SCI Библиотека

Книга представляет собой перевод лекций известного американского физика-теоретика Дж. А. Уилера в Международной летней школе физики им. Энрико Ферми в Варенне (Италия); в дополнении помещены оригинальные статьи автора и других крупных зарубежных ученых (Мак-Витти, Хойла, Мизнера). В целом книга содержит изложение ряда проблем гравитации, космологии и теории элементарных частиц.

Основное внимание уделяется попытке объединенного описания гравитационного и электромагнитного полей (геометродинамика), включающего топологические обобщения; обсуждаются также такие актуальные вопросы, как взаимные превращения гравитации и элементарных частиц, роль нейтрино и гравитационных волн в общем балансе энергии во Вселенной.

Книга рассчитана на широкий круг физиков, астрономов и математиков, интересующихся современным проблемами гравитационной физики и космологии.

Книга Р. Толмена содержит обстоятельное изложение физических и математических основ специальной и общей теории относительности и наблюдаемых эффектов, которые из нее следуют. Наибольшая часть книги посвящена релятивизации основных разделов классической физики.

В рамках сначала специальной, затем общей теории относительности рассмотрены механика частицы и динамика сплошных механических сред, электронная теория и динамика электромагнитных сред. Особое внимание уделено вопросам релятивистского обобщения термодинамики покоящихся и движущихся сред.

И наконец, примерно треть книги занимает изложение космологических моделей, ставших уже классическими, но интересных и важных до сих пор.

Теория переноса лучистой энергии представляет собой важнейший раздел теоретической астрофизики. Это обусловлено прежде всего тем, что перенос излучения играет огромную роль в физических процессах, происходящих в небесных телах. Вместе с тем перенос излучения во внешних частях небесных тел определяет характер их спектров, служащих основой астрофизических исследований.

С проблемой переноса излучения мы встречаемся также в геофизике (при изучении земной атмосферы и водных бассейнов) и в некоторых других отделах физики. В последнее время приобрела большое значение проблема диффузии нейтронов, родственная по применяемым методам проблеме переноса излучения.

Монография, посвящённая исследованиям гравитационного поля Луны, проведённым по наблюдениям движений искусственных спутников Луны и единичным измерениям силы тяжести непосредственно на лунной поверхности.

Рассмотрено несколько способов численно-аналитического представления гравитационного поля. Построены поверхности равного потенциала силы тяжести, радиального градиента силы тяжести. Исследована общая геометрическая, динамическая, гравиметрическая и гидростатическая равновесная фигура Луны. Изучено распределение масс внутри Луны, в том числе масконы.

Монография по этим проблемам является первой в мировой литературе. Она предназначена для астрономов, геофизиков, а также лиц смежных специальностей, занимающихся изучением Луны. Книга может служить учебным пособием для студентов старших курсов астрономических и геофизических специальностей университетов.

В книге Росси и Грейзена рассмотрены вопросы, касающиеся взаимодействия заряженных частиц с веществом, и особенно подробно изложена каскадная теория ливней. Остальные вопросы теории космических лучей, как, например, влияние магнитного поля Земли, ядерные взаимодействия частиц, теоретический анализ экспериментов, в книге не рассматриваются. Поэтому редакция сочла целесообразным изменить прежнее название книги — Cosmic-Ray Theory.

Изложение некоторых вопросов в книге устарело, особенно это относится к последнему разделу, посвящённому поперечным размерам ливней. Исправления и критические замечания по тексту даны в сносках.

Список литературы дополнен наиболее существенными работами советских учёных по теории космических лучей.

Книга представляет собой наглядное физическое и математическое введение в современную релятивистскую астрофизику. Основное внимание уделено «черным дырам» и космологии как проявлениям гравитационного коллапса — возможной конечной стадии эволюции вещества в наблюдаемой области Вселенной.

Книга представит большой интерес для физиков и астрономов — как студентов, так и специалистов, особенно аспирантов и начинающих исследователей, — а также математиков и механиков.

Настоящая монография является первой в мировой литературе попыткой систематического изложения теории фигур равновесия и устойчивости «сжимаемых», прежде всего бесстолкновительных, гравитирующих систем.

Многие результаты, изложенные в книге, получены авторами с сотрудниками.

В качестве астрофизических приложений выбраны такие актуальные вопросы, как проблема образования спиральных рукавов галактик, закон планетных расстояний, вопросы устойчивости систем типа колец Сатурна и др.

Издание рассчитано на физиков, механиков, математиков, астрофизиков, интересующихся современным состоянием наук о равновесии и устойчивости гравитирующих систем.

Переработка учебника для шестого издания потребовала сравнительно большой затраты труда, так как при этом приходилось решать ряд задач различного характера. Прежде всего возникли требования технического порядка и притом противоречащие одно другому: с одной стороны, требовалось уменьшить объем книги примерно на три листа, с другой — необходимо было дополнить учебник изложением успехов астрономии за последние одиннадцать лет (пятое издание вышло в 1939 г.). Поэтому пришлось не только выбросить или сильно сократить ряд отделов (вывод закона тяготения из законов Кеплера, задачу двух тел, астрономические наблюдения и др.), но и тщательно пересмотреть весь текст с целью еще большей сжатости изложения.

Когда же я перешел к работе над внесением дополнений, то с особенным удовлетворением отмечал большие успехи, достигнутые за эти годы советской астрономией. Больше всего дополнений было внесено в главы, посвященные новейшим результатам астрономической и звездной астрономии. Также значительно больше места и внимания уделено в новом издании философским и методическим вопросам.

Принесу здесь глубокую благодарность академику С. К. Всехсвятскому, к. ф.-м. н. А. К. Куликовскому и рецензентам книги, советам и замечаниям к. ф.-м. н. Е. Р. Рахлиной и М. М. Дадаеву, которые внесли в текст ряд полезных улучшений, и М. М. Дадаев, кроме того, проделал большую работу по подбору рисунков.

Второе издание Теории затмений отличается от первого издания, вышедшего в 1945 г., полной переработкой первой части — теории солнечных затмений. Эта переработка заключается в многочисленных дополнениях различных теоретических вопросов, в более подробных выводах ряда формул и в снабжении важнейших формул вычислительными примерами, взятыми для затмения 30 июня 1954 г.

В приложениях даны подробные таблицы, упрощающие вычисление солнечных затмений, частично заимствованные из нашего сборника таблиц, изданного в Трудах Государственного астрофизического института в 1925 г., а частично составленные вновь применительно к вычислениям с помощью арифмометра. Сжатие земного эллипсоида в формулах и таблицах принято по Красовскому вместо употреблявшегося в первом издании международного значения.

В остальных главах сделаны лишь небольшие дополнения, отражающие последние исследования в соответствующих областях. Наконец, исправлены опечатки и неточности, вкрававшиеся в первое издание.

В учебном пособии кратко излагаются основные положения современной космологии как науки о глобальном строении Вселенной. Определены основные характеристики стандартной фридмановской модели: радиус кривизны, метрика пространства — времени, критическая плотность, космологическая постоянная, различные расстояния.

Рассмотрены закономерности распространения излучения в искривлённом пространстве, закон Хаббла разбегания галактик, свойства реликтового излучения, основные этапы физической эволюции Вселенной. Даётся представление о теории инфляции, первичном нуклеосинтезе и образовании крупномасштабных структур Вселенной.

Пособие предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся по астрономии и теоретической физике.