Введение: Эйнштейн о феноменологических и фундаментальных теориях физики. Проблема координации и экспериментальная наука. Теория физики. Механика сплошных сред. Статистическая механика. План книги.
Часть 1. Классическая термодинамика: Рассмотрение термодинамических фаз на примере горящей свечи. Описание рисунка из книги Сади Карно, который будет использован в этой части. Краткое описание содержания глав.
Глава 1. Температура и термическое уравнение состояния: Максвелл о температуре. Термическое уравнение состояния. Из истории термометрии. Идеальный газ и абсолютная температурная шкала. Математика уравнения состояния. От температуры к температурному полю.
Глава 2. От теории теплорода к термодинамике. Паровые машины. Теплота и калориметрия. Основные этапы становления термодинамики — цикл Карно, тепловой эквивалент работы. Первый и второй законы термодинамики. Равновесные и обратимые процессы.
Глава 3. Термодинамические свойства веществ: Калориметр и функции состояния. Основное уравнение термодинамики. Преобразование Лежандра и новые функции состояния — энтальпия, энергия Гельмгольца, энергия Гиббса. Термодинамические таблицы.
Глава 4. Неравенство Клаузиуса как критерий равновесия: Неравенство Клаузиуса для изолированной системы. Простейший пример тепловой смерти. Основное неравенство термодинамики. Локальное и глобальное равновесие. Построение термодинамики.
Глава 5. Адиабатическая температура пламени: Общая постановка задачи. Расчет температуры пламени при полном протекании реакции. Расчет равновесного состава при заданных температуре и давлении. От цикла Карно к химической термодинамике.
Глава 6. Энтропия неравновесных состояний: Энтропия в классической термодинамике. Неравновесные состояния в прерывных системах. От температурного поля к неравновесной термодинамики. Границы применимости классической термодинамики.
Часть 2. Статистическая механика: Введение во вторую часть книги. От классической к квантовой статистической механике. Квазиклассическое приближение. Неравенство Клаузиуса и стрела времени. Информационная энтропия. Назад к Больцману.
Глава 1. Мысленные модели статистической механики: Классическая статистическая механика. Квантовая статистическая механика. Приближение Борна-Оппенгеймера. Молекулярная механика и молекулярная динамика. Квантовые эффекты в квазиклассическом приближении.
Глава 2. Равновесная статистическая механика: Основные события становления статистической механики. Распределение вероятности и фазовое пространство. Микроканоническое и каноническое распределение. Сумма по состояниям идеального многоатомного газа.
Глава 3. Стрела времени в статистической механике: Эволюция взглядов Людвига Больцмана. Парадокс Лошмидта. Самоубийство Больцмана. Статистическая интерпретация второго закона. Статистическая энтропия Гиббса. Перемешивание в фазовом пространстве.
Глава 4. Энтропия, незнание и информация: Максвелл и Гиббс о роли восприятия. Теория информации Шеннона. Распространение информации на статистическую механику. Принцип максимума энтропии Эдвина Джейнса. Карнап за объективность энтропии.
Для ненаписанного: слева предварительный план, справа заметки, содержание которых предполагается использовать при написании.
| Глава 5. Информация как физическая величина | Демон Максвелла и броуновское движение против второго закона Демон Сциларда: Информация как физическая величина |
| Глава 6. Назад к Больцману! | Стрела времени по Больцману |
| Часть 3. Что говорит физика? | |
| Глава 1. Математика и мир в механике сплошных сред. | |
| Глава 2. Математика и мир в статистической механике. | Признание реальности молекул в начале 20-ого века |
| Глава 3. Связи между механикой сплошных сред и статистической механикой. | |
| Глава 4. Неумолимые законы физики. | Неумолимые законы физики Цифровая физика |
| Глава 5. Физики о математике. | Физики о математике |