Наблюдения и озарения, или Как физики выявляют законы природы, От кванта до темной материи, Перельман М.Е., 2012

Наблюдения и озарения, или Как физики выявляют законы природы, От кванта до темной материи, Перельман М.Е., 2012.
   
   Все мы знакомы с открытиями, ставшими заметными вехами на пути понимания человеком законов окружающего мира: начиная с догадки Архимеда о величине силы, действующей на погруженное в жидкость тело, и заканчивая новейшими теориями скрытых размерностей пространства-времени.
Первая часть книги, «От Аристотеля до Николы Теслы», расскажет о пути развития науки, начиная с утверждения Аристотеля «Природа не терпит пустоты» и эпициклов Птолемея, и до гелиоцентрической системы Коперника и Галилея и великих уравнений Максвелла. Читатель проделает этот огромный путь рука об руку с гениями, жившими задолго до нас.
«От кванта до темной материи» — вторая часть книги. Она рассказывает о вещах, которые мы не можем увидеть, не можем понять с точки зрения обыденной, бытовой логики- о принципе относительности, замедлении времени, квантовании энергии, принципе неопределенности, черных дырах и темной материи. История загадочной, сложной и увлекательной современной физики раскроется перед читателем.
Итак, вперед — совершать открытия вместе с гениями!




Проблема излучения.
Изучая соответствие между линиями испускания и поглощения света, Кирхгоф доказал теорему о том, что всякое тело в нагретом состоянии излучает те же частоты, которые поглощает в холодном состоянии.

Тело, которое поглощает все частоты излучения, естественно назвать абсолютно черным, тогда, в соответствии с теоремой Кирхгофа, именно абсолютно черное тело должно при нагревании излучать белый свет — без каких-либо выделенных линий, которые могут внести добавочные осложнения. Получить такое черное тело очень не просто: вначале с этой целью использовали зачерненную платину, потом появились специальные конструкции типа шаров с зачерненными изнутри стенками и маленьким отверстием — именно это отверстие и рассматривалось как модель черного тела.

Вскоре Йозеф Стефан (1835—1893) экспериментально, а затем Людвиг Больцман теоретически доказали, что интенсивность излучения черного тела очень быстро растет с его нагреванием — как четвертая степень температуры. Этот закон Стефана—Больцмана может быть выведен при рассмотрении цикла Карно, когда в цилиндрах вместо реального газа сжимается и нагревается некий «газ излучения».

Оглавление.
Предисловие: как делаются открытия?.
Раздел I Кванты и относительность: «драма идей» или «тридцатилетняя война против здравого смысла»?.
Глава 1. Концепция квантов.
1. Проблема излучения.
2. Макс Планк.
3. Эйнштейн: теория квантов.
4. Эйнштейн: теплоемкость.
Глава 2. Радиоактивность, атомы, ядра.
1. Открытие.
2. Пьер и Мария Кюри.
3. Проблема определения исторических и природных дат.
4. Эрнест Резерфорд.
5. Нильс Бор.
6. Рентгеноструктурный анализ.
Отступление I. Физика и математика.
Глава 3. Теория относительности: парадигма Эйнштейна.
1. Предыстория.
2. Предшественники.
3. Об истоках мировоззрения Эйнштейна.
4. Порядок исследований Эйнштейна.
5. Специальная теория относительности (сокращенно СТО).
6. Парадокс близнецов.
7. Соотношение масса — энергия.
8. Ускорители и релятивизм.
9. Черенковское излучение, переходное излучение.
10. Начала общей теории относительности (сокращенно ОТО).
11. Экспериментальные проверки ОТО.
Отступление II. Научные шкалы.
Глава 4. Квантовая механика.
1. Первый сольвеевский конгресс.
2. «Старая» квантовая механика.
3. Индуцированное излучение.
4. Спин электрона, квантовые статистики.
5. Луи де Бройль.
6. Вернер Гейзенберг.
7. Эрвин Шредингер.
8. Макс Борн.
9. Поль Дирак.
10. Туннельный эффект.
Глава 5. Сверхпроводимость и сверхтекучесть.
1. Камерлинг-Оннес.
2. Сверхтекучесть: исследования П. Л. Капицы и Л. Д. Ландау.
3. На пути к теории сверхпроводимости.
4. Эффект Купера и теория БКШ.
5. Туннельные контакты и эффекты Джозефсона.
6. Успехи и проблемы.
Раздел II Ядро? Элементарно!.
Глава 1. Атомное ядро.
1. Протон.
2. Нейтрон.
3. Космические лучи.
4. Ядерные силы, барионный заряд.
5. Модели атомных ядер.
6. Эффект Мессбауэра.
Глава 2. Ядерные реакции.
1. Типы реакций и выделение энергии.
2. Отто Ган и Лизе Мейтнер.
3. Цепная реакция деления.
4. Ядерные реакторы.
5. Атомная (ядерная) бомба.
Глава 3. Термоядерные реакции.
1. Проблемы астрофизики.
2. Ганс Бете: источники энергии звезд.
3. А. Д. Сахаров: водородная бомба.
4. Управляемые термоядерные реакции.
Глава 4. «Элементарные» частицы.
1. Бета-распад: появление нейтрино.
2. Принципы симметрии и проблемы сохранения четности.
3. Типы нейтрино и лептонный заряд.
4. Структура нуклонов: «шуба» частиц.
5. Странные частицы.
6. Модель Ферми—Янга.
7. Теория кварков.
Раздел III Изобретать, чтобы наблюдать: микроскопы, лазеры, коллайдеры.
Глава 1. Эволюция микроскопа.
1. Оптический микроскоп.
2. Фазово-контрастный микроскоп.
3. Ультразвуковой микроскоп.
4. Электронный микроскоп.
5. Электронный и ионный проекторы.
6. Использование туннельного эффекта.
7. Микроскопия ближнего поля.
Глава 2. Изобретение транзистора.
Глава 3. Мазеры и лазеры.
1. Изобретение мазера.
2. Трехуровневая схема.
3. Нелинейная оптика.
Глава 4. Приборы для физики ядра и частиц.
1. Для чего они нужны?.
2. Камера Вильсона.
3. Пузырьковая камера.
4. Ускоритель Кокрофта—Уолтона.
5. Эрнест Лоуренс.
6. Коллайдеры.
Раздел IV За гранью наблюдаемого: квазичастицы, темная материя и черные дыры.
Глава 1. Квантовые поля.
1. Вторичное квантование: частицы и квазичастицы.
2. Лэмбовский сдвиг.
3. Квантовая электродинамика.
4. Электрослабое взаимодействие: промежуточные мезоны.
5. Спонтанное нарушение симметрии. Механизм Хиггса.
6. Калибровочные поля: квантовая хромодинамика.
7. Предвидение Эйнштейна.
8. «Квантовая лестница».
Глава 2. Космология и астрофизика.
1. История возникновения.
2. Начало релятивистской космологии: Фридман и Хаббл.
3. Реликтовое излучение.
4. О типах и эволюции звезд.
5. Открытие пульсаров.
6. Черные дыры.
7. Гравитационное излучение.
8. Темная материя (?), темная энергия (??).
9. Что дальше?.
Отступление III. Когда и почему
подростки выбирают физику.
Приложение 1. Рейтинги замечательных экспериментов и великих физиков.
Приложение 2. Некоторые обозначения.
Заключение.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Наблюдения и озарения, или Как физики выявляют законы природы, От кванта до темной материи, Перельман М.Е., 2012 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Перельман