Vorwort

Hervorragende Naturforscher wie Kepler, Galilei und Newton begründeten im Kampf gegen die Enge mittelalterlichen Denkens die Physik als grundlegende Naturwissenschaft. Von der Herausbildung der Mechanik, der Optik, der Elektrodynamik und Thermodynamik als den Disziplinen der klassischen Physik führt ein gerader Weg zu der beeindruckenden Vertiefung und Erweiterung physikalischer Erkenntnisse und Fragestellungen in der modernen Physik.

Von den Elementarteilchen über die Atomkerne, Atome, Moleküle, den Substanzen in ihren verschiedenen Aggre-gatzuständen bis zum Plasma im Innern der Sterne und in den galaktischen Systemen spannt sich ein weiter Bogen von Strukturen der unbelebten Natur. Vor allem bei den kleinsten und größten Strukturen, in der Elementarteilchenphysik, in der Kosmologie und Kosmogonie sind fundamentale neue Erkenntnisse noch zu erwarten.

Beruhen die Ergebnisse physikalischer Forschung bereits seit den ersten Anfängen der klassischen Physik auf der Synthese von Erfahrung aus systematischem Experimentieren und der gedanklichen Analyse und Verallgemeinerung, so bietet der heutige Erkenntnisstand ein außerordentlich beeindruckendes Bild einer weit über das empirische Sammeln und Ordnen von Fakten hinausgehenden Wissenschaft, die zu einem qualitativen und in vielen Bereichen quantitativen Verständnis der Naturerscheinungen, zur Aufdeckung fundamentaler physikalischer Gesetze und zur oft kühnen Einführung völlig neuer Konzeptionen geführt hat. Wie die industrielle Revolution zu Beginn des 19. Jahrhunderts undenkbar wäre ohne die auf physikalischen Erkenntnissen beruhende Entwicklung der Wärmekraftmaschinen, so gründet sich in der Gegenwart, da die Wissenschaft allgemein zu einer der bestimmenden Pro-duktivkräfte geworden ist, die moderne Technik unter anderem auf die Ergebnisse der aus physikalischer Forschung entstandenen Mikroelektronik, die grundlegenden Beiträge der Physik zur modernen Materialforschung und das breite Spektrum physikalischer Meßprinzipien. Die in die Zukunft weisenden Hochtechnologien beruhen wesentlich auf physikalischen Erkenntnissen und Verfahren. Umgekehrt ist eine leistungsfähige physikalische Forschung nur möglich durch den Einsatz von Computern und Geräten, die mit eben diesen Technologien erzeugt werden.

Das vorliegende Werk ist die in einigen Teilen überarbeitete Auflage des 1972 erstmals erschienenen zweibändigen Physiklexikons. Dabei wurden die Grundlinien beibehalten, insbesondere die Betonung der für die moderne Physik und ihre Anwendungen typischen Gebiete, bei gleichzeitiger Darstellung der klassischen Grundlagen der Physik, die immer unverzichtbar bleiben werden und bis heute die Basis bedeutsamer Erkenntnisse sind. Eine vollständige Berücksichtigung aller in der Zwischenzeit erfolgten neuen Entwicklungen hätte einerseits eine radikale Neufassung und andererseits eine Vergrößerung des Umfangs bewirkt. Es war aber das Ziel, durch eine Reduzierung des Umfangs ein noch handlicheres und damit für einen größeren Nutzerkreis geeignetes Nachschlagewerk zu schaffen. Daher wurde der Inhalt konsequent auf physikalische Probleme begrenzt; so wurden z.B. Aussagen über elektrische Maschinen oder Halbleiterbauelemente ebenso wie solche über spezielle physikalische Meßtechniken gestrichen bzw. gekürzt. Nur in wenigen Einzelfällen werden noch einige schwierigere, aber für die Physik bedeutsame mathematische Begriffe erläutert. Durch die Zurückdrängung von allen speziellen Ausführungen, sowohl in experimenteller als auch theoretischer Hinsicht, ist versucht worden, die Lesbarkeit zu erhöhen und gleichzeitig Raum zu schaffen für notwendige Ergänzungen; bei der Fülle des Neuen war Vollständigkeit allerdings nicht erreichbar. Lediglich das Gebiet der Elementarteilchenphysik wurde angesichts der dort besonders augenfälligen qualitativen Entwicklungen wesentlich überarbeitet. Auf Gebieten wie Festkörper- oder Astrophysik wurde modernen Entwicklungen durch die Neuaufnahme einzelner Stichwörter Rechnung getragen.

Nach wie vor konnte ein einheitliches Niveau im Ab-straktionsgrad und in den mathematischen Voraussetzungen naturgemäß nicht angestrebt werden. Der Leser spezieller Artikel über Elementarteilchentheorie beispielsweise muß über größere Voraussetzungen verfügen als der Leser, der sich für die Grundlagen der Kernspaltung interessiert.

Das aktuelle physikalische Wortgut von den Grundbegriffen zu den modernsten Problemen und Erkenntnissen zu ordnen und einem möglichst breiten Leserkreis verständlich zu machen, ist Anliegen dieses Lexikons der Physik. Es erläutert physikalische Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge, berücksichtigt die Anwendung der Physik auf den verschiedenen Gebieten, ermöglicht es, Kenntnisse zu festigen und Wissenslücken zu schließen, und weist im Anhang auf weiterführende Fachliteratur hin. Ebenso wie in der ersten Auflage soll dieses Lexikon auch weiterhin ein verläßlicher Ratgeber für Studierende, Lehrende und die in Wissenschaft, Technik und Industrie Tätigen bleiben, die ihre physikalischen Kenntnisse erweitern und sich Einblick auch in die Gebiete außerhalb ihres speziellen Aufgabenbereiches verschaffen wollen.

