«Теоретический минимум» Леонарда Сасскинда издан на русском. Предисловие Леонарда Сасскинда

Итак, зима в самом разгаре, и становится понятно – до экзаменов всего-то несколько месяцев. Многие выпускники начали готовиться с 9 или 10 класса, имеют багаж знаний, но ты не входишь в их число. Что делать, если до главного экзамена в твоей жизни осталось всего ничего?
Для прохождения порога по физике необходимо набрать 9 первичных балла (36 вторичных), т.е. решить 9 задач базового уровня. Но преодоление проходного балла не гарантирует поступление в хотя бы какой-нибудь ВУЗ. Поэтому нужно ставить цель преодолеть пятидесятибальный рубеж.

Для подготовки к экзамену в столь короткий срок необходимо обратиться за помощью к репетитору. Но часто бывает так, что репетиторы набрали достаточно учеников и не хотят брать ещё, либо отказываются из-за запоздалого обращения. Здесь может быть два выхода: обращение на сайты по подбору репетитора, либо обращение к онлайн-репетитору, и самостоятельная подготовка.

Заранее следует отметить, что даже занятия с репетитором должны быть регулярными – три занятия в неделю по 1 -1,5 часа.
Если было обращение к мастеру своего дела, то репетитор сам координирует подготовку ученика.

Если ученик по тем или иным причинам не может обратиться за помощью к профессионалу, не стоит опускать руки. Самостоятельная подготовка к экзаменам может быть не менее эффективной при тщательном её планировании.

Для начала следует скачать демонстрационную версию ЕГЭ по физике, содержащую три раздела: демоверсия, спецификация и кодификатор. В кодификаторе присутствует таблица « Перечень элементов содержания, проверяемых на едином государственном экзамене по физике» , по которой и следует вести подготовку. Каждый элемент содержащийся в вышеуказанной таблице должен быть детально проработан: усвоена теория и прорешаны типичные для ЕГЭ задания. Формулы следует выписать отдельно и детально их разобрать: следует знать название закона, к которому принадлежит формула, что означает каждая буква, и, конечно, нужно формулу запомнить.

Для запоминаний формул следует воспользоваться несколькими методами, например: просто переписывать формулы, проговаривая их содержание, решение очень лёгких задач на определённую формулу(можно даже в уме решать самосочинённые задачи). Ученик может выбрать наиболее эффективный способ из своих собственных, т.к. может знать, какая память у него более развита.
Запоминание формул будет быстрее и легче, если формулы повторять не менее одного раза в неделю, иначе, весь выученный материал будет к экзаменам забыт.

Неоценимую помощь при подготовке вносят сайты, на которых имеются подборки задач на каждый проверяемый раздел. Эти задачи – реальные задачи из демоверсий, пробных тестирований и самого ЕГЭ за прошлые года.

Несмотря на достаточно маленькое время, занятия по подготовке должны быть систематические и полезные. Ученику следует выделить наиболее лёгкие для него темы и подготовиться по ним. Делается это для того, чтобы ученик был уверен в успешности экзамена, пусть и не с большими баллами. Чаще всего последние несколько задач первой части очень лёгкие, на них следует обратить внимание. Термодинамику и молекулярную физику чаще всего считают сложной и «выбрасывают» из списка лёгких тем. Но молекулярная физика и термодинамика в первой части ЕГЭ очень легкая.

Пробное тестирование проводится многими ВУЗами в феврале-марте. На него следует записаться для проверки обретённых знаний и почувствовать атмосферу экзамена.

Заниматься подготовкой к ЕГЭ следует регулярно, желательно, ежедневно. Занятия от случая к случаю успехов не принесут.
До экзамена осталось 4 месяца. Потратить это время с пользой – значит открыть себе дорогу в ВУЗ. Желаем успеха на этом пути!

Записывайтесь на уроки к онлайн-репетитору Ольге Сергеевне и готовьтесь на все 100!

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Теоретический минимум Ландау

Я начну с того, как я стал учеником Ландау. На третьем курсе физфака МГУ я понял, что хочу быть теоретиком, но сомневался, хватит ли у меня способностей. Мне казалось, что Давид Киржниц, который учился со мной в одной группе, способнее меня, и он может, а могу ли я - неизвестно. После некоторых размышлений я всё-таки записался и был зачислен в теоретическую группу. Но кафедра теоретической физики была слабой (это я понимал даже тогда, в 1947 году): всех теоретиков высокого класса - Ландау, Тамма, Леонтовича - оттуда выжили. Зато оставались большие специалисты по линии марксистско-ленинской философии, отвергавшие квантовую механику и теорию относительности. Как говорил в своей поэме «Евгений Стромынкин» мой сокурсник Герцен Копылов:

Я был при том, когда Леднёв

Собрав профессоров кагал,

Льва одряхлевшего - Эйнштейна -

Ногой бестрепетной лягал.

