На пороге двадцатого столетия физика проникла в удивительный мир невидимого и неслышимого — мир атомов, атомных ядер и элементарных частиц. На пороге нашего века возникла и теория, которая уже шестьдесят с лишним лет служит физикам путеводителем, — квантовая механика.
Ландшафты нового мира резко отличаются от очертаний мира, привычного нам. Настолько резко, что физикам порой «не хватает слов» для их описания. Квантовая механика была вынуждена создавать новые представления о сверхмалых вещах — представления на первый взгляд странные, «непредставимые» вовсе.
В новом мире часто перестают действовать привычные нам законы. Частицы теряют свои размеры, приобретают свойства волн, волны в свою очередь начинают походить на частицы. Электроны и другие кирпичики вещества могут проникать сквозь неприступные барьеры, могут вообще исчезать, оставляя на своем месте фотоны.
Эти поразительные явления блестяще объяснила квантовая механика. Ее возникновению и развитию посвящена эта книга.
В ней рассказывается об основных представлениях квантовой механики, о том, как новая теория разгадала секрет строения атомов, молекул, кристаллов, атомных ядер, о том, как квантовая механика помогла ученым решить вопрос о самом фундаментальном свойстве материи — о взаимодействиях частиц, о взаимосвязи вещества и полей.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся успехами современной физики.
Излагаемый ниже материал представляет собой существенно расширенный конспект лекций, читаемых автором на физическом факультете Уральского Государственного Университета, начиная с 1991 года. Основная задача курса — познакомить студентов-теоретиков с основами современной квантовой теории поля и физики элементарных частиц.
Поскольку специализация студентов в УрГУ связана, главным образом, с физикой конденсированного состояния, перед автором стояла непростая задача изложения материала в достаточно компактном и элементарном виде.
В то же время, задачей курса является изложение набора сведений, которые в настоящее время необходимо знать каждому грамотному теоретику, даже не работающему в данной области. В известном смысле, данный курс завершает общий цикл преподавания теоретической физики.
Постулат полноты: система собственных функций наблюдаемой полна (то есть позволяет выразить любую функцию) в пространстве L₂, расширенном нормировкой на δ-функцию.
Постулат измерения: результатом серии измерений значений физической величины F является статистическое распределение, среднее значение которого стремится к теоретическому, а каждое конкретное значение является собственным значением оператора F.
Книга содержит основные статьи В. Паули по проблемам релятивистской квантовой механики, квантовой электродинамики, мезонной теории, теории симметрии элементарных частиц.
Развитые в них идеи оказали глубокое влияние на формирование современных представлений в физических полях. Большинство статей публикуется на русском языке впервые.
В книге приводится краткий очерк жизни и деятельности Паули, библиография его трудов.
Издание рассчитано на читателей, интересующихся проблемами теоретической физики и историей современной науки.
Книга содержит переводы двух основных монографических обзоров В. Паули по квантовой теории, написанных для «Handbuch der Physik»: «Квантовая теория» (1925) и «Общие принципы волновой механики» (1932).
В книге помещены также переводы ряда оригинальных статей Паули по вопросам квантовой теории, относящихся к 1920—1928 гг.; среди них статья, в которой был сформулирован принцип запрета, известный теперь как принцип Паули.
Книга рассчитана на физиков — научных работников, аспирантов, студентов — и других специалистов, интересующихся теоретической физикой и историей науки.
Предлагаемая книга содержит две работы известного физика-теоретика, лауреата Нобелевской премии Вольфганга Паули. «Общие принципы волновой механики» — глава из 24-го тома второго издания «Handbuch der Physik», изданного Гейгером и Шеелем в 1933 г.
Написанная в 1932 г., эта работа содержит в некоторых местах высказывания, не отвечающие современному состоянию вопроса. Тем не менее редакция не сочла возможным вносить существенные изменения или дополнения.
Предлагаемая вниманию читателей книга известных американских физиков Р. Пантела и Г. Путхофа — это по существу фундаментальный учебник монографического характера, общность изложения материала в котором позволит ему надолго сохранить актуальность.
Для книги характерен единый, последовательный подход к множеству проблем, включая последние достижения, относящиеся к нелинейной оптике, полупроводниковым лазерам, а также изучению процессов взаимодействия излучения с веществом.
По уровню изложения и охваченному материалу книга представляет интерес для широкого круга физиков и инженеров, связанных с исследованиями и практическими разработками в области квантовой электроники, и, несомненно, будет полезна и необходима студентам старших курсов, аспирантам и преподавателям физико-технических вузов и университетов.
Книга Неймана является первым и до сих пор единственным доведенным до конца опытом изложения аппарата квантовой механики с той последовательностью и строгостью, которой требуют обычно при построении математической теории.
Поэтому только существованию этой книги мы обязаны нашей уверенностью в том, что квантовая механика представляет собой логически непротиворечивую схему. В частности, именно в этой книге изложено доказательство знаменитой теоремы о невозможности ввести «скрытые параметры» без кардинальной перестройки всей квантовой механики.
Таким образом, книга будет чрезвычайно ценной для всех глубоко изучающих квантовую механику, в первую очередь для студентов старших курсов и аспирантов, как физиков, так и математиков, а также для научных работников этих же дисциплин.
В монографии, основанной на работах автора, рассматриваются общие свойства пространств состояний с неопределённой метрикой в приложении к физическим теориям. Затронуты вопросы, связанные с вероятностной интерпретацией и аналитическими свойствами амплитуд в теории поля.
Книга рассчитана на читателя, обладающего известной физико-математической культурой.
Она будет полезна физикам-теоретикам и математикам, интересующимся приложениями к физике.
Книга посвящена качественным методам теоретической физики (размерные и модельные оценки, изучение предельных случаев, использование аналитических свойств и свойств симметрии физических величин).
Применение качественных методов иллюстрируется на многочисленных физических задачах из различных областей квантовой теории.
Задача книги — научить начинающих физиков правильному подходу к исследовательской работе в области теоретической физики.
