LIBROS EN LENGUAS EUROPEAS


 
Encuadernación Вигнер Э. ЭТЮДЫ О СИММЕТРИИ: Инвариантность и законы сохранения. Пер. с англ
Id: 183076
 
12.9 EUR Bestseller!

ЭТЮДЫ О СИММЕТРИИ: Инвариантность и законы сохранения. Пер. с англ. Изд.3

URSS. 320 pp. (Russian). Rústica. ISBN 978-5-9710-1018-0.

Книга лауреата Нобелевской премии по физике Э.Вигнера посвящена различным проблемам физики, размышлениям над судьбами науки, воспоминаниям о крупных ученых, с которыми автору довелось встречаться и работать. Особенно подробно автор исследует роль принципов симметрии в физике, их значение для отбора, классификации и предсказания новых законов природы. Некоторые работы более специального характера включены в качестве дополнения.

Книга представляет интерес для широких кругов научных работников: физиков, математиков, историков науки, философов.


Predislovie

"Kak pokazivaet opit, nichto s takoj siloj ne pobuzhdaet visokie umi k rabote nad obogascheniem znaniya, kak postanovka trudnoj i v to zhe vremya poleznoj zadachi".

Iogann Bernulli (1654--1705)

Slova Bernulli privel velikij matematik David Gil'bert v avguste 1900 g., kogda on postavil svoi znamenitie 23 problemi pered luchshimi matematikami mira, sobravshimisya na II Mezhdunarodnij kongress. Shestoj problemoj bila problema aksiomatizatsii fiziki. Dejstvitel'no, kak oblegchilsya bi trud fizikov, esli bi mozhno bilo sformulirovat' N (N men'she beskonechnosti) iskhodnikh aksiom i iz nikh uzhe logicheskim putem poluchat' vse sledstviya, nuzhnie dlya opisaniya yavlenij okruzhayuschego nas mira. No imenno 1900 g. bil godom rozhdeniya novoj kvantovoj fiziki. Cherez chetire mesyatsa posle doklada Gil'berta Maks Plank soobschil udivlennomu miru svoyu gipotezu kvantov; dalee razvitie fiziki (i dazhe mekhaniki, na kotoruyu Gil'bert vozlagal naibol'shie nadezhdi) poshlo sovsem drugim putem.

Sovremennaya kvantovaya mekhanika razvivaetsya sovsem ne tak, kak mozhno bilo bi ozhidat' ot logicheski zamknutoj teorii. Polnaya vnutrennikh protivorechij v relyativistskoj oblasti, ona ne daet nikakikh nadezhd na blizkuyu aksiomatizatsiyu i vmeste s tem na ischeznovenie paradoksov, kotorie ona, odnako, umeet obkhodit', kogda nado soschitat' real'nie effekti. No tak, sravnitel'no blagopoluchno, delo obstoit do tekh por, poka mi interesuemsya effektami elektrodinamicheskimi. Teoriya i opit soglasuyutsya uzhe sejchas do tisyachnikh dolej protsenta, ostavlyaya fizikov v pochtitel'nom izumlenii pered vseob'emlyuschej siloj elektrodinamiki, chestno opisivayuschej protsessi v galaktikakh i v atomnikh yadrakh. No vzaimodejstviya v prirode znachitel'no bogache tekh, kotorie mogut opisat' uravneniya Maksvella i uravneniya tyagoteniya Ejnshtejna (v tochnosti kotorikh mi takzhe ne somnevaemsya). Yadernie sili, beta-raspadi i mnogie drugie protsessi, izvestnie i khorosho izuchennie fizikami, do sikh por ne imeyut razumnogo teoreticheskogo obosnovaniya. Mnogie zakonomernosti i empiricheskie pravila, nakoplennie eksperimentatorami (ne bez aktivnoj pomoschi teoretikov), ne ukladivayutsya v kakuyu-libo edinuyu skhemu.

I vot na fone soten popitok postroit' udovletvoritel'nuyu teoriyu yavlenij mikromira voznik novij metod, novaya forma rassuzhdenij, lishennaya na pervij vzglyad chetkikh osnov. Eto -- metod simmetrii, okazavshijsya ochen' effektivnim v primenenii imenno k tem protsessam, dlya kotorikh staraya teoriya bessil'na.

