SCI Библиотека

Книга посвящена систематическому изложению основ квантовой механики, т. е. теории движения атомных частиц.

В первой части книги изложена нерелятивистская квантовая механика Шредингера, где наряду со стандартными приложениями (гармонический осциллятор, ротатор, атом водорода и т. д.) рассматриваются также и другие приложения квантовой теории, например основы теории твердого тела, теория дисперсии и т. д.

Во второй части рассматривается теория Дирака, позволяющая учесть не только релятивистские, но и спиновые эффекты, а также теория многоэлектронных атомов и простейших молекул.

Наконец, третья часть посвящена некоторым общим вопросам теории атомного ядра и элементарных частиц, а также некоторым положениям метода вторичного квантования, являющегося дальнейшим развитием квантовой механики.

Изложение строится таким образом, чтобы помочь читателю разобраться не только в физических основах, но и овладеть математическим аппаратом квантовой механики.

Книга может быть использована в качестве учебного пособия для студентов физических специальностей университетов, педагогических институтов и других вузов, а также для желающих самостоятельно изучать квантовую механику.

Монография посвящена квантовой электродинамике, т. е. релятивистской теории движения и взаимодействия электронов, позитронов и фотонов, а также отчасти μ-мезонам.

Значительное внимание уделено не только систематическому изложению общих вопросов теории, но и подробным расчетам отдельных конкретных эффектов (взаимодействию фотонов с электронами, рождению и аннигиляции электронов и позитронов, поляризации электрон-позитронного вакуума, сдвигу уровней атомных электронов, позитронию, мезоатомам и др.).

Всюду, где это возможно, используется единый математический метод (преобразование Фурье, деление на оператор, разложение операторов в ряд и т. д.), которым нетрудно овладеть, имея в своем распоряжении минимум дополнительной литературы по квантовой механике и уравнениям математической физики.

Математический аппарат, развитый в монографии, позволяет сравнительно просто изложить ряд смежных с квантовой электродинамикой разделов, например теорию нейтрино с ориентированным спином (эта теория имеет большое значение в связи с открытием несохранения четности), теорию затухания и др.

Монография рассчитана на научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов — физиков и математиков, интересующихся современной квантовой теорией поля.

Настоящая книга, посвящённая квантовой теории поля, состоит из двух частей. Первая часть, написанная проф. А. Соколовым, посвящена квантовой электродинамике, т. е. квантовой релятивистской теории электрона и электромагнитного поля, которые являются наиболее разработанными главами современной теории поля и элементарных частиц.

Значительное внимание уделено здесь не только систематическому развитию общей теории, но также подробным подсчётам отдельных конкретных эффектов, в том числе связанных, например, со сдвигом уровней согласно новейшей теории вакуума и теории позитрония.

Книга посвящена квантовой теории калибровочных полей. Дается формулировка квантовой теории поля в терминах континууального интеграла. Излагается общий метод квантования неголономных систем и на его основе строится схема квантования калибровочно-инвариантных теорий поля.

Формулируется инвариантная процедура перенормировки калибровочных теорий. Обсуждаются применения калибровочных полей в физике элементарных частиц.

Еще десять лет тому назад опубликование сборника работ, в котором были бы объединены исследования по квантовой теории поля с исследованиями по гидродинамике и статистической физике, было невозможно.

В настоящее же время методы квантовой теории поля естественно проникают в гидродинамику релятивистских систем и в статистические проблемы. Появляются и работы, в которых методы квантовой теории поля применяются к исследованию турбулентности в нерелятивистской сплошной среде.

В настоящем томе публикуются работы сотрудников Теоретического отдела ФИАН, выполненные в разное время и связанные с широким кругом проблем гидродинамики, квантовой статистики и квантовой теории полей.

Настоящая книга посвящена методам расчета различных характеристик атомов и молекул (полных энергий, потенциалов ионизации, энергий диссоциации, теплот образования, сил связи и т. д.). В основу изложения положен один из вариантов теории систем многих частиц, разработанный автором в применении к решению конкретных задач квантовой химии. Особое внимание уделено последовательному учету корреляционных эффектов.

Книга рассчитана на научных работников и аспирантов — физиков и химиков, специалистов в области теоретической и квантовой химии, теоретической физики, химической физики и т. п.

Книга может также служить дополнительным пособием для студентов и преподавателей физически и химически факультетов университетов по курсам квантовой механики и квантовой химии.

Книга американского математика Ирвинга Сигала написана на основе курса лекций по математическим проблемам релятивистской квантовой механики, который он читал в математической школе при Колорадском университете. Она отражает главным образом собственные идеи и исследования автора.

Читатель найдет здесь мало результатов, относящихся к конкретным физическим задачам; цель автора — подробное обсуждение общих математических оснований теорий квантованных полей. Книга адресована в первую очередь математикам, интересующимся математической структурой современной физики, и ее чтение требует определенного математического багажа.

Для физика-теоретика эти лекции являются ценным дополнением к существующей литературе.

Пособие предназначено для студентов 3-го курса физического факультета. Содержание соответствует курсу “Квантовая механика”.

Печатается по решению методической комиссии физического факультета.

Пособие подготовлено при содействии Федеральной целевой программы “Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997–2000 годы”, проект № 274.

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.