Modern fizikai kisenciklopédia- I. rész: a fizika elvei

Kiadó: Gondolat Könyvkiadó Kiadás helye: Budapest Kiadás éve: 1971 Kötés típusa: Vászon Oldalszám: 749 oldal Sorozatcím: Kötetszám: Nyelv: Magyar Méret: 25 cm x 17 cm ISBN: Megjegyzés: Fekete-fehér ábrákkal illusztrálva. FÜLSZÖVEG Korábban közkeletű meghatározás szerint: a fizika az élettelen természet olyan megnyilvánulásaival foglalkozik, amelyek nem járnak az anyagi minőség megváltozásával. Hogy valójában mi a fizika és hogy miben különbözik a rokon tudományoktól, arról az említett definíció modernizálása sem adhat számot. "A rokontudományokkal, így a csillagászattal, kémiával, ásványtannal a fizika mindig szoros kapcsolatban állt. A köztük meghúzott határokat jórészt külsőleges különbségek - mindenekelőtt a készülékek különbözőségei - jelzik, éppen ezért e határok nagyon gyakran elmosódottak." (M. Laue: A fizika története, Gondolat, 1960. 8. old.) Néhány mondatba tömörített jellemzés már ezért sem pótolhatja azt, amit e tudomány egészének kifejtése nyújt. A mégis megkívánt előzetes tájékoztatás legjobban akkor éri el célját, ha általánosan jellemzi azoknak az alapelveknek az összességét, amelyek segítségével a fizika tárgykörébe eső jelenségeket egységes rendszer részeiként tudjuk szemlélni. Mivel a fizika az anyagi világ legalapvetőbb megnyilvánulásaival foglalkozik, tárgyát illetően a legegyszerűbb és - tudományos rendszerét tekintve - a legfejlettebb természettudomány. Ez utóbbi szinte szükségszerű, hiszen minél kevésbé összetett a vizsgált tárgy, annál több lehetősége van az egzakt elmélyülésnek. Egyúttal ennek köszönhetjük, hogy az a nézőpont, amelynek alapján az anyagi világ bizonyos általános érvényű törvényeit a fizika részeként tartjuk számon, problémamentesen adott. A fizika tárgya az anyag. Az anyag öntevékeny szubsztancia: változásainak oka önmagában van. A fizika e szubsztanciának azokkal az attribútumaival foglalkozik, amelyek az öntevékenység lehetőségeit és korlátait egyaránt megszabják. Az anyag úgynevezett megmaradó tulajdonságait bizonyára az attribútumok közé sorolhatjuk. Ezek közül egyesek az anyag minden megjelenési formájában megtalálhatók. E megmaradási tételekben jut egyaránt kifejezésre mind az anyag megmaradása, mind pedig a soha meg nem szűnő dinamizmus is. A dinamizmus konkrét okaként a kölcsönhatást tekintjük, amit ugyancsak - kölcsönhatási típusonként más és más - megmaradási illetve meg nem maradási tételek jellemeznek. A speciális fizikai rendszereknek a többitől való egzakt megkülönböztetésére (jobb szó híján) állapothatározók és állapotegyenletek szolgálnak. Vissza TARTALOM Előszó 5 A FIZIKA ELVI ALAPJAI A fizikai mennyiség (Fényes Imre) 17 A fizikai mennyiségek fogalmi meghatározása, skálatörvények, mérés 17 A fizikai mennyiségek függése a vonatkoztatási rendszertől (I.) 19 A fizikai mennyiségek függése a vonatkoztatási rendszertől (II.) 27 A fizikai egyenletek homogenitása, egységek, fizikai dimenziók. Extenzív és intezív mennyiségek 30 Fizikai szimmetria és ahsonlóság. Megmaradási tételek és modellek 34 A klasszikus és a relativisztikus fizika alapjai (Fényes Imre) 37 Tér, idő, mozgás. A Galilei- és Lorentz-transzformáció 37 Az euklidészi tér és a Minkowski-világ 