Френкель Я.И. Волновая механика:
Элементарная теория. (Квантовая физика). Ч.1. Изд. 2

Содержание

Предисловие

В 1930 г. моя книга была переведена с немецкого языка на английский и перевод был прислан мне для просмотра и исправления в Миннеаполис (САСШ), где я в то время читал курс волновой механики При просмотре перевода я убедился, однако, что за истекшие 3 года квантовая механика ушла слишком далеко вперед для того, чтобы стоило переиздавать книгу в прежнем виде. К тому же и мои собственные взгляды на некоторые основные вопросы (например об аналогии между материей и светом) подверглись значительному изменению. В результате, вместо того чтобы исправлять присланный мне перевод, я стал писать книгу заново, на этот раз уже по-английски.

Благодаря большому количеству свободного времени, которым я располагал в Миннеаполисе (моя академическая нагрузка сводилась всего лишь к 3 часам в неделю), я быть может не в меру увлекся писанием и в результате вместо сравнительно краткой немецкой книги получилось сочинение в трех томах (из коих во время пребывания в Америке я успел написать лишь первый и две трети второго). Первый том английского издания напечатан (в издании Оксфордского университета) еще в прошлом году, а второй том должен скоро выйти.

Русское издание первой части представляет собой перевод с английского и является развитием первой (вводной) главы моей немецкой книги. Эта первая часть дает общий обзор всего предмета волновой механики или, вернее, первое приближение к нему, основанное лишь на. сравнительно элементарных математических понятиях и приемах. Как можно видеть из оглавления, эта часть представляет собой в значительной степени законченное целое, охватывающее, хотя быть может и несколько поверхностным образом, всю область волновой механики и связанную с ней новую квантовую статистику. Она содержит также ряд применений к простым и важным конкретным задачам (в особенности к электронной теории металлов и к теории излучения). Сохраняя в первой части по возможно ти элементарный характер изложения, чтобы сделать книгу доступной для широкого круга читателей, я отложил ряд важных математических вопросов общего характера на вторую часть. Сюда относятся вопросы формального соответствия между новой и старой механикой, операторная и матричная формулировка принципов квантовой механики, теория преобразований с основанной на ней теорией возмущений; релятивистская форма уравнений квантовой механики, и, наконец, задача многих тел и квантовая электродинамика.

Третья часть будет посвящена системетическому рассмотрению ряда конкретных проблем, связанных с строением материи (сложные атомы, молекулы, кристаллы) и с взаимодействием — радиационным и нерадиационным — между материальными частицами (столкновения, оптические эффекты и т. д.).

Естественно, что все эти вопросы получили в первой части книги лишь весьма неполную трактовку (а многие из них в ней не затрагивались вовсе).

Я надеюсь, однако, что именно благодаря этому обстоятельству предлагаемая книга (первая часть), не усложняющая развития новых идей непривычным математическим аппаратом или громоздкими задачами, даст читателю представление как о необычайной простоте новой теории, так и о замечательной ее плодотворности.

Из дидактических соображений я широко пользовался при изложении методом аналогий, подчас поверхностных, но зато имеющих преимущество наглядности. Сюда относится в особенности аналогия между материей и светом, ограниченный характер которой обнаруживается лишь при более глубоком изучении существующей между ними физической связи. Аналогия, если обращаться с ней с должной осторожностью, представляет собой наиболее простой и понятный путь от старого к новому; не следует лишь забывать, что всякая аналогия, если только она не является фактически тождеством, имеет определенные границы. Истинно новое никогда не содержится в старом, и, познавая законы природы, мы должны научиться видеть не столько старое в новом, сколько новое в старом, рассматривая последнее как приближенную форму первого.

Ленинград, июнь 1933 г,

Я. Френкель.

Об авторе

Френкель Яков Ильич

Выдающийся советский физик-теоретик, член-корреспондент АН СССР (1929). Окончил физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета (1916). В 1918–1921 гг. — приват-доцент Таврического университета. С 1921 г. и до конца жизни возглавлял теоретический отдел Физико-технического института и кафедру теоретической физики Ленинградского политехнического института. Работал у В. Паули в Гамбурге и у Н. Бора в Геттингене (1925–1926), был участником Международного съезда физиков в Италии (1927), читал лекции в университете Миннесоты (США) в 1930–1931 гг. Лауреат Сталинской премии первой степени (1947) за научные исследования по теории жидкого состояния.

Область научных интересов Я. И. Френкеля была необычайно широка — в нее входили электронная теория твердого тела, физика конденсированного состояния вещества, физика атомного ядра и элементарных частиц, общие вопросы квантовой механики и электродинамики, астрофизика, геофизика, биофизика. Он занимался построением кинетической теории жидкостей, создал качественную теорию ферромагнетизма (1928) и квантовую теорию электрических и оптических свойств диэлектрических кристаллов (1930–1936). Мировое признание получили и работы Я. И. Френкеля в области общих разделов физической теории. Новые идеи, внесенные им в геофизику, нашли отражение в том числе и в монографии «Теория явлений атмосферного электричества», впервые вышедшей в 1949 г. и неоднократно переиздававшейся в издательстве URSS.