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数学物理学

发布时间:2008-08-31 00:05:36文章来源:互联网


  
  数学物理学
  Mathematical physics

  数学物理学(mathematieal physies) 数学物理学是物理学的一个领域,其目的是在 假定物理学基本定律已经知道的条件下,主要依靠 数学上求解的方法来为已较好地确立了的物理学理 论推导出结果。其所以能成为一种富有成效的方法, 主要是由于在理论物理学不同领域中所提出的一些 数学问题之间存在着紧密类似之处。在许多不同的 课题中都会遇到同样的一组偏微分方程. 数学物理学中的某些问题的例子如下: 1,行星运动的理论,特别是经典的三体问题, 例如一个小行星在太阳和木星的综合影响下的运 动、刚体的回转运动。 2.势论,主要应用于静电学和非粘滞流体的流 体力学中,如贝塞尔(Bessel)函数和勒让德(IJegen- dre)多项式等许多重要的特殊函数就是与势论共同 发展起来的。复变函数对于二维间题很有用‘ 3.振动理论,确定一给定形状的区域或由以不 同方式相互作用着的物体组成的系统的电磁振动或 弹性振动的简正模式。在诸如微波空腔理论、声学和 地震学等方面,振动理论也起着重要作用。在这里一 些特殊数学函数也很重要。 4.波的传播,包括例如对电磁波或声波的衍射 问题的精确解。 5.波动力学间题的求解,例如氦原子或氢分子 或在散射过程中所遇到的问题,这些问题复杂到得 不出直接的解析解,但仍可足够简单而精确地解出。 在这里变分法是最有用的。 6.扩散问题,例如中子在物质中的扩散、热传 导和统计力学中的输运现象。 7.色散理论,其中涉及到一体系对不同频率的 外力的反应。物质的光学性质、等离子体物理学和高 能物理学就是其中的一些例子。 8.在流体力学、弹性理论等中的非线性问题。 9.与统计力学相关的概率论问题。 直到第二次世界大战期间,数学物理学的主要 技巧还是求出问题的解析的数学解。自从第二次世 界大战以后,高速计算机已经变得愈来愈重要,并且 业已对许多原本不能用解析方法求解的问题实现了 数值解法。 数学物理学这一名词有时候作为理论物理学的 同义语来使用。参阅“理论物理学”(t heoretical physies)条。 〔贝蒂(H.A.Bethe)撰]