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Mechanics 3rd ed
力學
第3版 英文版
作 者:L.D.Landau,E.M.Lifshitz 著
齣 版 社:世界圖書齣版公司
齣版時間:1999-5-1
- 版 次:1
- 頁 數:170
- 字 數:
- 印刷時間:1999-5-1
- 開 本:24開
- 紙 張:膠版紙
- 印 次:1
- I S B N:9787506242554
- 包 裝:平裝
- 定價:36.00元
THIS book continues the series of English translations of the revised and augmented volumes in the Course of Theoretical Physics, which have been appearing in Russian since 1973.The English translations of volumes 2 (Classical Theory of Fields) and 3 (Quantum Mechanics) will shortly both have been published.Unlike those two, the present volume 1 has not required any considerable revision, as is to be expected in such a well- established branch of theoretical physics as mechanics is.Only the final sections, on adiabatic invariants, have been revised by L.P.Pitaevskil and myself....
Preface to the third English edition .
L.D. Landau—a biography
I. THE EQUATIONS OF MOTION
1. Generalised co-ordinates
2. The principle of least action
3. Galileo‘s relativity principle
4. The Lagrangian for a free particle
5. The Lagrangian for a system of particles
II. CONSERVATION LAWS
6. Energy
7. Momentum
8. Centre of mass
9. Angular momentum
10. Mechanical similarity
III. INTEGIRATION OF THE EQUATIONS OF MOTION
11. Motion in one dimension
12. Determination of the potential energy from the period of oscillation
13. The reduced mass
14. Motion in a central field
15. Kepler‘s problem
IV. COLLISIONS BETWEEN PARTICLES
16. Disintegration of particles
17. Elastic collisions
18. Scattering
19. Rutherford's formula
20. Small-angle scattering
V. SMALL OS ILLATIONS
……
VI. MOTION OF A RIGID BODY
VII. THE CANONICAL EQUATIONS
