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朗道的物理学须知

已有 16331 次阅读 2009-12-5 11:09 |个人分类:物理|系统分类:科研笔记

 
 
最近高等教育出版社出版了朗道(Lev Landau)和栗弗席兹(E. M. Lifshitz )主编的那套《理论物理学教程》(似乎还没出齐),上学时用过其中的几种(旧版的),感觉统计力学特别好。在旧笔记里正好看到一点儿有趣的东西,是从前苏联流亡到瑞典的一个核物理学家写的一篇《朗道的生活和工作》中摘录下来的。文章列出了“朗道物理学须知”:  
【数学试题】
 
1 任选一题:解常微分方程;  
2 任选一题:用初等函数表示定积分;
 
【物理试题】
 
1 理论力学  
2 热力学和统计物理  
3 场论  
4 非相对论量子力学  
5 相对论量子力学、量子电动力学、场论、基本粒子 
6 连续介质电动力学  
7 连续介质力学(流体力学、弹性力学原理)  
朗道在1930年代将西欧的物理学带回苏联,在后来的30年里,他几乎就是苏联理论物理学的代表。他通过上面的“须知”来传播他的物理学体系,他的教程也是根据这个纲目编写的。这套考试实行了大约30年(从1933到1962),只有43个同学通过了“位垒”,即使通过了的同学,也有被吓跑了的,不再做物理了。
 
朗道“须知”的数学问题涉及了微积分、复变函数、微分方程定性理论、群论和微分几何,但是缺了一样顶重要的东西:拓扑学。他和他的同事们大概都认为拓扑学与物理学不相干。其实,远在列宁格勒的数学家A. D. Aleksandrov和R. I. Pimenov在50年代就在用拓扑学研究时空的因果结构了(就是后来Hawking在《时空的大尺度结构》里用的方法),比英国的Penrose和Hawking的奇点定理早了10多年。遗憾的是,他们没有得到结果,因为他们没有可以交流的引力专家——600公里外的莫斯科的那些人,缺的正是他们的工具。
 



 



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