В книге рассматривается эволюция физико-теоретических концепций пространства, времени и материи. Изложение ведется в соответствии с историей возникновения и развития основополагающих представлений, причем используется только небольшое количество фундаментальных работ.
Авторы ставят перед собой цель ознакомить широкий круг читателей с логической структурой основных физических теорий и ее ведущих принципов.
В последней главе рассматриваются возможные обобщения физической теории на случай необратимых процессов. Многие положения этой главы являются дискуссионными.
Необходимый математический аппарат вводится по ходу изложения.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, знакомых с начальными сведениями из курса высшей математики, а также студентов естественных факультетов, преподавателей физики в школе и в высших учебных заведениях и др.
В книге 11 рис.
Предисловие
В разговоре о науке с недостаточно ознакомленными людьми наиболее надежной является обычно ссылка на то, что все это не так просто. Такая позиция основана на убеждении, будто никакое понимание научных открытий, вплоть до современного состояния, невозможно без изучения пухлых трудов, снабженных тщательными математическими выкладками. Однако существует и противоположная тенденция, которая из всего необозримого объема научных данных прежде всего выделяет общие простые законы, доступные пониманию за вполне конечное время.
В настоящее время многообразие наших знаний в области физической науки чрезвычайно возросло и растет все быстрее. Тем не менее не следует опасаться того, что простые объективные закономерности внешнего мира будут погребены под вулканическими потоками частных сообщений. Физическая теория, помимо массы подобных исследований, приобрела значительный опыт извлечения единого, отображающего взаимосвязь изучаемых явлений.
В этой книге, по возможности кратко, отражена эволюция идеи объективной закономерности внешнего мира и дается описание ее средствами физической теории. Более подробное внимание уделено проблемам теории тяготения. Мы не будем уклоняться от использования математического аппарата для получения точных формулировок, но при этом везде покажем необходимость и физический смысл той или иной математической теории. Нам хотелось бы каждому желающему объяснить значение физических законов, их единство, перспективы развития самой идеи объективной законе-
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ ............... ,
ВВЕДЕНИЕ ................
Элементарная схема процесса познания ........... ,.
Материализм, идеализм и диалектика древнегреческой фило-
софии ............... ........... 7
Метафизика, субъективизм, априоризм . . ...... ! ! ! 12
Взаимодействие живой материи с внешним миром в необра-
тимом развитии ..................... 21
Классический детерминизм
Принцип минимального времени Ферма, принцип наименьшего
действия Мопертюи ................... 24
Элементы вариационного исчисления. Функционал и его при-
ращение. Уравнения Эйлера ...... ......... 30
Принцип Гамильтона и уравнения Лагранжа. Силы и поля . . 34
Инвариантность и физическая теория. Теорема Нётер .... 4Э
Топологические и метрические свойства пространства — вре-
мени. Геометрия Римана ................ . 74
Принцип Маха. Уравнения поля тяготения .......... 82
Следствия общей теории относительности Эйнштейна .... 90
Модели Вселенной в теории Эйнштейна ........... 94
Универсальность гравитационного взаимодействия и проблема
энергии поля тяготения ................ • 99
Закон сохранения и превращения энергии .......... '"•
Второе начало термодинамики. Метод функций состояния- —
потенциалов Гиббса ................... Yf.~
Необратимые процессы. „Тепловая смерть" ........ • '"'
Статистическая теория
Вероятность, статистика, энтропия ........... '..*„'
Эргодическая проблема. Метод статистических ансамблей Гиббса .................... • • • ' U
Проблемы динамической теории. Корреляционные функции ^
Идеи Н. Н. Боголюбова Квантование фазового пространства состояний
Динамическое уравнение Шредкнгера ......... кван
Интеграл Фейнмана и вариационный принцип Швингера в KB ^
товой теории . .....................
J
172
Предпосылки эволюционной теории, материи
Концепция развивающейся Вселенной........... . 145
Число основных независимых физических постоянных .... 151 Теория тяготения с переменной .константой" Ньютона. Обобщение моделей Вселенной. Гравитационные волны . . . 155 Флуктуации и необратимость развития на уровне элементар-
" ных частиц....................... 157
Новейшие астрофизические наблюдения, гравитация и гипотеза
о существовании фундаментальных частиц....... 161
Почему не окончится наука?................ 167
Цена: 150руб.
