本書是Л. Д. 朗道和Е.М.栗弗席茲所著的《理論物理學(xué)教程》(十卷集)的第一卷,根據(jù)俄文最新版譯出。本書將力學(xué)作為理論物理的一部分來介紹,包括拉格朗日方程、哈密頓方程、力學(xué)守恒定律、質(zhì)點(diǎn)碰撞理論、振動(dòng)理論和剛體運(yùn)動(dòng)。
《力學(xué)(第5版)》中的七卷是由諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、蘇聯(lián)科學(xué)院院士、偉大的理論物理學(xué)家朗道和他的學(xué)生、蘇聯(lián)科學(xué)院院士、杰出的理論物理學(xué)家E M.栗弗席茲在20世紀(jì)40-50年代陸續(xù)編寫而成的,另外三卷由栗弗席茲和俄羅斯科學(xué)院院士皮塔耶夫斯基等人按朗道的計(jì)劃在60-70年代編寫完成,后經(jīng)不斷補(bǔ)充完善,現(xiàn)已成為舉世公認(rèn)的經(jīng)典學(xué)術(shù)著作。本套教程內(nèi)容豐富、立論明確、論證嚴(yán)謹(jǐn)、物理圖像清晰,涵蓋了理論物理學(xué)從微觀到宏觀的各個(gè)領(lǐng)域,各卷中附有豐富的習(xí)題及解答,是學(xué)習(xí)理論物理學(xué)的必備參考書。
《理論物理學(xué)教程》(共十卷)是一部享譽(yù)世界的理論物理學(xué)巨著,是反映經(jīng)典物理學(xué)向現(xiàn)代物理學(xué)轉(zhuǎn)變的里程碑式的重要著作,于1962年獲得列寧獎(jiǎng)。原著為俄文,現(xiàn)已有十余種文字的分卷譯本,六種文字的全卷譯本。
從這本書開始,科學(xué)出版社將重新出版朗道和E.M.栗弗席茲的《理論物理學(xué)》系列教程,這是首次在栗弗席茲去世后出版,準(zhǔn)備出版已故作者的著作是令人傷感的,這個(gè)沉重的任務(wù)落到了我身上。
這次出版的《力學(xué)》修正了第三版出版后發(fā)現(xiàn)的印刷錯(cuò)誤,也在文字上做了少量的改進(jìn),這些修改是栗弗席茲和我共同完成的,其中有一部分已經(jīng)反映在最近的英文版中。
列夫·達(dá)維多維奇·朗道(1908—1968) 理論物理學(xué)家、蘇聯(lián)科學(xué)院院士、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。1908年1月22日生于今阿塞拜疆共和國(guó)的首都巴庫,父母是工程師和醫(yī)生。朗道19歲從列寧格勒大學(xué)物理系畢業(yè)后在列寧格勒物理技術(shù)研究所開始學(xué)術(shù)生涯。1929—1931年赴德國(guó)、瑞士、荷蘭、英國(guó)、比利時(shí)、丹麥等國(guó)家進(jìn)修,特別是在哥本哈根,曾受益于玻爾的指引。1932—1937年,朗道在哈爾科夫擔(dān)任烏克蘭物理技術(shù)研究所理論部主任。從1937年起在莫斯科擔(dān)任蘇聯(lián)科學(xué)院物理問題研究所理論部主任。朗道非常重視教學(xué)工作,曾先后在哈爾科夫大學(xué)、莫斯科大學(xué)等學(xué)校教授理論物理,撰寫了大量教材和科普讀物。 朗道的研究工作幾乎涵蓋了從流體力學(xué)到量子場(chǎng)論的所有理論物理學(xué)分支。1927年朗道引入量子力學(xué)中的重要概念——密度矩陣;1930年創(chuàng)立電子抗磁性的量子理論(相關(guān)現(xiàn)象被稱為朗道抗磁性,電子的相應(yīng)能級(jí)被稱為朗道能級(jí));1935年創(chuàng)立鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋;1936—1937年創(chuàng)立二級(jí)相變的一般理論和超導(dǎo)體的中間態(tài)理論(相關(guān)理論被稱為朗道相變理論和朗道中間態(tài)結(jié)構(