Книга выдающегося американского ученого, лауреата Нобелевской премии С. Вайнберга «Квантовая теория поля» представляет собой современный курс квантовой теории поля, охватывающий как основные положения этой области теоретической физики, так и многочисленные новые идеи и современные методы, разработанные в последние годы. Во втором томе дается современное изложение методов квантовой теории поля, показывается, как применение этих методов привело к пониманию слабых, сильных и электромагнитных взаимодействий элементарных частиц. Современные математические методы преподносятся в сочетании с их применениями в теории элементарных частиц и теории конденсированного состояния вещества. При этом большое внимание уделяется таким вопросам, как обобщенная BRST-симметрия, метод фонового поля, метод эффективного поля в приложении к теории спонтанного нарушения, симметрии, метод операторного разложения, сверхпроводимость, теория критических явлений и др. Изложение сопровождается многочисленными задачами, помещенными в конце каждой главы. Книга рассчитана на научных работников, аспирантов, студентов старших курсов, занимающихся проблемами квантовой теории поля и физики элементарных частиц.

Дается обзор и разрабатываются разностные схемы и численные методы, предназначенные для решения нестационарных задач газовой динамики в областях сложной геометрической конфигурации на неструктурированных сетках. Излагаются вопросы, связанные с построением разностных схем (схемы TVD, ENO и WENO), и обсуждается проблема соотношения между точностью расчетов и порядком аппроксимации разностных схем. Рассматриваются алгоритмические методы повышения точности расчетов, достоинства и недостатки явных и неявных разностных схем, а также особенности их практического применения. Приводится решение ряда задач газовой динамики на неструктурированных сетках. Для научных работников, занимающихся исследованиями газовой динамики, а также преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей высших учебных заведений.

Пятитомный цикл монографий посвящен изложению моделей и методов для решения нелинейных задач механики деформируемого твердого тела с упором на задачи при больших деформациях и их наложении, а также разработке систем прочностного инженерного анализа (прочностных САЕ). В томе II излагаются численные методы решения задач механики деформируемого твердого тела, используемые с развитием инженерного программного обеспечения в промышленных САЕ: метод конечных элементов, метод спектральных элементов, разрывный метод Галёркина. Описана параллельная реализация данных методов на современных высокопроизводительных системах с использованием технологий OpenMP/MPI/CUDA. В качестве примеров рассмотрены статические и динамические задачи теории наложения больших деформаций: рост дефекта с учетом зарождения и эволюции зон предразрушений, изменение массы тела, изменение свойств части материала тела при нагружении, нестационарные задачи о распространении нелинейно-упругих волн; отдельно — контактные задачи, интересные с практической точки зрения. Для научных работников, разработчиков прочностных САЕ, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся механикой деформируемого твердого тела, теорией прочности, численными методами и параллельными вычислениями. Печатается по рекомендации Бюро отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления Российской академии наук.

Описываются проведенные в период 2001-2014 гг. с участием российских и немецких ученых и космонавтов исследования плазменных кристаллов на Международной космической станции. В ходе экспериментов обнаружен ряд новых эффектов и явлений, не наблюдаемых в условиях земной гравитации и расширяющих наши представления о структуре и динамике материи. Для специалистов по физике пылевой плазмы, а также всех, кого интересуют вопросы постановки современного космического эксперимента, организации и практики космических исследований.

В монографии рассмотрена проблема обнаружения малоскоростных малоразмерных объектов на фоне пассивных помех от морской поверхности. Приведены характеристики обратного рассеяния радиоволн морем, надводными объектами в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн, необходимые для разработки перспективных РЛС освещения надводной обстановки, анализа технических характеристик существующих систем. Использованы новые методы описания негауссовых процессов с применением атомарных функций Кравченко. Рассмотрены методы оценки характеристик радиотехнических систем в условиях влияния на них нестационарных негауссовых помех. Книга предназначена научным работникам и специалистам, занимающимся исследованиями обратного рассеяния радиоволн, а также работающим в области миллиметровой радиолокации. Будет также полезна студентам и преподавателям соответствующих учебных заведений.

Представленное исследование посвящено деятельности выдающегося кисловодского зодчего — Эммануила Богдасаровича Ходжаева, развернувшего свою деятельность в Кавказских Минеральных Водах в конце XIX-начале XX вв. Воспитанник Императорской Академии художеств, после переезда из Пятигорска в Кисловодск продолжил совершенствовать свои профессиональные возможности, способствуя становлению этого уникального отечественного курорта. Художественные достоинства его творчества, воплощенные при строительстве многих частных вилл, пансион-отелей, гостиниц и других сооружений, остаются и ныне еще в полной мере не раскрытыми. Книга рассчитана на специалистов и широкий круг читателей, ученых историей форматирования кисловодского курорта, выделявшегося среди здравниц Российской Федерации, его архитектуры и культурного ландшафта.

