1 марта 2006 г.

Пятитомник Сивухина

Придется пояснить, что я имею в виду, когда говорю, что пятитомник Сивухина -- слишком слабый учебник для настоящего изучения физики.

Прежде всего, я не собираюсь разделять физику на "общую" и "теоретическую". Для меня, по большому счету, вообще непонятно, в каком смысле надо понимать слова "общая физика" в противовес теоретической. Это когда знаешь, например, слова "спин электрона прецессирует в магнитном поле", но не имеешь ни малейшего понятия, как это вывести, потому что никогда не работал со спинорами? Извините, но это знанием физики ни в коей мере не может считаться, хотя, похоже, что учебник Сивухина именно такое образование и пытается дать.

Взглянем на учебник Сивухина, например, первый том, механика.

Фундамент, конечно, есть. Однако сразу бросаются в глаза темы, которые очень важны для дальнейшего изучения более сложных разделов физики, но которые отсутствуют у Сивухина.

Ни слова про принцип наименьшего действия, лагранжев и гамильтонов формализм!

В главе "Гармонические колебания" описаны только самые тривиальные примеры. Нет затухающих колебаний, нет колебаний под действием вынужденной силы, нет резонанса (а я вообще-то вначале хотел найти "параметрический резонанс", куда там), нет анализа фазового портрета колебаний, нет связанных колебаний, нет важнейшей для последующей физики главы про колебания в системах с симметрией.

Нет главы про рассеяние частиц на потенциалах, сечение рассеяние.

Движение в центральном потенциале описано только на примере кеплеровой задачи. Вопрос про устойчивость и замкнутость орбит не рассматривается. Про вектор Рунге-Ленца я вообще не говорю.

То, что я перечислил -- это вовсе не частные и не факультативные вопросы. на ФФ НГУ эти вопросы входят в обязательные программы по механике (на 1 курсе) и аналитической механике (на 2 курсе).

Отдельно отмечу шокировавший меня факт, что Сивухин легко оперирует релятивистской массой. Стр. 126: "...однако при вычислении ... надо учитывать зависимость массы от скорости. Масса определяется формулой: ...".
Одного этого факта достаточно, чтоб не рекомендовать изучать по Сивухину релятивистскую динамику (впрочем, ее внятного изложения я в первом томе попросту не нашел).

(Я не собираюсь доказывать, почему вредно и контрпродуктивно использовать понятие релятивистской массы; этому посвящено достаточно много текстов, см например статью Окуня в УФН).

Идем далее. Открывает сразу 5 том, часть первая, квантовая механика.
Тоже один из фундаментальный для физического образования курсов.

Уравнение Шредингера написано и простейшие задачи решены. В одномерном случае, по крайней мере. Но уже и тут есть большие пробелы.

Системы из нескольких ям и их взаимодействие -- отсутствует.
Квазистационарные сосотяния -- отсутствуют.
Гармонический осциллятор -- прошел впустую, поскольку самое важное его применение для квантовой механики, операторный формализм, отсутствует.

А где такие огромные и важнейшие разделы, как квазиклассическое приближение, теория возмущений в стационарном и нестационарном случаях, теория рассеяния? Спиноры, сложные атомы и т.д. уже явно тут лишние.

А ведь все это должно входить в обязательный курс квантовой механики для физфака.

В целом, скажу так. Если физике обучаться на уровне "узнать много по верхам", то учебник Сивухина, конечно пойдет. У него огромный плюс -- он начинает с самых азов и поднимает образование до неплохого (для нефизика) уровня.

Но как учебник для физфака он категорически не годится. Максимум, как его можно использовать -- это как начальную ступень изучения (будь то механика или что-то еще). По-настоящему научиться физике по Сивухину невозможно.

