《连续介质电动力学》 | 周末读书
出版商：高等教育出版社
作者：Л. Д. 朗道 Е. М. 栗弗席兹
译者：刘寄星 周奇
开本：16开
字数：680千字
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内容简介：本书是《理论物理学教程》的第八卷，也是该教程中朗道生前参与撰写的最后一卷，书中系统阐述了连续介质的电磁场理论以及物质宏观电学和磁学性质的理论。全书选材独到、论述条理清晰。内容包括导体和介电体的静电学、恒定电流、静磁场、铁磁性与反铁磁性、超导电性、准静态电磁场、磁流体动力学、介质内的电磁波及其传播规律、空间色散、非线性光学、电磁波散射以及快速粒子通过物质等，许多内容为其他书籍所少有。本书可作为理论物理专业的研究生和高年级本科生教学参考书，也可供科研人员和教师参考。
目录：
第三版序言
第二版序言
第一版序言
若干记号
第一章 导体的静电学
§1 相互作用的传播速
§2 导体的静电场能量
§3 静电学问题的解法
§4 导电椭球
§5 作用在导体上的力
第二章 介电质的静电学
§6 介电质内的静电场
§7 介电常量
§8 介电椭球
§9 混合物的介电常量
§10 场内介电质的热力学关系式
§11 介电体的总自由能
§12 各向同性介电质的电致伸缩
§13 晶体的介电性质
§14 介电常量的符号
§15 液态介电质内的电力
§16 固体内的电力
§17 压电体
§18 热力学不等式
§19 铁电体
§20 非本征铁电体
第三章 恒定电流
§21 电流密度和电导率
§22 霍尔效应
§23 接触电势差
§24 伽伐尼电池
§25 电毛细现象
§26 温差电现象
§27 温差电磁现象
§28 扩散电现象
第四章 静磁场
§29 静磁场
§30 恒定电流的磁场
§31 磁场内的热力学关系式
§32 磁体的总自由能
§33 电流系统的能量
§34 线导体的自感
§35 磁场内的力
§36 旋磁现象
第五章 铁磁性与反铁磁性
§37 晶体的磁对称性
§38 磁晶类与磁空间群
§39 居里点附近的铁磁体
§40 磁各向异性能
§41 铁磁体的磁化曲线
§42 铁磁体的磁致伸缩
§43 磁畴壁的表面张力
§44 铁磁体的磁畴结构
§45 单畴粒子
§46 取向相变
§47 铁磁体中的涨落
§48 居里点附近的反铁磁体
§49 反铁磁体的双临界点
§50 弱铁磁性
§51 压磁性与磁电效应
§52 螺旋面磁结构
第六章 超导电性
§53 超导体的磁性质
§54 超导电流
§55 临界场
§56 居间态
§57 居间态的结构
第七章 准静态电磁场
§58 准静态场方程
§59 磁场透入导体的深度
§60 趋肤效应
§61 复电阻
§62 准恒定电流回路内的电容
§63 导体在磁场内的运动
§64 加速度对电流的激发
第八章 磁流体动力学
§65 流体在磁场中的运动方程
§66 磁流体动力学中的耗散过程
§67 平行平面之间的磁流体动力学流
§68 平衡位形
§69 磁流体动力学波
§70 间断面上的条件
§71 切向间断和旋转间断
§72 激波
§73激波的可演化性条件
§74 湍动发电机
第九章 电磁波的辐射
§75 无色散介电质中的场方程
§76 运动介电质的电动力学
§77 介电常量的色散
§78 非常高频率时的介电常量
§79 磁导率的色散
§80 色散介质中的场能
§81 色散介质中的应力张量
§82 函数ε(ω)的解析性质
§83 平面单色波
§84 透明介质
第十章 电磁波的传播
§85 几何光学
§86 波的反射和折射
§87 金属的表面阻抗
§88 波在非均匀介质中的传播
§89 倒易原理
§90 空腔共振器中的电磁振荡
§91 电磁波在波导中的传播
§92 小粒子对电磁波的散射
§93 小粒子对电磁波的吸收
§94 劈上的衍射
§95 平面屏上的衍射
第十一章 各向异性介质内的电磁波
§96 晶体的介电常数
