Статистическая механика - Хуанг К.
Скачать (прямая ссылка):
также для преподавателей и лекторов. Она "опробована" автором на
студенческой аудитории и поэтому обладает значительными педагогическими
достоинствами. Помещенные в конце каждой главы весьма содержательные
задачи представляют собой готовый материал для проведения со студентами
семинарских занятий по теме, изложенной в данной главе.
Как уже отмечалось выше, научные интересы автора определенным образом
отразились на содержании книги, особенно в той ее части, которая
посвящена приложениям. Так, большое внимание уделяется проблеме
сверхтекучести, над которой автор много работал, но не отражены вопросы,
связанные со сверхпроводимостью. В книге не изложен метод функций Грина и
диаграммная техника, широко применяемые в современной статистической
механике. Однако после того, как читатель усвоит содержание книги, ему
уже нетрудно будет познакомиться с этими вопросами по оригинальным
статьям или монографиям ').
Перевод дается полностью - без сокращений и изменений. Имеющаяся в книге
литература в необходимых случаях дополнена редактором перевода ссылками
на отдельные важные работы; кроме того, исправлены замеченные опечатки
американского издания.
Перевод выполнили Н. М. Плакида (предисловие, гл. 1-6) и В. Т. Хозяинов
(гл. 7 - 19 и приложения).
_______________________________________________ Ю. Церковников
') См., например, В. Л. Бонч-Бруевич, С. В. Тябликов, Метод функций Грина
в статистической механике, М., 1961; А. А. Абрикосов, Л. П. Горьков, И.
Е. Дзялошинский, Методы квантовой теории поля в статистической механике,
М., 1962. Простое изложение основ метода функций дано в обзорной
статье Д. Н. Зубарева [Усп. физич. наук,
Посвящается Янг Чжэнь-нину
ПРЕДИСЛОВИЕ
Эта книга возникла на основе годового курса лекций по статистической
механике, который я читал в Массачусетском технологическом институте. Она
предназначена в основном для студентов старших курсов и аспирантов-
физиков.
Целью этой книги является изложение статистической механики как
органической части теоретической физики-дисциплины, задача которой
состоит в описании явлений природы на основе одной объединяющей все
теории. Такой теорией в настоящее время является квантовая механика.
Это не означает, однако, что книга целиком посвящена выводу
статистической механики из квантовой механики; такой способ изложения не
способствовал бы изучению предмета. Более того, подобного вывода пока не
существует.
В настоящей книге в качестве отправной точки при изложении статистической
механики берутся определенные феноменологические постулаты, связь которых
с квантовой механикой я попытался выявить максимально ясно и получить из
них определенные физические следствия по возможности наиболее простым и
непосредственным образом.
Изложению собственно статистической механики предшествует краткое, но
логически замкнутое изложение термодинамики и классической кинетической
теории газов. Такой порядок с педагогической точки зрения диктуется двумя
причинами. Во-первых, термодинамика успешно описывает значительную часть
макроскопических явлений, рассматриваемых в статистической механике. При
этом термодинамическое описание основывается не на молекулярной динамике,
а на нескольких простых и интуитивно очевидных постулатах,
сформулированных в рамках привычных понятий. Когда читатель ознакомится с
термодинамикой, задача статистической механики сведется к объяснению
термодинамики. Во-вторых, классическая кинетическая теория газов является
единственным известным частным случаем, когда термодинамика может быть
выведена из основных принципов, т. е. молекулярной динамики. Изучение
этого частного случая поможет нам понять, почему способ описания,
принятый в статистической механике, оказывается пригодным.
Значительная часть книги посвящена некоторым приложениям статистической
механики. Выбор последних диктовался их интересом для
Предисловие
физиков, ценностью их как иллюстрации вычислительных методов, а также
моими личными вкусами.
Для чтения первой половины книги читатель должен хорошо знать
классическую механику и иметь некоторые интуитивные представления о
термодинамике и кинетической теории. Для чтения второй части книги
необходимо владение методами квантовой механики. Математическая
подготовка, требуемая от читателя, не превышает той, которая нужна при
изучении классической и квантовой механики.
Некоторые места книги, напечатанные мелким шрифтом, при первом чтении
могут быть опущены. В конце большинства глав помещены задачи. Они
иллюстрируют или дополняют материал, изложенный в тексте. Серьезный
читатель должен рассматривать их как неотъемлемую часть курса.
Возможно, что материал этой книги не может быть полностью изучен в
течение одного года. Поэтому полезно привести список глав, образующих
"костяк* книги. Это гл. 3, 4, 7, 8 (из этой главы можно исключить § 5 -
7), а также гл. 9, 11 и 12.
Я благодарен моей жене за составление указателя и проф. Клейну за
полезные замечания, сделанные им при чтении рукописи книги.