Kogda-to simmetriyu nazivali "garmoniej mira". Poiski garmonii mira priveli odnogo iz samikh yarkikh estestvoispitatelej vsekh vremen Ioganna Keplera k otkritiyu zakonov dvizheniya planet. Chto bilo izvestno Kepleru? Neobichajno mnogo nablyudenij -- rezul'tat titanicheskogo truda Tikho Brage i samogo Keplera -- i sovsem nichego iz togo, chto mi sejchas nazivaem mekhanikoj. I tak, ne znaya ni odnogo iz zakonov N'yutona, Kepler, rukovodstvuyas' tol'ko ideej o prostikh sootnosheniyakh mezhdu orbitami planet, nakhodit zakoni, kotorie potom ukladivayutsya v fundament mekhaniki N'yutona (kharakterno, chto khotya N'yuton, priznavavshij tol'ko logicheskoe razvitie nauki, i upominaet Keplera, no idei Keplera ostayutsya emu chuzhdimi.). Konicheskie secheniya kak orbiti planet, zakoni ploschadej i prostie sootnosheniya mezhdu razmerami orbit i periodami obrascheniya predstali pered Keplerom kak proyavleniya garmonii prirodi. Neobichajno iskusno soediniv okkul'tnie (a potomu besplodnie) poiski astrologov s masterstvom astronoma-nablyudatelya i podkrepiv s pchelinim trudolyubiem svoi idei vichisleniyami, on otkril novij put' v poznanii mira. Strogie logicheskie obosnovaniya idej Keplera prishli lish' mnogo pozzhe.

Idei simmetrii vozrodilis' v estestvoznanii tol'ko k kontsu XIX veka, kogda poyavilis' pervie priznaki togo, chto logicheski strojnie analiticheskie metodi privodyat k tupiku v ob'yasnenii novikh yavlenij prirodi.

Zamechatel'no, chto v upomyanutom doklade Gil'bert predskazival teorii grupp Li bol'shuyu buduschnost' v fizike. No ot pervikh zamechanij do real'nogo dela proshlo esche nemalo let. S bol'shim trudom pronikali v fiziku idei simmetrii i kazavshijsya pochti vsem ochen' slozhnim i abstraktnim apparat teorii grupp. Reshayuschaya rol' zdes' prinadlezhit G.Vejlyu i E.Vigneru (knigi E.Vignera "Teoriya grupp i ee prilozheniya k kvantovomekhanicheskoj teorii atomnikh spektrov" (IL, 1961) i G.Vejlya "Klassicheskie gruppi, ikh invarianti i predstavleniya" (IL, 1947), izdannie na russkom yazike, sokhranili vsyu svoyu tsennost' do nastoyaschego vremeni. K sozhaleniyu, ostalas' neperevedennoj kniga G.Vejlya "Teoriya grupp i kvantovaya mekhanika".). V kontse 20-kh godov oni uvideli v kvantovoj mekhanike ideal'nuyu sredu dlya samogo effektivnogo primeneniya uzhe dostatochno sil'no razvitogo k tomu vremeni apparata teorii grupp. Reshenie uravneniya Shredingera, teoriya atomnikh spektrov -- dostatochno prostie primeri prilozheniya teorii gruppi trekhmernikh vraschenij.

Veroyatno, pervoj rabotoj po teorii grupp, rezul'tat kotoroj ne bil izvesten zaranee, bila rabota Vignera po obrascheniyu vremeni (ee mi pomestili v dopolnenii k dannoj knige v znak uvazheniya k toj roli, kotoruyu ona sigrala v razvitii kvantovoj mekhaniki). Gruppovie metodi vnesli bol'shoj vklad i v razvitie teorii relyativistskogo elektrona (uravnenie Diraka). Tem ne menee, khotya uspekhi teorii grupp stali ochevidnimi dlya bol'shinstva fizikov, ona v te godi s trudom probivala sebe put' v uchebniki i monografii.

Novij maksimum interesa k teorii grupp voznik v nachale 60-kh godov, kogda poyavilis' stat'i Gell-Manna i Neemana o tak nazivaemoj unitarnoj teorii elementarnikh chastits (vos'merichnij put'). Rabota Gell-Manna neskol'ko shokirovala fizikov, i v nachale ee dazhe ne khoteli prinimat' k pechati. Metod otkritiya unitarnoj simmetrii nakhodilsya v rezkom konflikte so vsej prediduschej istoriej fiziki. Dlya etoj skhemi ne bilo nikakoj modeli, i, nesmotrya na mnogie popitki, "kvarki", lezhaschie v osnove klassifikatsii Gell-Manna (no ne obyazannie bit' real'nimi dazhe v ramkakh etoj skhemi), tak i ne bili obnaruzheni v prirode.

