ISBN 978-5-4344-0370-2
$14.99
Buy Now
Instant email delivery · Personalized PDF · 14-day refund policy
← Books
All of Physics in One Book: From the Flat Earth to the Big Bang
«Вся физика в одной книге: от плоской Земли до Большого взрыва» — В. С. Кессельман
About This Book
What You Will Learn
LanguageRussian
Pages540
ISBN978-5-4344-0370-2
FormatFixed-Layout PDF
PublisherRospex Publishing
SeriesPopular science (2016)
Table of Contents (Russian)
- Предисловие
- ВВЕДЕНИЕ
- В НАЧАЛЕ ПУТИ. Физики как науки еще нет, но люди накапливают зна- ния о природе. Они задают природе «детские» вопросы, которые касаются принципиальных основ мироздания. Идет время, появляются ученые, сде- лавшие открытия, заложившие фундамент будущих исследований, без ко- торого не могла бы появиться современная физика. 1. Природа глазами древних людей. Пробуждение любознательности. Вселенная древних. Как измеряли время, расстояния и вес наши древ- ние предки. Наука «плоской Земли». Есть ли предел делению веществ? Система мира Аристотеля. Архимед. Простые механизмы не такие простые. «Золотое правило» механики. «Эврика!» Взгляды древних греков на Вселенную и Землю. Смелое предположение. Эратосфен из- меряет Землю
- ВРЕМЯ ВЕЛИКОГО ПРОРЫВА. Наука «круглой Земли». Открыты зако- ны движения планет. Галилей объясняет наблюдаемые факты, борясь с вековыми заблуждениями. Астрономические открытия Галилея поража- ют воображение людей. Наука на пороге создания классической физики. 2. Космология Средних веков. Система мира Птолемея. «Сдвинувший» Землю: гелиоцентрическая система Коперника. Законы Кеплера
- 3. Галилей — «отец современной физики». Астрономические открытия Галилея. Физика колебаний маятника. «Гениальнейший часовой мас- тер всех времен»
- 4. Свободное падение тел и здравый смысл. Эксперименты Галилея с наклонной плоскостью. Движение тела, брошенного под углом к го- ризонту. «Диалоги» . Принцип инерции Галилея
- 5. «...И вот явился Ньютон». Механика Ньютона. Математический инструмент классической физики. Равномерное движение по окруж- ности
- 6. Невидимая рука гравитации. Закон всемирного тяготения. Ускорение силы тяжести: теория подтвердила опыт. Два лика силы тяжести. Вывод закона Кеплера из закона Всемирного тяготения.. Наведение порядка «на небесах»
- 7. Понятие силы: от древних греков до Ньютона. Без силы нет работы. Работа сил упругости. Ни шагу без трения. Работа сил трения. Ра- бота силы тяжести. Трудноопределимое понятие. Два вида механи- ческой энергии
- 8. Великий закон природы — закон сохранения энергии. Закон сохранения импульса в упругих столкновениях. Бильярд и законы классической физики. Неупругие соударения. Частично упругие соударения. Сим- метрия и законы физики
- КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА В ДЕЙСТВИИ. Широкое использование методов классические механики Ньютона: от газов до твердых тел. Полу- чены ответы на вопросы: почему вода в насосах колодезников не поднима- ется выше 10 метров?, отчего не тонут тяжелые суда? Найдены удобные способы измерения температуры. 9. Истоки гидростатики. Закон Паскаля. Давление в жидкостях и га- зах. Условия плавания тел. Непростые истории с атмосферным дав- лением. Опыты Торричелли и Герике. Интересные эффекты: поверх- ностное натяжение, капиллярность
- 10. Жидкость течет по-разному. Основное уравнение течения жидко- сти. Уравнение Бернулли. Закон Торричелли. Измерение давления в движущейся жидкости. Вязкое течение жидкости. Турбулент- ность
- 11. Макроскопическое описание газа. Путешествие по температурной шкале. Газовый термометр. Газовые законы. Закон Клайперона. Дав- ление смеси газов