И вот, летом 1947 года, собрав всё своё мужество, я сделал решительный шаг - позвонил Ландау и спросил, могу ли я начать сдавать ему теорминимум. Он сказал, чтобы я приехал в один из ближайших дней. Довольно легко я сдал вступительный экзамен по математике, и Ландау дал мне отпечатанную на машинке программу семи остальных экзаменов (на самом деле, был ещё восьмой: математика II - комплексные переменные, специальные функции, интегральные преобразования и т. д.). В то время из книг курса Ландау вышли только: Ландау, Пятигорский «Механика»; Ландау, Лифшиц «Теория поля», «Механика сплошных сред» и первая (классическая) часть «Статистической физики». Все остальные курсы надо было изучать по разным книгам и значительную часть по оригинальным статьям. Статьи были на английском и немецком; например, в курсе квантовой механики были две большие - страниц по 100 каждая - статьи Бете в Annalen der Physik. To есть само собой подразумевалось, что сдающий владеет обоими языками. На следующих страницах я привожу оригиналы программ по квантовой механике и релятивистской квантовой механике.

Экзамен проходил следующим образом. Студент звонил Ландау и говорил, что он хотел бы сдать такой-то курс (порядок сдачи курсов был более или менее произвольным). «Хорошо, приезжайте тогда-то». Пришедший должен был оставить в прихожей все книги, записи и т. д. Затем Ландау приглашал его в маленькую комнату на втором этаже, где был круглый стол с несколькими листами чистой бумаги, стул и ничего более. Ландау формулировал задачу и уходил, но каждые 15-20 минут заходил и смотрел через плечо сдающего, что сделано. Если он молчал, это было хорошим признаком, но иногда он говорил «хм» - и это было дурным знаком. У меня нет собственного опыта, как и что происходило в тех случаях, когда студент проваливал экзамен. (Знаю только, что пересдача допускалась.) Я приблизился к опасной черте лишь раз, когда сдавал статистическую физику. Я начал решать задачу не тем способом, который ожидал Ландау. Ландау пришёл, заглянул мне через плечо, сказал «хм» и вышел. Через 20 минут он опять пришёл, взглянул и сказал «хм» ещё более недовольным тоном. Тут по каким-то делам зашёл Лифшиц. Он тоже посмотрел в мои записи и закричал: «Дау, не стоит терять время, гони его!» Но Дау возразил: «Дадим ему ещё 20 минут». За это время я получил ответ, и ответ был правильный! Дау увидел ответ, ещё раз посмотрел мои вычисления и признал, что я был прав. Они с Лифшицем задали мне несколько простых вопросов, и экзамен был сдан.

Задачи, которые давал Ландау, бывали довольно сложными, студент должен был решить каждую из них примерно за час. (Как правило, на экзамене были одна-две сложных задачи и одна попроще.)

Поэтому надо было много практиковаться в решении задач при подготовке к экзамену. Чтобы приобрести такую практику, я старался найти задачи, где только можно. (Задачников ведь не было, и нигде не были собраны те проблемы, которые есть сейчас в «Курсе» Ландау в виде задач.) Я спрашивал у Абрикосова, который сдал минимум Ландау передо мной, какие у него были задачи (но не их решения!) и решал их. После нескольких экзаменов я обнаружил, что у Ландау довольно ограниченный запас задач - порой он давал мне те же задачи, что и Абрикосову. Я думаю, Ландау понимал, что сдающие ему экзамены рассказывают друг другу, какие задачи он даёт, но его это не беспокоило: чтобы оценить способности студента и его знания, ему было достаточно видеть, как решается задача. Вот пример - задача по макроскопической электродинамике. Шар из диэлектрика с электрической и магнитной восприимчивостями? 1 , ? 1 вращается с угловой частотой? в среде, характеризуемой? 2 , ? 2 , в постоянном электрическом поле Е . Угол между осью вращения и вектором Е равен?. Найти электрическое и магнитное поле внутри шара и в среде.