Dal'nejshie obobscheniya modeli razvivalis' v raznikh napravleniyakh, i sejchas gruppovie metodi zanyali v teoreticheskoj fizike ves'ma pochetnoe mesto. Dlya molodogo pokoleniya fizikov yazik teorii grupp stal rodnim. Odnako vse dostizheniya teorii grupp ne otvechayut na odin vopros: pochemu teoriya grupp opisivaet prirodu? No togda zakonno zadat' esche dva voprosa: pochemu voobsche matematicheskie formuli mogut opisivat' yavleniya prirodi i pochemu yavleniya prirodi opisivayutsya stol' abstraktnimi formulami kvantovoj mekhaniki? Kazhdij fizik rano ili pozdno prikhodit k etim voprosam. Mozhet bit', Kepler imel pravo sebya ob etom ne sprashivat', no fizika XX veka eti voprosi ne perestayut muchit'.

E.Vigner, na glazakh kotorogo protekala vsya istoriya kvantovoj mekhaniki, mnogo dumal i pisal na etu temu. Ego stat'i soderzhat, po-vidimomu, naibolee polnuyu informatsiyu ob evolyutsii vzglyadov na rol' simmetrii v fizicheskoj teorii. Ne nado, konechno, ozhidat', chto eti stat'i soderzhat ischerpivayuschij otvet na vse voprosi. K nim nado otnosit'sya skoree kak k materialu dlya razmishlenij. Avtor obraschaetsya k chitatelyu-fiziku i chitatelyu-filosofu s izlozheniem svoikh mislej i, po suti dela, priglashaet ikh k nauchnomu sporu. V etom tsennost' knigi Vignera. Pri chtenii knigi pridetsya poroj zaglyanut' v uchebnik kvantovoj mekhaniki ili v filosofskuyu entsiklopediyu. Odnako v kazhdoj iz statej chitatel' najdet dlya sebya novie tochki zreniya, kotorie zastavyat ego zadumat'sya nad printsipial'nimi osnovami sovremennoj fizicheskoj kartini mira.

Stat'i, vklyuchennie v dannuyu knigu, vzyati v osnovnom iz sbornika . K nim mi dobavili (chast' V) neskol'ko zhurnal'nikh statej Vignera, imeyuschikh spetsial'nij kharakter, no suschestvenno rasshiryayuschikh krug idej, zatronutikh v bolee populyarnikh stat'yakh.

Ya.Smorodinskij


Ot redaktorov amerikanskogo izdaniya

Professor Vigner ne tol'ko krupnij uchenij, no i uchenij, nadelennij neobichnim darom dokhodchivo izlagat' rezul'tati nauchnikh issledovanij dlya nespetsialista, proyavlyayuschij k tomu zhe bol'shoj interes k problemam, kotorie voznikayut pered chelovechestvom pri prakticheskom primenenii nauki. V etu knigu mi postaralis' vklyuchit' mnogie iz populyarnikh statej Vignera, opublikovannikh v razlichnikh zhurnalakh. Nadeemsya, chto chtenie etikh statej okazhetsya dlya chitatelej stol' zhe stimuliruyuschim, kakim ono okazalos' dlya redaktorov.

Uolter Dzh.Mur, prof. khimii. Universitet shtata Indiana.

Majkl Skriven, prof. istorii i filosofii nauki. Universitet shtata Indiana.


