• Stan: dst-/zły

------------------------------------------

"PRZEDMOWA

Określenie „klasyczna" w tytule oznacza „nierelatywistyczna" (przez co wykluczona jest również tzw. „elektrodynamika ciał w ruchu"), „nie-kwantowa" i przeważnie „makroskopowa". Terminy te są bliżej określone na początku Uwag Wstępnych.

Przy pisaniu podręcznika nie opierałem się na fikcji, że Czytelnik styka się po raz pierwszy z nauką o elektryczności i magnetyzmie, lecz założyłem u Czytelnika znajomość fizyki doświadczalnej przynajmniej w zakresie szkolnym, a lepiej jeszcze w zakresie wykładów na pierwszym i drugim roku uniwersytetu lub politechniki1. Dlatego też nie obawiałem się, głównie w objaśnieniach petitem, powoływać się na fakty, które w niniejszym podręczniku są omówione bardziej szczegółowo dopiero później. Ma to ułatwić nawiązanie kontaktu między formą matematyczną teorii a jej treścią fizyczną.

Uczący się nie powinien nigdy zapominać, że fizyka jest nauką indukcyjną, rozwijającą się metodą kolejnych przybliżeń na podstawie niezliczonych doświadczeń, i co za tym idzie,, żadne prawo fizyczne nie da się sprawdzić doświadczalnie w oderwaniu od reszty praw fizyki. Przy każdym rzeczywistym (a nie tylko pomyślanym) pomiarze, np. przy pomiarze długości, opieramy się na wiadomościach z mechaniki ciał sprężystych, optyki, nauki o cieple itd., a im dokładniejszy jest pomiar, tym więcej czynników ubocznych trzeba brać w rachubę. Innymi słowy, Czytelnik nie powinien ani na chwilę tracić z oczu współzależności wszystkich zjawisk fizycznych, będącej szczególnym przypadkiem jednej z podstawowych tez materializmu dialektycznego o wszechzwiązku i wzajemnej zależności rzeczy i zjawisk.

Toteż gmach fizyki teoretycznej jest budowlą o skomplikowanym układzie umocnień, przebiegających w różnych kierunkach i wiążących ze sobą często nawet bardzo odległe jej skrzydła. Co prawda, pomimo swego empirycznego pochodzenia fizyka teoretyczna wykazuje nieraz tendencje do przybierania postaci podobnej do nauki dedukcyjnej. Jednakże takie postawienie sprawy może  łatwo  doprowadzić,   zwłaszcza w oczach uczących  się,   do  pozornej

1 Oprócz tego, jak zawsze przy studiowaniu fizyki teoretycznej, została założona znajomość podstaw rachunku różniczkowego i całkowego (wraz z pewnymi ogólnymi 'wiadomościami z teorii równań różniczkowych). Co się tyczy analizy wektorowej, to w zasadzie zakłada się również znajomość tego działu matematyki, ale dla wygody Czytelnika główne wzory, z analizy wektorowej zostały zestawione w przypisach MW1—MW4.

ścisłości, znacznie gorszej od pewnego braku ścisłości (nieuniknionego zresztą w naukach przyrodniczych). W fizyce nie chodzi tylko o postać równania, ale niemniej ważna jest jego interpretacja fizyczna, związek występujących w nim symbolów z rzeczywistością. Z tego powodu nie jestem zwolennikiem zaczynania wykładów z elektromagnetyki od równań Maxwella. Nie można zaprzeczyć, że dochodzi się w ten sposób prędzej do celu, ale ryzyko popadnięcia w7 czczy formalizm, nauczenia się wzorów bez rozumienia ich treści, wydaje mi się zbyt duże.

W niniejszym podręczniku pełny układ równań Maxwolla jest osiągnięty dopiero w rozdziale dziesiątym, po stopniowym wprowadzeniu go przez dziewięć poprzednich rozdziałów1. Ostatni, jedenasty rozdział tomu I mógłby również poprzedzać rozdział dziesiąty, gdyż teoria prądów^stacjonarnych nie opiera się na pełnym układzie równań Maxwella, ale został on umieszczony na samym końcu, gdyż stanowi dość odrębną całość i do omówienia zakresu stosowalności tej teorii przydaje się znajomość pełnego układu równań Maxwella. Dalszym konsekwencjom tego układu, w7 szczególności istnieniu i własnościom fal elektromagnetycznych, poświęcona będzie większa część tomu II.

