Лев Ландау - Физика для всех. Молекулы

Во второй из четырех книг 'Физики для всех' рассказано о строении вещества, о физических явлениях и процессах, которые происходят в реальных кристаллах и определяют их свойства. Читатель знакомится с различными фазовыми состояниями вещества, со структурой и свойствами жидких и твердых растворов, структурой кристаллов и молекул, с основными законами термодинамики.

Лев Давидович Ландау, Александр Исаакович Китайгородский

6-е изд., стер - Москва: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984 - с.208

Этой книге дано название "Молекулы". В нее вошли без изменений многие главы из второй половины прежней книги "Физика для всех" Л. Д. Ландау и А. И. Китайгородского.

Книга посвящена в основном разнообразным аспектам учения о строении вещества. Однако атом остается здесь пока тем, чем он был для Демокрита,- неделимой частицей. Разумеется, в книге затронуты и проблемы, связанные с движением молекул. Ведь они лежат в основе современного понимания тепловых явлений. И, конечно, в ней не оставлены без внимания вопросы, касающиеся фазовых переходов.

За годы, прошедшие со времени выхода предыдущих изданий "Физики для всех", резко возросли наши сведения о строении молекул, об их взаимодействии друг с другом. Много мостиков было перекинуто между проблемами молекулярной структуры вещества и его свойствами. Это обстоятельство побудило меня включить в эту книгу довольно значительный по объему новый материал.

Мне кажется, что давно уже наступило время введения в стандартные учебники общих сведений о молекулах, которые более сложны, чем молекулы кислорода, азота и углекислого газа. До сего времени в большинстве курсов физики авторы не считают нужным вести разговор о более сложных комбинациях атомов. А ведь макромолекулы прочно вошли в наш быт в виде разнообразных синтетических материалов! Создана молекулярная биология, которая объясняет явления жизни на языке молекул белков и нуклеиновых кислот.

Точно так же незаслуженно опускаются обычно вопросы, касающиеся химических реакций. А ведь речь идет о физическом процессе столкновения молекул, сопровождающемся их перестройкой. Насколько легче объяснить слушателю или читателю сущность ядерных реакций, если он знаком с совершенно аналогичным поведением молекул.

При переработке книги оказалось целесообразным перенести некоторые разделы прежней "Физики для всех" в последующие выпуски.

В частности, мы сочли возможным ограничиться лишь несколькими словами о звуке в главе, посвященной молекулярной механике.

Точно так же показалось целесообразным отложить разговор об особенностях волнового движения до рассмотрения электромагнитных явлений.

В целом четыре выпуска нового издания "Физики для всех" ("Физические тела", "Молекулы", "Электроны", "Фотоны и ядра") будут охватывать изложение основ физики.

Апрель 1978

А. И. Китайгородский

Из чего построен окружающий нас мир? Первые дошедшие до нас ответы на этот вопрос родились в Древней Греции более 25 веков тому назад.

Ответы кажутся на первый взгляд донельзя странными, и мы должны были бы потратить много бумаги, чтобы объяснить читателю логику древних мудрецов - Фалеса, утверждавшего, что все состоит из воды, Анаксимена, говорившего, что мир построен из воздуха,; или Гераклита, по мнению которого все состоит из огня.

Несообразность подобных объяснений заставила более поздних греческих "любителей мудрости" (так переводится слово "философ") увеличить число первооснов или, как их называли в древнем мире, элементов. Эмпедокл утверждал, что элементов четыре: земля,; вода, воздух и огонь. В это учение внес окончательные (на очень долгое время) поправки Аристотель.

Согласно Аристотелю, все тела состоят из одного и того же вещества, но это вещество может принимать различные свойства. Этих невещественных элементов-свойств четыре: холод, тепло, влажность и сухость. Соединяясь по два и будучи приданы веществу, элементы-свойства Аристотеля образуют элементы Эмпедокла. Так, сухое и холодное вещество дает землю, сухое и горячее - огонь, влажное и холодное - воду и, наконец, влажное и горячее - воздух.

Впрочем, ввиду трудности ответа на ряд вопросов философы древности добавили к четырем элементам-свойствам еще "божественную квинтэссенцию". Это что-то вроде бога-повара, готовящего одно блюдо из разнородных элементов-свойств. Ссылкой на бога, разумеется, нетрудно дать разъяснение любому недоумению.