- рометрическая формула и определение числа Авогадро. Распределение Максвелла. Экспериментальная проверка распределения Максвелла (опыт Штерна). Средняя длина пробега молекул в газе. Эффективное сечение столкновений. Диффузия. Испарение, кипение жидкости и поверхностное натяжение с точки зрения МКТ. Реальные газы
- 13. Такая непростая теплота. Опыты Румфорда и Дэви. Эксперименты Джоуля. Что такое энергия? Внутренняя энергия идеального газа. Теплоемкость. Калориметрия. Фазовые переходы. Способы передачи теплоты. Тепловое расширение
- 14. Наука о превращениях всех форм энергии. Термодинамические систе- мы. Законы (начала) термодинамики. Первое начало и невозмож- ность вечного двигателя. Адиабатический процесс. Второе начало термодинамики. Принцип работы теплового двигателя. Цикл Карно. «Балансовый отчет» энергии. Энтропия. Недостижимость абсо- лютного нуля температуры
- В МИРЕ КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН. Физики разрабатывают одну из важней- ших областей физики — теорию колебаний. Оказалось, что колебательные явления различной физической природы подчиняются общим закономер- ностям. Такие разные волны объединяются в общей теории. 15. В мире колебаний. Простые колебательные системы. Уравнение колебаний гармонического осциллятора. Маятник Фуко. Энергия гар- монического осциллятора. Математический маятник. Сложение гармонических колебаний. Затухающие колебания. Резонанс в колеба- тельных системах
- 16. Волны вокруг нас. Уравнение бегущей волны. Волновые эффекты. За- коны отражения и преломления волн. Интерференция. Дифракция. Стоячие волны. Резонанс. Звуковые волны. Скорость звука. Частот- ный диапазон звуковых волн. Волновые эффекты звуковых волн. Эф- фект Доплера
- САМОЕ «ТЕМНОЕ» МЕСТО В ФИЗИКЕ. Удивительная область физи- ки — свет. Скорость света огромна, но не бесконечна. Очевидные явления и неочевидные объяснения. Среди физиков нет согласия. Широкое распро- странение различных оптических приборов. Человек изучает состав звезд- ного вещества на Земле. 17. Свет — самое «темное» место в физике. Световые лучи. Определе- ние скорости света. Законы Снелла. Явление полного внутреннего отражения. Что увидели физики в зеркалах
- 18. Конкурирующие теории света. Дисперсия. Дифракция. Принцип Гюй- генса. Интерференция. Опыт Юнга. Интерференция в тонких плен- ках. Кольца Ньютона. Дифракция на одной щели. Дифракционная ре- шетка. Спектроскопия. Поляризация. Двойное лучепреломление. По- чему небо голубое?
- В НЕОБЪЯТНОМ МИРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. Сказка, которой не сыщется и среди сказок «Тысячи и одной ночи». Долгая история электричества. Гениальные прозрения и воплощение результатов теории в практику. 19. Долгая история электричества. Электроскоп. Закон Кулона. Элек- трическое поле. Проводники в электрическом поле. Движение заря- женной частицы в электрическом поле. Потенциал. Эквипотенци- альные поверхности. Электрическое поле Земли
- 20. Открытие, преобразовавшее цивилизацию. Гальванический элемент. Сила тока. Закон Ома. Удельное электрическое сопротивление. Сверхпроводимость. Микроскопическая картина электропроводно- сти. Сторонние силы. ЭДС. Опыт Толмена. Тепловое действие тока. Закон Джоуля–Ленца. Термоэлектронная эмиссия
- 21. Электрическая цепь и ее элементы. Источник напряжения в цепи по- стоянного тока. Эквивалентное сопротивление цепи при различных соединениях резисторов. Последовательное и параллельное соедине- ние конденсаторов. RC-цепочка. Измерительные приборы в цепях по- стоянного тока
- 22. История в три тысячи лет. Свойства постоянных магнитов. Вектор магнитной индукции. Магнитное поле тока. Проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Ферромагнетизм. Магнитное поле Земли. Движение электрического заряда в магнитном поле. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Масс- спектрометр. Циклотрон
