Настоящая книга представляет собой перевод курса лекций известного физика-теоретика Д. Бома, прочитанных в летней школе теоретической физики в Лезуш (Франция). Советским читателям уже знакома ранее вышедшая книга Д. Бома «Квантовая теория» (Физматгиз, 1961 г.).

Предлагаемые лекции содержат систематическое изложение одного из методов теоретического исследования системы заряженных частиц, а именно метода коллективных переменных, широко применяемого, в частности, в физике твёрдого тела и физике плазмы. В книге рассматриваются в основном классические системы, хотя затрагиваются также и квантовые (ферми-системы).

Материал изложен в простой форме, позволяющей изучить этот метод и научиться им пользоваться при решении конкретных задач.

В целом книга рассчитана на физиков — как теоретиков, так и экспериментаторов, желающих познакомиться с этим методом и облегчить себе изучение оригинальных журнальных статей. Книга будет особенно полезной для начинающих физиков-теоретиков, в том числе студентов и аспирантов.

Теоретический подход к изучению статистических систем частиц с кулоновским взаимодействием, несмотря на значительное число фундаментальных исследований по этому вопросу, до сих пор представляет собой одну из центральных проблем статистической физики. Один из первых вариантов микроскопической теории таких систем был развит в работах А. А. Власова [ЖЭТФ, 8, 85 (1938)], который, основываясь на исследовании выведенного им кинетического уравнения, получил ряд интересных и специфических для данных систем результатов, подтверждённых впоследствии другими авторами. Предлагаемые читателю лекции Д. Бома, посвящённые исследованию системы электронов в компенсирующем поле равномерно размазанного заряда ионной решётки, являются примером иного подхода к проблеме. Этот подход был предложен им совместно с Д. Пайнсом в 1953 году и связан с введением для описания системы таких переменных, которые непосредственно характеризуют коллективные движения в электронной плазме. В первом приближении эти переменные (коллективные координаты) представляют собой фурье-компоненты колебаний плотности. Аналогичные идеи, но в несколько более общей форме, независимо были развиты Д. Н. Зубаревым [ЖЭТФ, 26, 548 (1953); ДАН СССР, 96, 757 (1954)], причём предложенный им формализм можно было использовать не только для неидеальных ферми-систем различного типа, но и при исследовании свойств неидеального бозе-газа [Н. Н. Боголюбов, Д. Н. Зубарев, ЖЭТФ, 28, 129 (1955)]. С другими, развитыми главным образом в последние годы возможными подходами к изучению ферми-систем с кулоновским взаимодействием читатель может познакомиться, например, по книге Д. Пайнса «Проблема многих тел» (ИЛ, 1963), имеющей достаточно обзорный характер и содержащей обширную библиографию.

Лекции Д. Бома, конечно, отражают лишь определённый этап в развитии статистической теории многих тел, однако идейное содержание метода коллективных переменных выходит далеко за рамки как используемого в нём математического формализма, так и полученных с его помощью результатов. Ценность книги состоит прежде всего в том, что в ней впервые в монографической литературе на русском языке дано систематическое изложение метода коллективных переменных. Автору удалось дать ясную микроскопическую картину механизма физических явлений в системе типа плазмы, причём лекционный характер изложения позволил ему подробно и в достаточно доступной и образной форме остановиться на основных проблемах и трудностях теории таких систем.

Издание этих лекций на русском языке, несомненно, окажется полезным для физиков, интересующихся вопросами статистической теории систем многих частиц.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Акад. Н. Н. Боголюбов

Книги на ту же тему

1. Теория многих частиц, Власов А. А., 1950
2. Проблема многих тел, Пайнс Д., 1963
3. Статистическая механика заряженных частиц, Балеску Р., 1967
4. Квантовая статистика систем заряженных частиц, Крефт В. Д., Кремп Д., Эбелинг В., Рёпке Г., 1988
5. Коллективные явления в плазме. — 2-е изд., испр. и доп., Кадомцев Б. Б., 1988
6. Плазма — четвёртое состояние вещества. — 2-е изд., испр., Франк-Каменецкий Д. А., 1963
7. Введение в физику плазмы, Смирнов Б. М., 1975
8. Основы электродинамики плазмы: Учебник для физических специальностей университетов. — 2-е изд., перераб. и доп., Александров А. Ф., Богданкевич Л. С., Рухадзе А. А., 1988
9. Волны в магнитоактивной плазме, Гинзбург В. Л., Рухадзе А. А., 1970
10. Вопросы теории плазмы. Выпуск 4, Леонтович М. А., ред., 1964
11. Введение в физику плазмы, Чен Ф., 1987
12. Лекции по статистической механике, Уленбек Д., Форд Д., 1965
13. Проблема многих частиц в квантовой механике (Теория и методы решения), Гомбаш П., 1952
14. Квантовая теория твёрдых тел, Пайерлс Р., 1956