W wielu przedmowach podawane są krótkie streszczenia zawartości książki. Zamiast tego polecam każdemu zabierającemu się do posługiwania się niniejszym podręcznikiem dokładne przejrzenie Spisu Rzeczy, zawierającego oprócz spisu rozdziałów wraz z rozkładem treści w każdym z nich, również i spis przypisów: matematycznych (M), z wzorami matematycznymi (MW) i fizycznych (F).

Na koniec zauważę jeszcze, że najcharakterystyczniejszą chyba cechą 'niniejszego podręcznika jest równomierne uwzględnienie obu analogii między wektorami elektrycznymi i magnetycznymi, z których każda może oddać duże usługi w swoim ograniczonym zakresie stosowalności. Początkowo podkreślano głównie analogię „Hertza—Heaviside'a": E ~ H, D ~ B, potem zwrócono większą uwagę na inną analogię (,,Lorentza— Abrahama"): E ~ B, D ~ H, wreszcie znaleźli się tacy, którzy (jak Mie, Sommerfeld i kilku innych uczonych) dążąc ,,na siłę': do rozszerzenia drugiej analogii na całą dziedzinę elektromagnetyki, zaproponowali nawet zmianę od dawna przyjętych definicji natężenia bieguna magnetycznego i momentu magnetycznego. Mam nadzieję, że wszyscy bardziej zaawansowani Czytelnicy po przeczytaniu niniejszego podręcznika zgodzą się ze mną, że te nowości są nie tylko nieuzasadnione  i  zbyteczne,   ale  przyczyniają  się  do wprowadzenia zamętu.

Przy czym długość rozdziałów na ogół maleje, gdyż w każdym z nich korzystamy z rezultatów osiągniętych w poprzednich rozdziałach i z większej wprawy nabywanej stopniowo przez Czytelnika.

k Spis licznych miejsc, w których jest o tym mowa, znajduje się w Skorowidzu pod „Analogie", .„Natężenie bieguna magnetycznego" i „Moment magnetyczny".

Nie zostały one też przyjęte w szeregu świeżo ukazałych się podręczników elektromagnetyki (Gornelius,  Hund, Pohl, Tamm).

Inną cechą wyróżniającą niniejszy podręcznik jest wydatne posługiwanie się pojęciem obwodów nadprzewodzących i szczególnie proste wyprowadzenie za ich pomocą wzoru na gęstość energii magnetycznej, które wydaje mi się nowe. Również i przedstawienie stosunków energetycznych przy przesuwaniu przewodników naładowanych w polu elektrycznym lub przewodzących prąd w polu magnetycznym odbiega dość znacznie od rozpowszechnionego szablonu i wypadło chyba lepiej z pedagogicznego punktu widzenia.

Czytelnik interesujący się tylko minimum wiadomości potrzebnych do egzaminu na trzecim, roku studiów magisterskich z zakresu fizyki może opuścić rozdziały, paragrafy i podparagrafy. oznaczone gwiazdkami, chociaż wiele najciekawszych rzeczy (dla bardziej zaawansowanych) właśnie tam może się znajdować. Gwiazdki w nawiasach oznaczają ustępy nadające się do przerobienia na ćwiczeniach.

Korzystam ze sposobności, aby jeszcze raz podziękować za pomoc przy pisaniu niniejszego podręcznika mgr Z. Lesiowej, mgr H. Nadarzyńskiej, mgr W. Czyżowi, a szczególnie mgr A. Kowalskiej i kol. B. Średniawie. Jednocześnie dziękuję mgr J. Mycielskiemu za staranne przejrzenie całego maszynopisu i zwrócenie uwagi na kilka niedopatrzeń i usterek, które przyczyniło się z pewnością do podniesienia wartości podręcznika. Zwracam się również z prośbą do wszystkich Czytelników, którzy dostrzegą jakieś błędy, niejasności, niedomówienia lub braki, o nadsyłanie mi możliwie konkretnych uwag i projektów ulepszeń pod adresem: Prof. Jan Weyssenhoff, Zakład Fizyki Teoretycznej U. J.,  Kraków, Gołębia 13.

J.W."