[Комментарии на Элементах]

6 комментариев:

  1. В предисловии написано, что учебник написан по лекциям, читавшихся в МФТИ (то есть в моем институте), поэтому Сивухин у нас - основной учебник, поэтому я имею мнение по поводу него. Как раз недавно сдавал экзамены по механике, наибольшие проблемы были связаны с релятивизмом - у Сивухина он не описан вообще, поэтому все ползовались вторым томом Ландау Лифшица и еще разными учебниками.
    Насчет колебаний - смесь Сивухина с нашим лабником (+ я еще активно пользовался Бутиковым) дает достаточно полное описание (хотя, например, параметрические колебания ни там ни там не описаны), однако, как мне показалось, мало кто из студентов понял всю суть вопроса.
    И третьей пробелмой была гидродинамика. Формулы написаны и выведены, но понимания учебник в этом плане не дает. Одним из самый распространенных вопросов в дни перед экзаменом среди студентов были вопросы про число Рейнольдса и его физический смысл, но здесь спасибо моему семинаристу, который на очень высоком уровне ввел все понятия гидродинамики. У остальных же были пробелмы, потому что подходящей литературы по гидродинамике никому так найти и не удалось (я пытался Слезкина читать, но по нему понимание все равно не пришло).
    Кстати, лагранжев формализм (если я правильно понимаю о чем речь) вводится неявно в главах про твердое тело, а вообще у нас это курс теормеха, насколько я знаю.

    Сильной стороной в механике Сивухина, на мой взгляд, являются главы про твердое тело, его плоское движение и т.п. Правда, что такое (и зачем оно надо) тензор инерции и упругости так почти никто и не понял (спасибо Бутикову, я разобрался).

    В общем в несостоятельности по крайней мере первого тома Сивухина я с вами согласен, но хочу заметить, что это даже хорошо. Ведь если бы весь курс механики был в одном томе, никто бы других авторов и не читал (действительно, зачем), но как показывает практика, для понимания необходимо по крайней мере три точки зрения (три точки, как известно, однозначно плоскость задают).

    В общем вся надежда на теормех, хотя механику лично я понял неплохо.

    //простите, что-то намудрил с постами

    ОтветитьУдалить
  2. Спасибо за впечатления, так с казать, с "поля боя" :)
    У меня есть предположение, что чем дальше в лес, тем больше Вам будет не хватать Сивухина. Если по механике/термодинамике/оптике его еще можно использовать как стартовый учебник, а отдельные темы читать в других местах, то квантовую механику, статфизику, и т.д. уже лучше и не начинать с него.

    Он, будучи учебником общей физики, может быть достаточен только для технических ВУЗов, но никак не для обучения физике будущих физиков. Собственно, про это весь сыр-бор был.

    ОтветитьУдалить
  3. Анонимный4/1/10 00:25

    Если честно, я вообще не понимаю сути проблемы. Почему вы критикуете именно несостоятельность пятитомника Сивухина?! Можно с таким же успехом всомнить про учебники Матвеева. Даже книги Ландау Лифшица написаны так, что из одной формулы "методом не сложных математических преобразований" (хотя вычисления займут не одну станицу) получается другая!
    Недочеты есть в любых многотомниках. Охваить весь матереал просто невозможно. Для этого и предполагается циклическая форма обучения, когда к одному и тому же вопросу повторно возвращаются.
    Напимер ту же механику сначала учат на первом курсе в виде общих понятий. А потом к ней же возвращаются уже на втором (теоретическая механика) и вместо привычного понятия "траектория", вводят уже понятие "фазовой траектории" и т.д.
    P.S. перед началом курса лекций по любой дисциплине, в том числе и по общей физике(я имею ввиду механику, молекулярку, оптику, электричество...), на давали как минимум пять различных авторов. И каждый сам для себя выбирал, какие книги брать в библиотеке.
    Золотая:)

    ОтветитьУдалить
  4. Этот (и предыдущий) пост были написаны в ответ на утверждения (в блогах "Элементов"), что пятитомник Сивухина дает полноценный курс физики для физфака. В частности, там в блогах приводили цитаты про физику элементарных частиц из пятого тома Сивухина, подчеркивая, что это это самый настоящий курс физики для физфаков. Вот я и объяснял, что этот пятитомник стоит рассматривать только как начальный курс общей физики, не более того. Вот про это и был весь сыр-бор.

    ОтветитьУдалить
  5. Согласен с постом.
    А какой учебник вы бы порекомендовали в альтернативу сивухину? Хотя бы первому тому... Несколько разных - имхо, не выход. Ведь студенты и один не всегда читают.

    ОтветитьУдалить
  6. Я на Элементах тогда еще ответил, посмотрите обсуждение. А также другой пост http://elementy.ru/blogs/users/spark/3401/

    ОтветитьУдалить