41 Kinematika 44 Dinamikai alapfogalmak 49 Kiterjedt (összefüggő) anyagi rendszerek (A klasszikus térelmélet alapjai) 51 Mechanika (Fényes Imre) 60 PONTMECHANIKA 60 Az impulzustétel és a Newton-féle axiómák 60 Az energiatétel 62 Az impulzusmomentum tétele. Erőnyomaték 66 A tömegközéppont tétele. a mozgásegyenletek tíz integrálja 68 Gyorsuló koordinátarendszerek. Tehetetlenségi erők 70 Kényszerfeltételek. Kényszererők 74 A mechanika formális elvei. Kanonikus formalizmus 5 A MEREV TEST MECHANIKÁJA 80 KONTINUUMOK MECHANIKÁJA 85 Kontinuumok mechanikai deformációjának általános jellemzése 85 Szilárd testek mechanikai deformációja 92 Anizotrop kontinuumok (kristályok) szimmetriatulajdonságai 97 Az anyag kristályos és amorf állapota 97 A kristály projeciói 99 Szimmetriaoperációk 100 Kristályrendszerek és osztályok 107 A rugalmassági modulusoknak a kristályosztálytól függő tulajdonságai 108 Hullámmozgás. Az akusztika elvi alapjai 112 Folyadékok és gázok áramlása. Belső súrlódás és közegellenállás 116 Az ideális áramlás 121 Az elektromágneses tér (Fényes Imre) 128 Az elektromágneses tér általános jellemzése 128 Mérlegegyenletek, megmaradási tételek 132 Az elektromágneses tér jellemzése a Maxwell-egyenletekkel 138 Az elektrosztatikus és a magnetosztatikus tér 141 A stacionárius elektromágneses tér 145 A kvázistacionárius áram 148 A tetszőleges változású elektromágneses tér. Az elektromágneses sugárzás 152 Az elektrodinamika relativisztikus formája 157 A gravitációs tér (Fényes Imre) 163 A tömegvonzás Newton-féle elmélete. A sztatikus gravitációs tér 163 A bolygómozgás törvényei 165 A Föld nehézségi erőtere. A súlyerő 168 Az általános relativitás elmélete 171 Kvantumelmélet (Fényes Imre, Székely Sándor, Erdélyi Sándor, Nagy Tibor) 178 A KVANTUMELMÉLET ALAPJAI 178 A klasszikus fizika és a kvantumelmélet viszonya 178 Eseményalgebra. Klasszikus és kvantumlogika 180 A klasszikus és a kvantumfizika közös matematikai modellje 189 A kvantumelmélet teljes matematikai modellje: az absztrakt Hilbert-tér 193 Az állapot és a fizikai mennyiség jellemzése a kvantumelméletben. A kvantumelmélet valószínűségi jelentése 204 A felcserélési reláció 211 Kvantumfizikai rendszerek egyesítése és részekre bontása 218 Összefoglalás 221 KVANTUMMECHANIKA 221 Pontmechanikai mennyiségek operátorai 221 Dobozba zárt részecske. Szabad részecske 230 Téglatest doboz. Heisenberg-féle határozatlansági reláció. "Impulzus" doboz 230 A gömb-doboz. Az impulzusmomentum 236 A harmonikus lineáris oszcillátor 240 Mozgás centrális erőtérben. A hidrogén-atom 248 A mérési és a spontán folyamat viszonya. A dinamikai egyenlet 252 A "szemléletes" kvantummechanika 255 Közelítő számítási módszerek 263 TEREK ÉS ELEMI RÉSZEK KVANTUMELMÉLETE 268 A térmennysigéek operátor-reprezentációja 268 Kvantumelektrodinamika 269 Fok-reprezentáció, második kvantálás. Többtestprobléma 273 A Dirac-egyenlet; az elektrontér kvantálása 278 Heisenberg nem-lineáris elmélete 285 Az elemi részek 288 Az elemi részek szimmetriái és a kvarkok 300 Az SU(2)-szimmetria 301 Az SU(3)-szimmetria. A Sakata-modell és a "nyolcas út" 303 Kvarkok 306 Gyenge kölcsönhatások 309 Az atommagok Béta-bomlása. A neutrino és az antineutrino 309 Paritássértés 313