Herausgeber und Verlag möchten all denen danken, die an der konzeptionellen Entwicklung, der Erarbeitung größerer Gebiete oder einzelner Stichwörter beteiligt waren und zur Vollendung des Werkes beigetragen haben. Außer den im Mitarbeiterverzeichnis Genannten gilt unser Dank jenen Wissenschaftlern aus Akademie- und Hochschulinstituten sowie Einrichtungen der Industrie, die durch Gewinnung ihrer Arbeitskollektive für unsere Belange oder durch ihren Rat als Gutachter an der Entstehung des Werkes Anteil haben.

Herausgeber und Verlag

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Предговор

Изключителни естествени учени като Кеплер, Галилей и Нютон основават физиката като фундаментална природна наука в борбата срещу тесногръдието на средновековното мислене. От развитието на механиката, оптиката, електродинамиката и термодинамиката като дисциплини на класическата физика има пряк път към впечатляващото задълбочаване и разширяване на физическите знания и въпроси в съвременната физика.

От елементарни частици до атомни ядра, атоми, молекули, вещества в различните им агрегатни състояния, до плазмата във вътрешността на звездите и в галактическите системи, в неживата природа има широка гама от структури. Все още трябва да се очакват фундаментални нови прозрения, особено в най-малките и най-големите структури, във физиката на елементарните частици, в космологията и космогонията.

От самото начало на класическата физика резултатите от физическите изследвания се основават на синтеза на опит от систематично експериментиране и интелектуален анализ и обобщение. Днешното състояние на знанието предлага изключително впечатляваща картина на наука, която отива далеч отвъд емпиричното събиране и подреждане на факти, водеща до качествено и в много области количествено разбиране на природните явления, до откриването на фундаментални физични закони и често смели. въвеждане на напълно нови концепции. Точно както индустриалната революция в началото на 19-ти век би била немислима без разработването на топлинни двигатели, базирани на физически открития, така и в наши дни, когато науката като цяло се е превърнала в една от определящите производителни сили, съвременната технология се основава, наред с други неща, на резултатите от микроелектрониката, произтичащи от физически изследвания, фундаменталния принос на физиката към съвременните изследвания на материалите и широкия спектър от принципи на физическо измерване. Напредналите технологии на бъдещето се основават основно на физически знания и процеси. Обратно, ефективно физическо изследване е възможно само чрез използването на компютри и устройства, създадени с помощта на същите тези технологии.

Настоящата работа е частично преработеното издание на двутомната енциклопедия по физика, публикувана за първи път през 1972 г. Основните принципи са запазени, по-специално акцентът върху областите, типични за съвременната физика и нейните приложения, като в същото време се представят класическите основи на физиката, които винаги ще останат незаменими и все още са в основата на важни открития днес. Пълното разглеждане на всички новости, настъпили междувременно, би изисквало, от една страна, радикална ревизия и, от друга страна, разширяване на обхвата. Въпреки това, целта беше да се създаде още по-удобен справочник, като се намали обемът и по този начин го направи подходящ за по-голяма група потребители. Следователно съдържанието беше последователно ограничено до физически проблеми; Например твърдения за електрически машини или полупроводникови компоненти, както и тези за специални физични техники за измерване бяха изтрити или съкратени. Само в отделни случаи се обясняват някои по-трудни математически понятия, които са важни за физиката. Чрез потискане на всички специфични детайли, както експериментални, така и теоретични, е направен опит да се увеличи четливостта и в същото време да се освободи място за необходимите допълнения; Въпреки това, предвид изобилието от нови неща, пълнотата не беше постижима. Само областта на физиката на елементарните частици беше съществено преразгледана с оглед на особено поразителното качествено развитие там. В области като твърдо състояние или астрофизика съвременните разработки бяха взети под внимание чрез добавяне на нови ключови думи.

Естествено, все още не беше възможно да се стремим към еднакво ниво в степента на абстракция и в математическите предпоставки. Читателят на специални статии по теория на елементарните частици например трябва да има по-големи предпоставки от читателя, който се интересува от принципите на ядреното делене.

Целта на тази енциклопедия по физика е да организира съвременния физически речник от основните понятия до най-съвременните проблеми и открития и да го направи разбираем за възможно най-широка читателска аудитория. Той обяснява физическите закони и връзки, взема предвид приложението на физиката в различни области, дава възможност на учениците да консолидират знанията и да запълнят пропуските в знанията и предоставя препратки към допълнителна специализирана литература в приложението. Както и в първото издание, тази енциклопедия е предназначена да продължи да бъде надежден наръчник за студенти, учители и тези, работещи в областта на науката, технологиите и индустрията, които искат да разширят познанията си по физика и да придобият представа за области извън тяхната специфична област на отговорност.

Редакторът и издателят благодарят на всички, които се включиха в концептуалното развитие, разработването на по-големи области или отделни ключови думи и които допринесоха за завършването на работата. В допълнение към тези, споменати в списъка на сътрудниците, нашите благодарности отиват на тези учени от академични и университетски институти, както и индустриални предприятия, които са допринесли за създаването на тази работа, като набират работни групи за нашите интереси или като предоставят съвети като рецензенти.

Редактор и издател