А вот эпизод, характерный для сравнения уровня обучения в Университете с минимумом Ландау. Весной 1948 года настало время сдавать экзамен по квантовой механике на физфаке. Курс читал Блохинцев, но я не посещал его лекции. Я изучал квантовую механику по программе минимума и считал, что пока ещё мой уровень знаний недостаточен, чтобы сдавать её Ландау: мне нужно ещё много работать. Как-то во дворе Университета я встретил Д. Ширкова, который был студентом на теоретической кафедре.

Я иду досрочно сдавать квантовую механику Блохинцеву. Не хочешь присоединиться?

Давай, - сказал я после минутного размышления.

Мы сдали экзамен, я получил пять, Ширков - четыре. А Ландау я смог сдать экзамен только в сентябре, после ещё трёхмесячной подготовки.

На сдачу минимума у меня ушло почти два года. (В течение тех же двух лет я сделал две научных работы под руководством Померанчука.) В июне 1949 года после сдачи последнего экзамена Ландау внёс меня в список своих учеников.

Незадолго - примерно за 2-3 недели - до трагической автокатастрофы 7 января 1962 года, оборвавшей его творческую жизнь, Ландау составил список всех сдавших теорминимум. Он приведён на следующей странице. Первые двадцать лет Ландау сам принимал все экзамены. Однако, поскольку число желающих сдавать минимум стало резко расти в 50-е годы, где-то в 1954-1955 годах Ландау решил, что он будет принимать только первый вступительный экзамен по математике, а все остальные будут принимать его сотрудники из Института Физических Проблем - Лифшиц, Халатников, Абрикосов, Горьков и другие. Сейчас, по прошествии многих лет, глядя на этот список, можно с уверенностью сказать, кто из сдавших теорминимум действительно состоялся как значительный физик-теоретик, а кто остался на среднем уровне. И видна довольно резкая граница как раз около 1954-1955 годов: число известных теоретиков в левой половине листа заметно больше, чем в правой. Возникает мысль, что важно было не только содержание теорминимума и набор задач на экзамене - важна была роль экзаменатора. Вероятно, на экзамене Ландау мог увидеть, кто действительно талантлив, а кто нет. Его ученикам, по-видимому, это удавалось хуже. Великий человек неповторим.

Но и у Ландау бывали проколы. В списке сдавших теорминимум нет фамилии В. Хозяинова, который сдал его в 1950 (или 1951) году. И это не забывчивость Ландау. Хозяинов учился на физфаке, на одном курсе со мной, но по возрасту был старше. При распределении по кафедрам на третьем курсе он не пошёл в теоретики, а подал заявление на какую-то другую кафедру и был туда зачислен. Но когда нескольких студентов (и меня в том числе) с теоретической кафедры перевели на кафедру «Строение вещества» (об этом - ниже), руководство физфака решило, что теоретическую кафедру надо укрепить. «Укрепить» всегда означало также «укрепить политически». Хозяинов и ещё один студент были приказом переведены на теоретическую кафедру. Хозяинов был членом партии, возможно даже членом парткома физфака. Так он стал теоретиком. То, что потом он сдал минимум Ландау, очень меня удивило. Я узнал об этом от самого Ландау. Ландау добавил, что он собирается взять Хозяинова в аспирантуру. Я пытался отговорить его, рассказал, как тот попал в теоретики, что, по-моему, Хозяинов физик слабый, а как личность довольно сомнителен. Но на Ландау это не подействовало, на все мои аргументы у него был один ответ: «Но он сдал минимум!»

Через некоторое время (вероятно, через полтора-два года) Ландау дал мне диссертацию Хозяинова и попросил высказать своё мнение. Диссертация была по физике частиц, но формальной (содержания её я не помню), и оценка моя была довольно кислая. Ландау спросил: «Чуши в ней нет? Ничему она не противоречит?» «Нет, - ответил я, - но содержания мало». «Ничего, - сказал Ландау, - тогда защищать можно». Хозяинов защитился и тут-то развернул бурную деятельность. В течение короткого времени он стал секретарем парткома Института Физических Проблем. Напомню, что шёл 1952 год - разгар борьбы с космополитизмом, т. е. попросту разгар антисемитской кампании. А в возглавляемом Ландау теоротделе ИФП процент евреев превышал все допустимые нормы. Фактически, в отделе (помимо Хозяинова) был лишь один русский (по паспорту) - А.Абрикосов, да и тот на самом деле был наполовину еврей. Для исправления ситуации дирекция ИФП создала второй теоротдел с В. А. Фоком во главе. Фоку такая роль крайне не нравилась, но по-видимому, отказаться он не мог. Хозяинов, как секретарь парткома, начал энергично действовать с тем, чтобы заменить Ландау на Фока во главе всего теоротдела. (Не исключено, впрочем, что инициатива принадлежала не ему, и он был лишь исполнителем.) Но добиться успеха он не успел - Сталин умер. Спустя короткое время Хозяинова уволили из ИФП, Ландау больше никогда не упоминал о нём.