§97 各向异性介质内的平面波
§98 单轴晶体的光学性质
§99 双轴晶体的光学性质
§100 电场内的双折射
§101 磁光效应
§102 力光现象
第十二章 空间色散
§103 空间色散
§104 自然旋光性
§105 非旋光性介质中的空间色散
§106 吸收线附近的空间色散
第十三章 非线性光学
§107 非线性介质中的频率变换
§108 非线性介电常量
§109 自聚焦
§110 二次谐波的产生
§111 强电磁波
§112 受激拉曼散射
第十四章 快速粒子穿过物质
§113 快速粒子在物质中的电离损失：非相对论情况
§114 快速粒子在物质中的电离损失：相对论情况
§115 切连科夫辐射
§116 渡越辐射
第十五章 电磁波的散射
§117 各向同性介质中散射的普遍理论
§118 色散的细致平衡原理
§119 频率变化小的散射
§120 气体和液体中的瑞利散射
§121 临界乳光
§122 液晶中的散射
§123 非晶固体中的散射
第十六章 晶体内X射线的衍射
§124 X射线衍射的普遍理论
§125 积分强度
§126 X射线的热漫散射
§127 衍射截面与温度的关系
附录 曲线坐标系
人名索引
主题索引
译后记
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天才理论物理学家——列夫·朗道
在一周前落幕的柏林电影节上，最受国内关注的电影非《列夫·朗道：娜塔莎》莫属。电影按照1:1比例搭建一座苏联城镇，并用影像记录下了人们的生活情境，也因此遭遇了巨大的争议。赞美者将其视为“21世纪电影的里程碑”，反对者则斥责导演突破了伦理和道德的底线。
抛开争论不谈，电影最早拍摄的对象实际上是前苏联著名物理学家列夫·朗道（Lev Landau），电影项目的名称DAU正取自Landau末尾的三个字母。那么，列夫·朗道，这位被称为苏联历史上最伟大理论物理学家的人物，他究竟是谁？
列夫·朗道 | Wikimedia Commons
神童
想要概括朗道的童年，只需要一个词：神童。
朗道7岁搞定了中学数学，13岁把微积分学完了。他在同学中年龄最小，个子最矮，智力却超出同龄人实在太多：别人还在学1+1=2，他已经在算三角函数sin和cos了。这导致他在学校独来独往，没什么朋友。不过每次小测验的时候，朗道都会大受欢迎，所有同学都想找这位学霸问题目。
14岁即将进入大学的朗道 | bessmertnybarak.ru
14岁，朗道通过巴库大学的入学考试，成为了这所大学年纪最小的学生。
在巴库大学，朗道只花了两年就通过了从一年级到四年级所有的数学考试。老师们都觉得已经没什么知识好教给这位学生了，因此16岁的朗道又被转到了列宁格勒大学，当时苏联的学术中心。
这是一个完全正确的决定。在列宁格勒，朗道终于发现了值得自己奋斗终身的事业——理论物理学。
青年时期的朗道 | ardetverbum.eu
新星
某一天，上大学的朗道偶然读到了一篇论文《量子化即本征值问题》，论文作者叫做薛定谔。这是薛定谔的第一篇量子力学论文。
朗道被这个叫做“量子力学”的理论深深地震撼到了。矩阵力学、波动力学、概率密度函数，这些全新的物理概念让他着了魔。朗道将更多精力从数学转移到了物理上。可是量子力学这门学科太新了，连学校的导师教授都没法提供任何指导，朗道便自己研读薛定谔、海森堡等人发表的最新论文。
朗道（左一）与大学好友 | 《朗道传》
很快，18岁的朗道发表了他的第一篇学术论文《关于双原子分子光谱理论》。仅仅一年后，他又首次引入了密度矩阵的概念，可以比薛定谔提出的波函数更普遍地描述量子系统。
朗道这颗学术新星惊艳了物理学界。学者们开始引用他写的论文，邀请他在研讨会上做报告。作为优秀研究生代表，年仅21岁的朗道被派往国外留学。他拜访了波恩、海森堡和爱因斯坦，参加了玻尔的理论物理讨论班，与狄拉克、泡利等最顶尖的物理学家谈笑风生。
