Обложка Мусин Ю.Р. Уравнения Максвелла — вершина классической физики: История рождения. Математическая запись. СТО. Калибровочные поля. Квантовая электродинамика. Уравнения Максвелла с магнитным зарядом
Id: 288081
779 руб.

Уравнения Максвелла — вершина классической физики:
История рождения. Математическая запись. СТО. Калибровочные поля. Квантовая электродинамика. Уравнения Максвелла с магнитным зарядом

URSS. 2022. 152 с. ISBN 978-5-9519-3306-5.
Типографская бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

Уравнения Максвелла являются общепризнанной вершиной классической физики, и знакомство с ними является обязательным для любого человека, имеющего хотя бы среднее школьное образование. Однако эти уравнения, определяющие 99 % окружающей нас действительности, не входят в программу средней школы как из-за недостаточной математической подготовки школьников, так и по причине излишнего консерватизма школьных программ по физике. Данная книга должна... (Подробнее)


Оглавление
Оглавление3
Предисловие5
Обозначения7
Глава 1. Историческое введение8
1. Электромагнитная предыстория10
2. Рождение великих уравнений14
3. Экспериментальные корни20
Глава 2. Математическая запись уравнений25
1. Векторная формулировка27
2. Тензорная формулировка34
3. Запись на языке форм41
Глава 3. Уравнения Максвелла и СТО47
1. Очерк кинематики СТО50
2. Инварианты электромагнитного поля69
3. Группа Лоренца74
Глава 4. Электромагнитное поле как калибровочное поле81
1. Потенциалы и калибровки83
2. Очерк аналитической механики89
3. Калибровочные поля93
Глава 5. Уравнения Максвелла и квантовая теория100
1. Проблемы излучения100
2. Квантовая электродинамика117
Глава 6. Уравнения Максвелла с магнитным зарядом128
Физико-математический толковый словарик136
Именной указатель140
Предметный указатель143
Список литературы145

Предисловие
Попытка объяснить физику без уравнений подобна попыткам описать живопись без иллюстраций. В научно-популярной литературе часто используется старинное утверждение, что каждая формула в тексте уменьшает число читателей наполовину. Автор придерживается противоположного мнения: понять что-либо по-настоящему в теоретической физике невозможно без рассмотрения основных уравнений теории. Всякие «объяснения на пальцах» только создают ложное представление о понимании и практически бесполезны при отсутствии фундаментальных знаний. Основные уравнения любой теории представляют собой «скелет», на котором крепится не только «мясо» эмпирических фактов, но и все рабочие «органы», которые позволяют говорить о жизнеспособности теории и ее способности к развитию и приложению к действительности. Конечно, изучение только основных уравнений не может заменить полноценного изучения всей совокупности утверждений, составляющих ядро и ее «дух».

К числу Великих теорий физики относятся не только «Механика Ньютона», «Специальная и общая теория относительности», «Статистическая физика», «Термодинамика», «Квантовая теория», но и другие столь же обширные по своему приложению и значению разделы этой фундаментальной науки. Не менее важны и более частные физические теории, описывающие отдельные взаимодействия или состояния вещества. Темой данной книги выбраны основные уравнения электромагнитного взаимодействия — «Уравнения Максвелла». Они занимают исключительное место в физической картине мира. Их становление и развитие определяло прогресс физики на протяжении двух веков. Классическая электродинамика объясняет 99 % явлений окружающей нас действительности, а ее наследница — квантовая электродинамика (КЭД) — является наиболее проверенной и точной теорией во всем естествознании.

Несмотря на небольшой объем, книга содержит в сжатом виде много физической информации, что предполагает определенные усилия со стороны читателей для ее усвоения. В качестве таковых видятся не только продвинутые школьники физико-математической ориентации, но и студенты педагогических вузов, школьные учителя и вузовские преподаватели, уважающие свою профессию и себя в ней. Для облегчения чтения книги школьниками в нее включены очерки по тем разделам физики и математики, знание которых представляется необходимым для более глубокого проникновения в красоту Великих уравнений. Для удобства читателей книга снабжена кратким физико-математическим словариком, именным и предметным указателями.


Об авторе
Мусин Юрат Рашитович
Кандидат физико-математических наук (1984), доцент (1991). В 1973 г. окончил МВТУ имени Н. Э. Баумана по специальности «физико-энергетические установки», в 1977 г. — механико-математический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова, в 1981 г. — аспирантуру по теоретической физике при МАИ имени С. Орджоникидзе. С 1981 г. по настоящее время — преподаватель МАИ.

Области научных интересов: классическая теория гравитации, псевдоклассическая механика над алгеброй Грассмана, уравнения движения протяженных объектов и частиц со спином во внешних электромагнитных и гравитационных полях и их связи с квантово-механическими уравнениями, композитные суперсимметричные модели фундаментальных частиц, математические модели времени.

Автор ряда учебных пособий и монографий, среди которых «Введение в суперсимметричную механику» (1988; совместно с В. В. Чередовым), «Новая школьная энциклопедия. Т. 3: Вещество и энергия» (2005; группа авторов), «Вторжение в физику» (9 книг: 2006–2010), «Геометрия пространства-времени и классическая механика» (2014; совместно с В. И. Бабецким), «Тензорный анализ» (2018), «Методы суперсимметричной механики» (2019), «Современные физические теории времени» (2019), «Алгебраический язык геометрии и топологии для физиков» (2021; совместно с И. В. Александровым). Хобби — история и культура Китая во всех видах.