С Л.Д. Ландау хотели работать многие физики…

«И.М. Халатников: Он настолько поразил молодых учёных, что именно с ним все захотели работать. Но на такую армию его, естественно, не хватило бы, поэтому он придумал систему отбора - теоретический минимум.

Это были девять экзаменов, два по математике, семь по теоретической физике. К этому испытанию готовились по полгода, а некоторые по году. Сдавшие обязательно получали доступ к «телу» Ландау. […] Вообще он был не просто учителем в конкретной науке, а учителем в библейском смысле слова. Ведь наука не просто формулы, это особый мир. Здесь крайне важны моральные принципы, нравственность, дух свободы, равноправия. Ландау притягивал своим бескорыстием, открытостью, в нём никто не видел патриарха, это был простой, очень естественный, доступный, удивительно жадный до жизни человек, с прекрасным чувством юмора. Но в то же время борец со всякими приспособленцами и очковтирателями в науке. Здесь он отличался беспощадностью, находил очень обидные слова».

Медведев Ю., Ландау без черновика. Правда и мифы о гениальном физике (интервью с учеником и помощником Л.Д. Ландау И.М. Халатниковым), «Российская газета» от 22.01.2008 г.

Учениками Ландау считались физики, которые смогли ему сдать 9 теоретических экзаменов, так называемый «теоретический минимум Ландау». Сначала принималось два экзамена по математике, а затем экзамены по разделам физики: механика, теория поля, квантовая механика, статистическая физика, механика сплошных сред, электродинамика сплошных сред, квантовая электродинамика. Всего 43 человека смогли сдать теорминимум.

«Независимо от будущей специальности или рода работы каждый из учеников должен был овладеть установленным Ландау минимумом знаний и умением свободно оперировать этими знаниями. «Разумеется, он не требовал ни от кого быть универсалом в той же степени, в которой он был сам. Но здесь проявлялось его убеждение в целостности теоретической физики как единой науки с едиными методами», - писал Е. М. Лифшиц.

Главное в теорминимуме - это, так сказать, далёкое боковое зрение, которое приобретали ученики Ландау, говорит один из них. Оно давало возможность легко переключаться на разные, в том числе совершенно новые задачи. Хотя выучить по-настоящему весь теоретический минимум было очень трудно. Надо было пожертвовать двумя-тремя годами жизни. Да и это далеко не всех приводило к успеху.

В принципе теорминимум мог сдавать каждый желающий. Процедура была неизменна и предельно проста. Следовало лишь позвонить по телефону и сказать, что хочешь сдавать экзамены. И Ландау тут же назначал время. Отказа не было никому. Равно как и ссылок на собственную занятость, перегруженность делами. […]

Столь же простой и неизменной была и процедура самих экзаменов. Ландау приглашал экзаменующегося в комнату, давал ему задачу и уходил к себе. Потом возвращался и смотрел, сделана ли задача. (Весь экзамен состоял из задач, теорию он не спрашивал, чисто теоретических вопросов не задавал.) Если задача была готова, то Ландау тут же давал следующую. […]

О трудности экзаменов говорят долгие для большинства сроки овладения теорминимумом, а ведь сдавали его преимущественно сильнейшие молодые теоретики. Но самого Ландау нисколько не смущали, не настораживали долгие сроки, они никак не ухудшали его отношения - лишь бы экзамены были по-настоящему хорошо сданы. Вот что он писал о сроках: «На практике они варьировались от двух с половиной месяцев у Померанчука, который почти всё знал раньше, до нескольких лет в других, тоже хороших случаях». […]

«Поступление в школу» нигде и никак не оформлялось. Единственный письменный след оставался в книжечке Ландау, где он записывал, кто и когда сдавал экзамены. А теперь этот след сохранен на листках, где Ландау по годам, одного за другим, перечислил всех сдавших теорминимум, да ещё сбоку приписал, кто кем стал (кандидатом, доктором, членом-корреспондентом) к концу 1961 года (сейчас, естественно, большинство из них продвинулось ещё дальше). И всё. Даже бумажку не выдали, отмечают ученики. Действительно, никакая бумага не удостоверяла, что экзамен состоялся и успешно сдан. И что человеку присвоено звание «ученик Ландау». Да и кому же было выдавать такие бумаги? Какой канцелярии? Ничего не менялось - во всяком случае, до поры до времени - и в официальном положении физика.