В монографии развиваются идеи А. Пуанкаре об описании движения механических систем с неевклидовым пространством конфигураций посредством уравнений в так называемых групповых переменных, также развиваются результаты работ Н.Г. Четаева, посвящённые голономным системам. Направление в аналитической механике, получившее интенсивное развитие одновременно со ставшими классическими задачами естествознания, а именно, обратные задачи динамики, здесь изучаются с позиций решения уравнений движения в групповых переменных. Представление движения неконсервативных и неголономных систем в результате решения уравнений в форме Пуанкаре-Четаева даёт возможность исследователям строить обобщённый лагранжиан и обобщённый гамильтониан при условии самосопряжённости механической системы. Теория обратных задач динамики охватывает в монографии задачи построения функционала действия по свойствам движения, заданным в виде интегрального многообразия и группы симметрий системы. Монография снабжена рядом примеров решения интересных и трудных задач и будет полезна специалистам в области аналитической механики и теории обратных задач динамики.

Я.Б. Зельдович — выдающийся ученый XX столетия — внес огромный вклад во многие области науки и техники. Он был уникальным по широте своих интересов — от физики горения и взрыва, через ядерное оружие, до самых глубин астрофизики и космологии. Знаменитый английский физик С. Хокинг до знакомства с Зельдовичем полагал, что фамилия Зельдович — псевдоним группы ученых (как Бурбаки), так велико было количество полученных им результатов. Ландау говорил, что ему не известен ни один физик, исключая Ферми, который обладал бы таким богатством идей, как Зельдович. В книге представлены воспоминания друзей, коллег и учеников, в частности многих известных ученых, а также некоторые архивные документы и письма. Для широкого круга читателей, интересующихся историей развития науки, историей советского атомного проекта.

Мечта каждого астронома — открыть новую планету. Раньше это случалось редко: одна-две за столетие. Но в последнее время планеты открывают часто: примерно по одной большой планете в неделю, ну а мелких — по сотне за ночь! В книге рассказано о том, как велись и ведутся поиски больших и маленьких планет в Солнечной системе и вдали от нее, какая техника для этого используется, что помогает и что мешает астрономам в этой работе. Рассказано, как дают планетам имена и какие открытия ждут нас впереди. В приложении приведены точные данные о планетах, созвездиях и крупнейших телескопах. Книга предназначена старшеклассникам, учителям и студентам, а также всем любителям астрономии.

Обобщается опыт моделирования турбулентных струйных течений на основе подходов различной степени сложности: статистические модели, основанные на представлении о переносе квазичастицами комплексов газодинамических параметров в заданную точку пространства зоны турбулентного смешения струи с окружающей средой; модели, основанные на решении осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса; современные подходы к моделированию турбулентных течений, такие как моделирование крупных вихрей. Разработанные модели позволяют путем проведения вычислительного эксперимента оптимизировать процессы переноса и горения в турбулентных струях, синтезировать струйные течения, обладающие заданными свойствами, а также дать практические рекомендации по организации струйных течений в технических и технологических приложениях. Монография предназначена научным работникам, специализирующимся в области вычислительной газодинамики струйных течений, инженерно-техническим работникам, занимающимся проектированием устройств и процессов, ориентированных на струйные технологии, а также аспирантам и магистрантам соответствующих направлений подготовки.

Книга обобщает исследования С.С. Зилитинкевича со многими соавторами в области атмосферной турбулентности и планетарных пограничных слоев (ППС), опубликованные за последнее десятилетие главным образом в англоязычных журналах. Рассматриваются ключевые физические проблемы, связанные с ролью пограничных слоев как связующих звеньев между геосферами в глобальной климатической системе: законы сопротивления и тепло/массообмена, определяющие приземные значения турбулентных потоков количества движения, энергии и вещества; уравнения турбулентного вовлечения, определяющие аналогичные потоки на внешней границе ППС; уравнения для высоты ППС при различных условиях стратификации плотности. Кардинально пересмотрена проблема турбулентного замыкания. На этой основе разработаны новые подходы к расчету ППС, новая иерархия моделей турбулентного замыкания и новые методы расчета турбулентности в свободной атмосфере. Особое внимание уделено взаимодействию турбулентности с внутренними волнами в устойчиво стратифицированных течениях и самоорганизации турбулентности в форме долгоживущих крупномасштабных структур в конвективных ППС. Книга представляет интерес для метеорологов широкого профиля, специалистов по атмосферной турбулентности и ученых, работающих в области оперативного моделирования погоды, загрязнения воздуха и изменений климата.

В монографии изложено современное состояние фундаментальных исследований карбидов вольфрама, широко применяемых в технике. Для научных работников и специалистов в области физики и химии твердого тела, физического материаловедения, нанокристаллического состояния вещества, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

«В монографии рассмотрены безотходные электротехнологии ядерного топливного цикла (ЯТЦ) для их использования в неядерных химико-металлургических приложениях. Проанализированы экологические и энергетические проблемы химической технологии и металлургии и направления их решения на основе сочетания аффинажных технологий ЯТЦ и электротехнологий, основанных на применении генераторов плазмы, частотных электромагнитных полей, лазеров и другое. Проанализирован энергетический базис электротехнологий: электродуговых, высокочастотных, микроволновых и лазерных генераторов технологической плазмы, технологии «холодный тигель», плазменно-электромагнитной технологии. Книга адресована научным сотрудникам и инженерам, работающим в области плазменных технологий и их приложений в химико-металлургической и других областях, а также профессорско-преподавательскому составу, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.»

