Изложена теория флуктуаций и линейного отклика в различных системах многих тел. В рамках единого метода рассматриваются флуктуации в нормальных жидкостях, сверхтекучем гелии и жидких кристаллах, в ферромагнетиках, антиферромагнетиках и сверхпроводниках.
Для начинающих научных работников в области теоретической физики и химии. Может быть использована аспирантами и студентами старших курсов физических и инженерно-физических факультетов.
В предлагаемой книге излагается вторая часть курса «Термодинамика и статистическая физика». Она написана в полном соответствии с существующей программой этого курса.
В основу всего изложения положен метод Гиббса, как наиболее последовательный и строгий в статистической физике. По методу Гиббса излагается не только классическая и квантовая теория равновесных состояний, но и теория флуктуаций, включая теорию броуновского движения, а также вопросы физической кинетики.
В книге рассматриваются также некоторые новые вопросы, еще не вошедшие в программу. Они изложены для студентов, желающих глубже изучить курс, и рассматриваются на безматематическом уровне.
При подготовке второго издания книга подверглась некоторой переработке. Помимо чисто редакционных изменений, некоторого сокращения отдельных мест, исправления замеченных опечаток, заменены некоторые параграфы первого издания новыми. Из числа наиболее существенных изменений следует упомянуть введение основных идей термодинамики необратимых процессов и ее применение к теории термоэлектрических явлений и краткое изложение применения статистической физики к теории электронного газа в полупроводниках.
При подготовке второго издания к печати мне оказывали большую помощь кандидат физ.-мат. наук Л. Л. Коренблит и ассистент И. В. Даховский, которым выражаю за это свою искреннюю признательность.
Излагаемый ниже материал представляет собой несколько расширенный конспект лекций по односеместровому курсу “Статистическая физика”, читаемых автором на физическом факультете Уральского Государственного Университета, начиная с 1992 года. Курс предназначен для всего потока студентов, специализирующихся по физике, и составляет часть общего курса теоретической физики.
В этом смысле он ориентирован не только на студентов–теоретиков, но содержит в себе тот минимум знаний, который необходим, в настоящее время, и физикам–экспериментаторам.
Нужно отметить, что особенности программы обучения студентов на физическом факультете УГУ таковы, что статистической физике отводится весьма незначительное время. Поэтому перед автором стояла задача дать достаточно компактное изложение материала, которое, тем не менее, содержало бы основные принципы и приложения статистической физики в заданных временных рамках.
Хотя сам автор придерживается точки зрения, впервые высказанной в фундаментальном курсе Ландау и Лифшица, о необходимости первоочередного включения термодинамики в состав курса статистической физики, здесь эта схема отброшена, опять же в связи с особенностями программы обучения в УГУ, где читается отдельный курс феноменологической термодинамики.
Данный краткий курс статистической физики предназначен в основном для студентов-физиков педагогических институтов и написан по существующей программе для этих высших учебных заведений. Последнее определило содержание книги и расположение материала.
В соответствии с этой программой в книге главное внимание уделено классической статистике. Изложению основного метода Гиббса предшествует рассмотрение элементарной кинетической теории газов и анализа статистического смысла второго начала термодинамики.
Для нас вполне очевидно, что эти вопросы имеют важное значение для формирования материалистических взглядов будущего учителя физики и поэтому на них было обращено достаточное внимание в книге.
Далее рассматриваются основные положения физической статистики и виды статистического распределения. В главе V даны приложения метода Гиббса.
Книга представляет собой пятый том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли. Особенность книги в том, что вопросы статистической физики, кинетики и термодинамики рассмотрены в конце курса, а не после механики, как обычно.
Это делает изложение более строгим, интересным и наглядным, позволяет оперировать с разными простыми системами, как, например, идеальный газ и система нескольких спинов в магнитном поле. В книге приводится большое количество примеров и задач.
Автор настоящей книги, бельгийский ученый И. Пригожин, крупный специалист в области термодинамики необратимых процессов, создатель ряда ее разделов, известен читателям по ранее вышедшей книге: Введение в термодинамику необратимых процессов, ИЛ, 1960.
Данная монография посвящена следующему необходимому этапу развития этой науки — ее статистико-механическим основам. Подробно рассмотрены также применения ее к физике газов и плазмы.
В ходе изложения автор использует известные результаты академика Н. Н. Боголюбова по теории кинетического уравнения, современные идеи метода функций Грина, диаграммный метод.
Книга представляет интерес для широкого круга физиков и химиков — научных работников, преподавателей и студентов, интересующихся достижениями современной теоретической физики и желающих овладеть ее методами.
Настоящий курс статистической физики возник на основе лекций, читавшихся авторами в течение ряда лет студентам физической специальности очного и заочного отделений Московского областного педагогического института им. Н. К. Крупской.
Учебное пособие написано в полном соответствии с ныне действующей программой теоретической физики для педагогических институтов.
Известно, что в учебные планы физико-математических факультетов педагогических институтов термодинамика и статистическая физика входят как один предмет, и поэтому авторы считали необходимым сохранить структурное и методологическое единство этого пособия с учебником по термодинамике, написанным одним из авторов.
Современный курс статистической механики, написанный крупными специалистами в этой области. По сравнению с первым изданием (М.: ИЛ, 1952) книга существенно переработана и отражает современное состояние статистической механики. Основное внимание уделяется принципиальным вопросам, в частности вероятностным методам, методу ансамблей Гиббса, эргодической гипотезе; вместе с тем рассматривается ряд приложений.
Книга рассчитана на аспирантов и студентов, изучающих статистическую механику, а также на научных работников — физиков и химиков, интересующихся общими проблемами этого раздела теоретической физики.
При традиционном изложении курса теоретической физики статистическая физика предшествует квантовой механике. Такая последовательность оправдана не только историческими, но также и педагогическими соображениями.
В статистической физике в более простой форме используются понятия теории вероятностей; в ней приводятся многочисленные примеры несогласованности классической механики и электродинамики при попытках объяснения свойств атомных систем; наконец, в статистической физике разбираются явления, без знания которых вряд ли можно добиться ясного понимания основных положений квантовой механики.
Однако в настоящее время изложение статистической физики без учета квантовых свойств атомных систем не представляется возможным. Общие выводы и соотношения классической статистики имеют ограниченную применимость к конкретным физическим системам, и при изложении чисто классического курса статистики возникает большой разрыв между теорией и её экспериментальной проверкой.