- 23. А может ли электрическое поле создавать ток? Фарадей открывает явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции. Правило Ленца. Электрогенератор и элетродвигатель. Вихревое электрическое поле
- 24. Важный элемент электрической цепи — индуктивность. Индуктив- ность цилиндрической катушки. Магнитная проницаемость. Ток в цепи при наличии индуктивности. Энергия магнитного поля. Транс- форматор. Электрические цепи, содержащие активные и реактив- ные элементы. RL-цепочка. Формула Томсона. RLC-контур. «Война токов»
- 25. Переменный ток. Резистор, индуктивность и емкость в цепи пере- менного тока. Мощность тока. Резонанс в цепях переменного тока
- 26. Связавший два вида полей. Ток смещения. Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны. Опыты Герца. Шкала электромагнитных волн. Свет как электромагнитная волна
- 27. Электрические явления в газах: катодные лучи. Элементарный элек- трический заряд. Опыты Фарадея. Открытие электрона. Опыты Дж. Дж. Томсона. Открытие рентгеновских лучей. Радиоактив- ность. Первые модели атома. Опыты Резерфорда. Планетарная мо- дель атома
- НОВЫЕ ПУТИ ФИЗИКИ 28. Факт, не дававший покоям физикам. Спектр излучения абсолютно чер- ного тела. «Ультрафиолетовая катастрофа». Угаданный закон. Атом Бора. Эксперименты Франка–Герца. «Сумасшедшая теория». Кванто- вые числа. Фотоэффект. Эффект Комптона. Фотонная теория света
- 29. Кризис в атомной физике. Новая наука и новые взгляды. Волны де Бройля. Корпускулярно-волновой дуализм. Волновая функция и ее ин- терпретация. Дифракция электронов на двух щелях. Принцип неопре- деленности. Странности квантового мира. Принцип запрета Паули. Системы с большим числом атомов. Квантовая механика твердого тела. Зонная теория полупроводников. Транзистор
- 30. Опыты Резерфорда и атомное ядро. Первая ядерная реакция. Про- тон. Обнаружение нейтрона. Протон-нейтронная модель ядра. Энергия связи. Ядерные силы. Дефект масс. Закон радиоактивного распада. Альфа-, бета- и гамма-распады. Радиоактивные ряды. Ра- диоактивное датирование. Искусственная радиоактивность. Ядер- ные реакции. Деление ядер. Цепная реакция. Капельная модель. Атом- ный реактор. Ядерный синтез. «Посуда» для плазмы
- 31. Всепроникающая частица. Камера Вильсона. Как «положительный электрон» стал позитроном. Обитатели микромира. Космические лучи и элементарные частицы. В погоне за частицами. Ускорители больших энергий и физика элементарных частиц. Левиафаны в мире ускорителей. Попытки классификации элементарных частиц
- НОВЫЕ ПУТИ ДРЕВНЕЙ НАУКИ. Новый век — новые взгляды. Все от- носительно. Как теперь смотреть на время? Объяснение необъяснимого: взгляд на гравитацию Эйнштейна. Чудеса новых теорий. Странности кван- тового мира. Эволюция Вселенной. 32. А всегда ли прав Ньютон? «Год чудес». Опыт Майкельсона–Морли. Лоренцово сокращение. Абсолютное время Ньютона и время в СТО. Преобразования Лоренца. Парадокс близнецов. В перекрестиях про- странства и времени. Чем быстрее, тем тяжелее. mc2 — что это?
- 33. «Вездесущее дыхание Господне». Путь Эйнштейна к созданию ОТО. Геометрическая теория тяготения. Черные дыры. Красное смеще- ние. Нестационарная Вселенная. Большой взрыв. Обнаружение ре- ликтового излучения. Рождение и гибель Вселенной. Почему небо темное? Парадоксы времени в ОТО. Эффект Мёссбауэра и ОТО. Гравитационные волны
- ОГЛЯДЫВАЯ ПРОЙДЕННЫЙ ПУТЬ. Новая физика и крушение здравого смысла. Еще остаются вопросы. 34. «Абсолютного покоя нет!» Парадоксальные свойства эфира в клас- сической физике. Борьба за эфир. Аргументы противников квантовой механики. Борьба против ОТО. В петле здравого смысла. Роль мате- матики в современной физике. «Там, внизу полным-полно места». «Теория всего»
- МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ДОПОЛНЕНИЕ