1930年在哥本哈根举办的理论物理讨论班
第一排从左至右：克莱因、玻尔、海森堡、泡利、
伽莫夫、朗道、克拉默斯
| Niels Bohr Archive Copenhagen
年少成名的背后是无尽的汗水。年轻的朗道个子很高，看起来却瘦削苍白，这部分是因为他在大学学习太过刻苦，有时会一天学习15到18个小时，商店打烊了才想起来吃饭。出国后他仍废寝忘食地钻研，留学期间还发表了一篇关于抗磁性的论文。
幸运的是，超负荷的学习工作没有太妨碍到朗道的异性缘。在一次毕业舞会上，朗道对参加晚会的人说：“请把最漂亮的姑娘介绍给我认识。”由此结识了校花科拉·德罗班采娃。两人陷入了热恋，并在几年之后结为夫妇。科拉为什么看上了朗道？可能是因为年轻的朗道实在太帅了吧。
朗道和他的后来的妻子科拉 | russkiymir.ru
大师
和童年经历比较类似，朗道的学术生涯也是一路开挂：24岁，以一名研究生的身份担任乌克兰物理技术研究所理论部主任；26岁，被授予物理数学科学博士学位，免予答辩；27岁，被授予教授职称；38岁，当选为苏联科学院院士。
不过，教授、院士这种职称对朗道来说太单薄了。朗道一生的著作有120多部，学术贡献涵盖了当时几乎所有的理论物理学领域，从物态相变、超导理论到宇宙射线、基本粒子，没有他不精通的。人们毫不吝啬地为他送上皇冠似的头衔：“苏联最伟大的理论物理学家”、“最后一位全能的物理学家”。
朗道被誉为苏联最伟大的理论物理学家 | USSR Magazine Sovfoto
这位全能物理学家的研究，也因为历史原因意外中断过。苏联大清洗期间，朗道突然被克格勃带走并被关进了监狱，警察认定他参与起草了一份反苏传单。幸好朗道所在的莫斯科物理问题研究所的所长卡皮查院士极力为他开脱，还给斯大林写担保信，才在一年后把垂死的朗道救了出来。朗道也没有辜负所长的期望，出狱后不久就提出了液氦超流理论，对卡皮查发现的一系列液氦现象做出了解释。
狱中的朗道 | Wikimedia Commons
朗道50岁生日的时候，原子能研究所委托一位院士送给他两块厚厚的大理石板，石头上以公式的形式记录了朗道最重要的10项物理发现。这位院士表示，“我们非常希望把朗道所有的成果都刻在石板上，但遗憾的是刻不下。”石板上的10个公式后来被称为“朗道十诫”，名字来源于《圣经》中的摩西十诫。
朗道十诫 | tsput.ru
朗道也不谦虚。他给物理学家按一套对数尺度打了分，0分要比1分好10倍，1分要比2分好10倍，以此类推。在朗道的评分中，牛顿得0分，爱因斯坦得0.5分，玻尔、海森堡、薛定谔等人得1分。朗道一开始给自己打2.5分，在完成一篇关于超导理论的论文后，他宣布自己的分数提高到了2分，只比那帮量子力学的祖师爷低一档。
朗道习惯的工作姿势 | SPL
不过，即使是天才也会因为自负而犯错。有个学生曾递给朗道一篇论文，认为在介子衰变过程中出现了宇称不守恒现象，但朗道认为这违背了他的物理直觉，看了几眼就把论文扔到了一边。几个月后，李政道、杨振宁、吴健雄等人提出并用实验验证了弱相互作用的宇称不守恒理论，狠狠打了朗道等一大堆物理学家的脸。
严师
很多天才不喜欢当老师，比如爱因斯坦，他们要么觉得带学生太麻烦，要么觉得学生愚蠢得无药可救。朗道是一个例外，他认为自己有义务将有才华的年轻人引入科学的殿堂。受到玻尔的哥本哈根学派的影响，他在苏联建立了自己的“朗道学派”，吸引众多学生前来听课学习。
朗道在讨论班上 | kapitza.ras.ru
为了考察学生，朗道自创了一套名为“理论物理最低标准”的考试大纲。顾名思义，想当我的学生，超过了最低标准再说。考试科目包括1门数学、8门物理，涵盖了几乎所有物理学领域，难度极其之大。朗道会亲自监考，并记下通过考试的学生的名字。
25年的时间里，总共只有43个学生的名字被朗道记了下来，其中有20多人后来成为了院士。
通过“理论物理最低标准”考试的学生名单 | kapitza.ras.ru