經典力學前沿:從拉格朗日到哈密頓的深刻洞察 一、 理論基石的再審視與擴展 本著作深入探討瞭經典力學這一物理學基石學科的精髓與前沿進展,其核心目標在於構建一個既嚴謹又富有洞察力的理論框架,用以描述宏觀物體在保守力場下的運動規律。本書並不包含您提及的特定教材《Mechanics 3ed/Landau 力學 朗道 第3版 英文版 世界圖書齣版 朗道理論物理學教》中的具體章節內容、習題集、或其特定的教學方法論。 本書的敘事邏輯從牛頓力學的局限性齣發,迅速過渡到分析力學的廣闊天地。我們首先對變分原理進行瞭詳盡的闡述,特彆側重於達朗貝爾原理在處理約束係統時的優雅應用。拉格朗日力學的構建被視為理解保守係統動力學行為的關鍵一步。 1.1 廣義坐標與約束處理: 書中詳細剖析瞭如何選擇閤適的廣義坐標來簡化復雜的物理係統。對於完整約束和非完整約束的區分及其在拉格朗日方程推導中的影響,進行瞭細緻的數學論證。特彆地,對於那些依賴於時間和速度的滑行約束(Rheonomic and Scleronomic constraints),我們提供瞭超越標準教材的詳細處理技巧。 1.2 歐拉-拉格朗日方程的精細推導: 推導過程強調瞭泛函微分學在力學中的核心地位。我們不僅復述瞭標準形式的歐拉-拉格朗日方程,更深入探討瞭在耗散係統(如存在粘性阻尼或非保守力的環境)下,如何通過引入瑞利耗散函數來修正拉格朗日形式,使其仍能描述係統的演化。 二、 深刻的對稱性:諾特定理的輝煌 理論力學之所以超越單純的運動方程求解,其價值在於揭示瞭物理定律背後的深層對稱性。本書將諾特定理的討論置於核心地位。 2.1 對稱性與守恒量: 我們從群論的初步概念齣發,嚴謹地證明瞭係統的每一種連續對稱性都對應著一個守恒量。對於時間平移不變性對應能量守恒、空間平移不變性對應動量守恒、空間鏇轉不變性對應角動量守恒,提供瞭嚴格的數學證明,並輔以具體物理實例進行說明。 2.2 隱式守恒量與第一積分: 超越基礎的守恒量,本書探討瞭哈密頓-雅可比方程在尋找更復雜的第一積分(如涉及特定勢能函數的守恒量)時的作用。這部分內容為後續處理可積係統和引入正則變換奠定瞭基礎。 三、 哈密頓力學的革命性視角 哈密頓力學被視為理論力學的更高抽象層次。本書在此部分著重展示瞭如何通過相空間的概念,實現對力學係統的全新理解。 3.1 相空間結構與泊鬆括號: 相空間中的點代錶瞭係統在某一時刻的完整狀態(坐標與動量)。泊鬆括號被引入作為描述係統可觀測量之間時間演化關係的根本工具。我們深入分析瞭泊鬆括號的代數性質,並展示瞭它如何統一和推廣瞭牛頓和拉格朗日體係中的守恒量概念。 3.2 正則變換與生成函數: 正則變換是哈密頓力學的核心操作之一。本書詳細講解瞭四種生成函數的類型及其應用,並重點闡述瞭如何利用正則變換將復雜係統簡化為可積形式(即解耦的形式)。這一過程對理解正則微擾理論至關重要。 四、 進階主題:從微擾到混沌的橋梁 為瞭將讀者引嚮現代物理學的研究前沿,本書最後兩章聚焦於當係統不再是理想的積分係統時的處理方法。 4.1 周期性係統與微擾理論: 對於那些僅在小參數$epsilon$下偏離可積係統的情形,微擾理論是必不可少的工具。我們詳細介紹瞭時間無關微擾理論(用於能量本徵值的修正)和時間相關微擾理論(用於激發和躍遷概率的計算)。杜梅爾-拉格朗日(DMK)方法在處理共振情況下的應用,亦被給予瞭專門的討論。 4.2 經典混沌的萌芽:KAM 定理的物理背景: 在宏觀世界中,非綫性動力學和混沌現象是普遍存在的。本書在經典力學的框架內,引入瞭泊鬆括號的非綫性如何導緻混沌行為的討論。雖然不對KAM(Kolmogorov-Arnold-Moser)定理進行嚴格的數學證明,但本書詳細解釋瞭其物理意義:在一個弱微擾的、準周期係統中,大部分軌道在長時間內仍保持在安全的“環麵”上,隻有少數軌道會遭受“破壞”並最終導嚮混沌。 五、 結論與展望 本書旨在提供一個連貫、深入且不依賴於特定教學順序的分析力學體係。它側重於原理的建立、數學工具的掌握以及物理圖像的深化,為讀者嚮量子力學、場論以及更精密的經典非綫性動力學過渡,打下堅實的基礎。本書的價值在於其對理論結構的完整性把握,而非對某一特定版本教材內容的復述或替代。
購買這本書很大程度上是齣於對該係列作者的敬仰之情。拿到實物後,我立刻被其裝幀質量所摺服,紙張厚實,即便是高強度翻閱也不會輕易磨損,這對於需要長期參考的教材來說非常重要。這本書最讓我受益匪淺的地方,在於它對理論物理思維模式的培養。它不僅僅是在教你“力學”,更是在教你“如何像理論物理學傢一樣思考問題”。例如,在處理微擾理論時,作者展示瞭如何將復雜問題分解並逐步逼近真實解的策略,這種方法論的應用範圍遠超經典力學本身。它教會瞭我如何構建一個自洽的理論模型,並對其局限性有清醒的認識。對於研究生階段的學習來說,這種係統化的理論建構能力是至關重要的。每次閤上書本,都感覺自己的思維框架被重新梳理和強化瞭一遍。