Oglavlenie
 Predislovie
 Ot redaktorov amerikanskogo izdaniya
ISimmetriya i drugie fizicheskie problemi
 1.Invariantnost' v fizicheskoj teorii
  Nachal'nie usloviya, zakoni prirodi, invariantnost'
  Invariantnost'
  Invariantnost' v kvantovoj mekhanike
  Sokhranenie elektricheskogo zaryada
  Literatura
 2.Simmetriya i zakoni sokhraneniya
  Vvedenie
  Yavleniya, zakoni prirodi i printsipi invariantnosti
  Geometricheskie i dinamicheskie printsipi invariantnosti
  Geometricheskie printsipi invariantnosti i zakoni sokhraneniya
  Dinamicheskie printsipi invariantnosti
  Literatura
 3.Rol' printsipov invariantnosti v natural'noj filosofii
  Kakova rol' printsipov invariantnosti i kakoe mesto oni dolzhni zanimat' v fizike?
  Priroda i razvitie printsipov invariantnosti
  Vzglyad v buduschee
 4.Yavleniya, zakoni prirodi i printsipi invariantnosti
  Yavleniya i zakoni prirodi
  Zakoni prirodi i invariantnost'
  Ispol'zovanie printsipov invariantnosti, priblizhennie invariantnosti
  Literatura
 5.Relyativistskaya invariantnost' i kvantovie yavleniya
  Vvedenie
  Relyativistskaya kvantovaya teoriya elementarnikh sistem
  Simmetriya otnositel'no inversii
  Kvantovie ogranicheniya ponyatij obschej teorii otnositel'nosti
  Prilozhenie 1
  Prilozhenie 2
  Prilozhenie 3
  Prilozhenie 4
  Prilozhenie 5
  Literatura
 6.O strukture tverdikh tel
 7.O razvitii modeli promezhutochnogo yadra
  Model' promezhutochnogo yadra
  Rasshirenie sferi primenimosti modeli promezhutochnogo yadra
  Printsipial'nie aspekti modeli promezhutochnogo yadra
  Uslovie prichinnosti
  Literatura
IIYadernaya energiya
 8.Teoreticheskaya fizika v Metallurgicheskoj laboratorii Chikagskogo universiteta
  Elementarnaya teoriya tsepnikh yadernikh reaktsij
  Bolee podrobnaya teoriya tsepnikh reaktsij
  Dejstvie radiatsii na veschestvo
  Teoreticheskaya fizika
  Literatura
 9.Dejstvie izlucheniya na tverdie tela
IIIKvantovaya mekhanika
 10.Problema izmereniya
  Vvedenie
  Ortodoksal'naya teoriya izmereniya
  Neprotivorechivost' ortodoksal'noj teorii izmereniya
  Kritika ortodoksal'noj teorii
  Chto takoe vektor sostoyaniya?
  Problemi ortodoksal'noj teorii
  Literatura
 11.Veroyatnost' suschestvovaniya samovosproizvodyaschejsya sistemi
  Obschie zamechaniya
  Vichislenie veroyatnosti suschestvovaniya "samovosproizvodyaschikhsya" sostoyanij
  Nedostatki i ogranichennost' prediduschikh vikladok
  Literatura
IVRazmishleniya
 12.Predeli nauki
  Rost nauki
  Chto mi nazivaem "nashej naukoj"?
  Predeli "nashej nauki"
  Sdvig vtorogo roda
  Stabiliziruyuschie sili
  Kollektivnie issledovaniya
 13.Nepostizhimaya effektivnost' matematiki v estestvennikh naukakh
  Chto takoe matematika?
  Chto takoe fizika?
  Rol' matematiki v fizicheskikh teoriyakh
  Tak li uzh udivitelen uspekh fizicheskikh teorij?
  Edinstvennost' fizicheskikh teorij
  Literatura
 14.Enriko Fermi
 15.Dzhon fon Nejman
 16.Vistuplenie v ratushe (Stokgol'm, 1963 g.)
 17.Privetstvennij adres
Dopolnenie. Esche o simmetrii v kvantovoj mekhanike
 18.Printsipi simmetrii v staroj i novoj fizike
  Vvedenie i kratkij obyaor
  Evolyutsiya fiziki
  Simmetriya kristallov
  Kvantovaya mekhanika
  Rol' gruppi vraschenij v trekhmernom prostranstve
  Razlozhenie kronekerovskogo proizvedeniya predstavlenij
  Problemi simmetrii v fizike elementarnikh chastits
  Literatura
 19.Zakoni sokhraneniya v klassicheskoj i kvantovoj fizike
  Literatura
 20.Relyativistskaya invariantnost' uravnenij kvantovoj mekhaniki
  Vvedenie
  Klassicheskaya teoriya
  Spetsial'naya teoriya otnositel'nosti
  Prostranstva de Sittera
  Obschaya teoriya otnositel'nosti
  Literatura
 21.Ob operatsii obrascheniya vremeni v kvantovoj mekhanike
  Literatura
 22.Lokalizovannie sostoyaniya elementarnikh sistem
  Vvedenie
  Postulati dlya lokalizovannikh sostoyanij i operatori koordinat
  Besspinovaya chastitsa (chastitsa Klejna--Gordona)
  Chastitsi so spinom i nenulevoj massoj pokoya
  Obsuzhdenie poluchennikh rezul'tatov
  Literatura
 23.O skritikh parametrakh i kvantovomekhanicheskikh veroyatnostyakh
  Vvedenie
  Zamechanie Bella
  Nekotorie zamechaniya matematicheskogo kharaktera
  Literatura
 24.Vnutrennyaya chetnost' elementarnikh chastits
  Vozmozhnost' suschestvovaniya neopredelennoj chetnosti
  Spinori
  Zaryazhennie polya
  Primeneniya
  Literatura

El autor
Vigner Eugen Pol
Vengersko-amerikanskij fizik-teoretik, laureat Nobelevskoj premii po fizike (1963) — krupnejshij uchenij, sumevshij odnim iz pervikh pokazat' effektivnost' primeneniya teorii grupp i idej simmetrii v kvantovoj mekhanike.