多说一句，考试的必备材料之一，是朗道和他的得意门生利夫希茨编写的《理论物理学教程》。这套被称为“朗道十卷”的教材总共4600多页，前前后后用了40年才最终完成。教程以精炼的数学语言、深邃的物理思想，成为了无数物理研究者心中的“圣经”。
《理论物理学教程》十卷（中文版）
话说回来，当朗道的学生是什么体验？如果有人连续3次都没通过最低标准考试，朗道会直截了当地发出劝退：“您是无法从事物理学研究的。”朗道在每周四上午组织讨论班，让学生们报告最新的物理学进展。如果学生回答得不好，或者报告做得太差，朗道甚至会当场就把学生从讲台上拉下来。
尽管如此，同学们都很爱戴这位老师。他的严格乃至刻薄更多出于他的责任心，想把自己的学生培养成真正优秀的物理学家。比如朗道曾经因为一个学生没做出题目而大骂了他一顿，自己却想这道问题想了一个晚上，第二天一大早就打电话告诉那位同学正确的做法。因此学生们还是不停地找这位老师问问题，即使自己的想法往往只能换来几声呵斥：“胡扯！”“愚蠢至极！”
漫画《对驴讲经图》
台上的朗道在对底下的驴（也就是他的学生们）讲经
| kapitza.ras.ru
抛去物理上的争论，朗道本人还是非常善良亲和的。与很多闭门造车的科学家不同，他热爱与同事、学生聊天，还总结出一套幸福公式：“工作+爱情+交际”，认为每个人都应该把三分之一的时间用来和他人交流。更可贵的是，数十年的理论物理学研究没有对他的颜值造成太大的影响，这和许多物理学家形成了极为鲜明的对比。
朗道的青年与老年 | person-info & AIP
陨落
天才可能总是会受到上天的嫉妒。在一次看望学生的路上，53岁的朗道遭遇了车祸，被送到医院时已经濒临死亡。“病人的伤势是致命的。”朗道的病历里如此写道。
这是物理学史上最可怕的灾难之一，全世界的物理学家都在为朗道祈祷。医院换上了人工呼吸机、卡皮查院士从加拿大请来了最好的神经外科医生、身在丹麦的玻尔寄来了药品。终于，在长达57天的昏迷后，朗道苏醒了过来。
遭遇车祸后的朗道与妻子科拉 | tsput.ru
因为头部遭受撞击，朗道的智力受到了严重损害，他再也没能恢复到之前做物理研究的状态。尽管如此，每当有人用微积分题目测试他的恢复情况，得到的答案只有无情的怒吼：“我不想回答这些愚蠢的问题！滚开！”毕竟这些是他13岁就学会的东西，难度相当于普通人算10×10=100。
出车祸的这一年年底，朗道因液氦的超流体理论被授予了诺贝尔物理学奖。诺奖委员会还极为罕见地将颁奖地点改到了朗道所在的医院，由瑞典驻苏联大使向他颁发了金色奖章。比起恭喜朗道，我们更应该恭喜诺贝尔奖没有错过这一位划时代的物理学宗师。
朗道接受诺贝尔奖 | kommersant.ru
然而，诺贝尔奖并不能弥补车祸造成的伤害。朗道不仅再也没能从事物理研究，他的健康状况也在不断恶化。6年后，一场突发的疾病彻底击倒了他。临别之际，这位绝世的天才和伟大的导师非常平静。
“我这一生过得不错。我总是事事成功。”这是他在世上留下的最后一句话。
1968年4月1日，苏联理论物理学派开创人、20世纪最伟大的理论物理学家之一——列夫·朗道逝世，年仅60岁。
20世纪最伟大的理论物理学家之一
列夫·朗道 | Wikimedia Commons
参考文献
[1][俄]迈娅·比萨拉比.朗道传.李雪莹译.北京：高等教育出版社，2018.
[2] https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1962/landau/biographical
[3] https://www.britannica.com/biography/Lev-Landau
[4]王洪鹏.漫话朗道——全能物理学家朗道的传奇一生.现代物理知识,2005(05):60-63.
[5]郝柏林.朗道百年.物理,2008(09):666-671.
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