всемирного тяготения» притяжение Луны к Солнцу в два с лишним раза больше притяжения Луны к Земле, однако стабильность орбиты Луны не нарушается. Ньютоновская гипотеза гравитации, построенная на дальнодействую-щих силах, не дает объяснения этому факту. Нет объяснения также энергетическому парадоксу дальнодействующих сил и множеству представлений в космологии, вытекающих из гипотезы Ньютона.Решение проблем возможно с переходом к новому мировоззрению, сформированному на базе синергетических законов самоорганизации и саморегуляции. Рассматривается новая теория гравитации, затрагивающая представления о пространстве и массе, а также задачи образования Солнечной системы и устойчивости структур в космическом пространстве. Такой подход к изучению природы требует синтеза кибернетики и физики, открывающего новую страницу в познании Природы.Физика не может считаться фундаментальной наукой, если в ней не рассматриваются общие законы биосферы, опровергающие физические гипотезы роста энтропии во Вселенной. Обращение Э. Шрёдингера к проблеме изучения биологической жизни с позиции методологии физики является логическим продолжением развития физической науки. Эта проблема требует углубленного изучения, что соответствует реализации общенаучного третьего алгоритма Вселенной — самопознания.Для студентов и преподавателей физических факультетов, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами мироздания.

В настоящей книге описаны современные представления об основных электромагнитных эффектах в микромире и во Вселенной. Рассмотрены фундаментальные модели, описывающие структуру электромагнитных процессов. В сжатой форме излагаются устройство и принципы использования научных приборов для изучения электрических и магнитных эффектов. Анализируются процессы формирования и взаимодействия понятийной, методологической и экономической компонент парадигмы электромагнетизма. Обсуждаются прогнозы развития исследования электрических и магнитных явлений. Предлагаются задачи для практических занятий и темы рефератов.