В книге рассматриваются вопросы математического моделирования статики, колебаний и устойчивости оболочек из композиционных материалов при силовом и температурном воздействии. Основное внимание уделено численным схемам решения задач о деформировании оболочек вращения с трехмерным армированием. Книга предназначена научным работникам и специалистам по механике конструкций, а также аспирантам и магистрантам соответствующих профессий.

Монография посвящена изучению поляронных эффектов в двухэлектронных системах: теории биполяронов большого радиуса, D-центров, обменносвязанных пар и косвенных взаимодействий парамагнитных центров через поля элементарных возбуждений кристаллической решетки. Обсуждается возможность возникновения высокотемпературной сверхпроводимости, вызванной сверхтекучестью биполяронов, и вигнеровской кристаллизации в системе поляронов. Рассмотрены эффекты, связанные с влиянием носителей тока в зоне проводимости или дырок в валентной зоне на энергию локализованных и автолокализованных состояний, эффекты автолокализации заряженных частиц в плазме твердого тела и электролитах, косвенные взаимодействия парамагнитных центров, обусловленные плазменными колебаниями носителей тока в твердых телах. Приведены многочисленные примеры расчетов энергии двухэлектронных состояний вариационными методами с использованием минимизации многопараметрических функционалов. Пробная функция выбиралась с учетом электронных корреляций, связанных с прямой зависимостью волновой функции системы от расстояния между электронами. Рассмотрены пределы сильной связи, а также методы нахождения энергии с учетом поляронных эффектов при произвольной величине электрон-фононных взаимодействий.

Развиваются методы ускорения сходимости итерационного процесса, основанные на использовании геометрических и алгебраических многосеточных технологий, предобусловливании уравнений Навье-Стокса при моделировании низкоскоростных течений и модификации метода пристеночных функций в расчетах турбулентных течений. Обсуждаются методы ускорения газодинамических расчетов с помощью параллелизации и векторизации вычислений на массивно-параллельных компьютерах и графических процессорах общего назначения, а также методы декомпозиции расчетной области и методы балансировки нагрузки процессоров. Для специалистов в области механики жидкости и газа, вычислительной газовой динамики, аэрокосмической техники и энергомашиностроения, а также для магистрантов и аспирантов соответствующих специальностей.

Our first book on the applications of density functional theory in compositional hydrodynamics was published in Russian in 2009. Since then we observed a steady rise of interest to our approach. Also during the last four years we acquired much more experience and obtained many new numerical results. The present book is an update to the state-of-the-art in density functional hydrodynamics. It is written in English to be accessible to wider audience. This book is essentially about various multiphase hydrodynamic problems studied in the frame of the density functional method. This approach is a logical extension of classical thermodynamics and continuous media theory. The derivation of the governing equations is presented, and the consistency with both classical and quantum statistical mechanics is demonstrated. Several explicit density functionals are used to describe different types of continuous media. Among them there are models for equilibrium and nonequilibrium two- and three-phase compositional mixtures, mixtures with surfactants, and mixtures with mobile elastic bodies. Numerous numerical simulation examples are presented to demonstrate the capabilities of the density functional method. Among them there are very simple problems such as modeling of contact angle and capillary pressure in two- and three-phase cases. There are also more complex scenarios with capillary waves, moving contact lines, changing topology of interfaces, multiphase flows in complex geometries, instabilities, liquid-liquid and liquid-solid phase transitions, surfactant effects, thermocapillary effects, flows with moving elastic bodies, and two-phase turbulence. Being an overview of the results accumulated over the last almost 20 years, the book can be a good starting point in studying the density functional theory in compositional hydrodynamics. The book is intended for PhD students, academic and industrial researchers interested in modeling complex behavior of compositional fluids.

В монографии рассматривается синтез линейных непрерывных и дискретных систем автоматического управления методом желаемых передаточных функций (ЖПФ). Приводится как сам алгоритм синтеза, так и способ определения ЖПФ по заданным показателям качества: времени регулирования, перерегулированию, порядку астатизма и характеру переходного процесса. Рассматривается также алгоритм синтеза оптимальных по степени устойчивости параметров регулятора, разработанный на основе критерия маргинальной устойчивости. Для магистрантов, аспирантов и научных сотрудников.

В книге изложены задачи изучения астрофизических объектов, солнечно-земных связей и Солнечной системы в целом. Предложены методы их решения, показаны принципы построения научной аппаратуры и космических комплексов. Приведены основные результаты исследований в нашей стране и за рубежом. Рассмотрены направления развития данных задач и эволюция космической техники до 2050 г. Намечены пути решения технологических проблем создания перспективных космических комплексов. Монография предназначена научным работникам и инженерам — специалистам в области космической техники, а также аспирантам и студентам соответствующей специализации.