И Ландау тоже, казалось бы, ничего осязаемого не получал от дополнительного этого, большого и постоянного труда. Добавочная его нагрузка нигде и никак не учитывалась. Всё строилось на чистом энтузиазме - с обеих сторон. […] Существовал вроде бы негласный договор. Одни из успешно сдавших теорминимум поступали в аспирантуру к Ландау. Другие же просто становились его учениками со всеми вытекающими отсюда следствиями: постоянным общением, активным участием в семинаре, обсуждением работ с Ландау, а иногда - и соавторством с ним. Ведь для теоретика не обязательно, чтобы его зачисляли в штат. Ему не нужны специальное помещение, лаборатории, приборы, установки. Все орудия труда - книги, журналы, бумага да карандаш. Кроме того, даже не обязательно было жить в одном городе с Ландау, чтобы успешно заниматься теоретической физикой и быть его учеником. Веру в такую возможность он неизменно поддерживал у всех, в ком чувствовал настоящий интерес к физике. Это присутствует хотя бы в тех же ответах его на многочисленные письма.

Ливанова А.М., Ландау, М., «Знание», 1983 г., с. 88.

Подобная процедура играла роль научного барьера (ценза) принадлежности к научной школе физиков-теоретиков Л.Д. Ландау.

«Теоретический минимум» - книга для тех, кто пропускал уроки физики в школе и институте, но уже жалеет об этом. Хотите разобраться в основах естественных наук и научиться думать и рассуждать так, как это делают современные физики? В оригинальной и нестандартной форме известные американские ученые Леонард Сасскинд и Джордж Грабовски предлагают вводный курс по математике и физике для пытливых умов. В отличие от прочих научно-популярных книг, пытающихся доступно объяснить законы физики, ловко уклоняясь от уравнений и формул, авторы учат читателя классическим основам естественных наук. Книга предлагает собственную оригинальную методику обучения, дополненную видеолекциями, публикуемыми на сайте theoreticalminimum.com.

Что такое классическая физика?
Термин классическая физика относится к той физике, которая существовала до появления квантовой механики. Классическая физика включает ньютоновские законы движения частиц, теорию электромагнитного поля Максвелла-Фарадея и общую теорию относительности Эйнштейна. Но это нечто большее, чем просто конкретные теории конкретных явлений; это ряд принципов и правил - базовая логика, подчиняющая себе все явления, для которых несущественна квантовая неопределенность. Этот свод общих правил называется классической механикой.
Задача классической механики состоит в предсказании будущего. Великий физик восемнадцатого века Пьер-Симон Лаплас выразил это в знаменитой цитате:

"Состояние Вселенной в данный момент можно рассматривать как следствие ее прошлого и как причину ее будущего. Мыслящее существо, которое в определенный момент знало бы все движущие силы природы и все положения всех объектов, из которых состоит мир, могло бы - если бы его разум был достаточно обширен для того, чтобы проанализировать все эти данные,- выразить одним уравнением движение и самых больших тел во Вселенной, и мельчайших атомов; для такого интеллекта не осталось бы никакой неопределенности и будущее открылось бы перед его взором точно так же, как и прошлое."

Содержание
Предисловие
Лекция 1 Природа классической физики
Интерлюдия 1 Пространства, тригонометрия и векторы
Лекция 2 Движение
Интерлюдия 2 Интегральное исчисление
Лекция 3 Динамика
Интерлюдия 3 Частное дифференцирование
Лекция 4 Системы из более чем одной частицы
Лекция 5 Энергия
Лекция 6 Принцип наименьшего действия
Лекция 7 Симметрии и законы сохранения
Лекция 8 Гамильтонова механика и симметрия относительно сдвига во времени
Лекция 9 Фазовая жидкость и теорема Гиббса-Лиувилля
Лекция 10 Скобка Пуассона, угловой момент и симметрии
Лекция 11 Электрические и магнитные силы
Приложение Центральные силы и планетные орбиты.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теоретический минимум, Все, что нужно знать о современной физике, Сасскинд Л., Грабовски Дж., 2014 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.