gòu)模型);1937年創(chuàng)立原子核的幾率理論;1940—1941年創(chuàng)立液氦的超流理論(被稱為朗道超流理論)和量子液體理論;1946年創(chuàng)立等離子體振動(dòng)理論(相關(guān)現(xiàn)象被稱為朗道阻尼);1950年與金茲堡一起創(chuàng)立超導(dǎo)理論(金茲堡-朗道唯象理論);1954年創(chuàng)立基本粒子的電荷約束理論;1956—1958年創(chuàng)立了費(fèi)米液體的量子理論(被稱為朗道費(fèi)米液體理論)并提出了弱相互作用的CP不變性。 朗道于1946年當(dāng)選為蘇聯(lián)科學(xué)院院士,曾3次獲得蘇聯(lián)國(guó)家獎(jiǎng);1954年獲得社會(huì)主義勞動(dòng)英雄稱號(hào);1961年獲得馬克斯·普朗克獎(jiǎng)?wù)潞透ダ锎摹惗鬲?jiǎng);1962年他與栗弗席茲合著的《理論物理學(xué)教程》獲得列寧獎(jiǎng),同年,他因?yàn)閷?duì)凝聚態(tài)物質(zhì)特別是液氦的開創(chuàng)性工作而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。朗道還是丹麥皇家科學(xué)院院士、荷蘭皇家科學(xué)院院士、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院土、美國(guó)國(guó)家藝術(shù)與科學(xué)院院士、英國(guó)和法國(guó)物理學(xué)會(huì)的榮譽(yù)會(huì)員。
第一章 運(yùn)動(dòng)方程
1 廣義坐標(biāo)
2 最小作用量原理
3 伽利略相對(duì)性原理
4 自由質(zhì)點(diǎn)的拉格朗日函數(shù)
5 質(zhì)點(diǎn)系的拉格朗日函數(shù)
第二章 守恒定律
6 能量
7 動(dòng)量
8 質(zhì)心
9 動(dòng)量矩
10 力學(xué)相似性
第三章 運(yùn)動(dòng)方程的積分
11 一維運(yùn)動(dòng)
12 根據(jù)振動(dòng)周期確定勢(shì)能
13 折合質(zhì)量
14 有心力場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
15 開普勒問題
第四章 質(zhì)點(diǎn)碰撞
16 質(zhì)點(diǎn)分裂
17 質(zhì)點(diǎn)彈性碰撞
18 質(zhì)點(diǎn)散射
19 盧瑟福公式
20 小角度散射
第五章 微振動(dòng)
21 一維自由振動(dòng)
22 強(qiáng)迫振動(dòng)
23 多自由度系統(tǒng)振動(dòng)
24 分子振動(dòng)
25 阻尼振動(dòng)
26 有摩擦的強(qiáng)迫振動(dòng)
27 參數(shù)共振
28 非簡(jiǎn)諧振動(dòng)
29 非線性振動(dòng)中的共振
30 快速交變場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
第六章 剛體的運(yùn)動(dòng)
31 角速度
32 慣性張量
33 剛體動(dòng)量矩
34 剛體運(yùn)動(dòng)方程
35 歐拉角
36 歐拉方程
37 非對(duì)稱陀螺
38 剛體接觸
39 非慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)
第七章 正則方程
40 哈密頓方程
41 羅斯函數(shù)
42 泊松括號(hào)
43 作為坐標(biāo)函數(shù)的作用量
44 莫培督原理
45 正則變換
46 劉維爾定理
47 哈密頓一雅可比方程
48 分離變量
49 絕熱不變量
50 正則變量
51 絕熱不變量守恒精確性
52 條件周期運(yùn)動(dòng)
朗道撰寫的第一版序
索引