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出版者:Westview Press

作者:Steven E. Koonin

出品人:

页数:656

译者:

出版时间:1998-08-11

价格:USD 70.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780201386233

丛书系列:

图书标签:

计算物理
物理
Fortran
Physics
计算机
Computational
计算机科学
编程
计算物理
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Fortran
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具体描述

Computational Physics is designed to provide direct experience in the computer modeling of physical systems. Its scope includes the essential numerical techniques needed to "do physics" on a computer. Each of these is developed heuristically in the text, with the aid of simple mathematical illustrations. However, the real value of the book is in the eight Examples and Projects, where the reader is guided in applying these techniques to substantial problems in classical, quantum, or statistical mechanics. These problems have been chosen to enrich the standard physics curriculum at the advanced undergraduate or beginning graduate level. The book will also be useful to physicists, engineers, and chemists interested in computer modeling and numerical techniques. Although the user-friendly and fully documented programs are written in FORTRAN, a casual familiarity with any other high-level language, such as BASIC, PASCAL, or C, is sufficient. The codes in BASIC and FORTRAN are available on the web at http://www.computationalphysics.info (Please follow the link at the bottom of the page). They are available in zip format, which can be expanded on UNIX, Window, and Mac systems with the proper software. The codes are suitable for use (with minor changes) on any machine with a FORTRAN-77 compatible compiler or BASIC compiler. The FORTRAN graphics codes are available as well. However, as they were originally written to run on the VAX, major modifications must be made to make them run on other machines.

《物质的编织：从微观粒子到宇宙结构》内容概要：本书旨在探索构成我们所处宇宙的基本粒子、它们之间的相互作用，以及这些相互作用如何在大尺度上催生出令人惊叹的物质结构。我们并非从冰冷的方程和抽象的模型出发，而是循着物质本身的“故事线”，层层剥茧，揭示其内在的奥秘。第一章：宇宙的基石——基本粒子与量子世界本章将带领读者潜入微观世界的奇妙境地。我们将认识构成物质的最小单位——基本粒子，例如构成原子的夸克和轻子，以及传递力的玻色子。我们会深入探讨量子力学的核心概念，如叠加态、纠缠和不确定性原理，理解这些看似违背直觉的规律如何在微观尺度上支配着粒子的行为。通过生动的比喻和形象的描述，我们将努力让读者感受到量子世界的独特魅力，并为理解更复杂的物质现象打下基础。第二章：无形的纽带——基本相互作用的语言物质之所以能够聚集、分离、碰撞并演化，离不开四种基本相互作用：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力。本章将逐一解析每种相互作用的特性、作用范围以及在宇宙中的重要性。我们会了解强相互作用如何将夸克紧密束缚在质子和中子内部，弱相互作用如何在放射性衰变中扮演关键角色，电磁相互作用如何驱动化学反应和光线的传播，以及引力如何塑造行星、恒星乃至整个星系的宏伟格局。我们将探讨这些相互作用如何通过交换粒子来实现，以及它们各自的“语言”是如何编织出物质世界的秩序。第三章：从粒子到原子——结构的诞生当基本粒子遵循着基本相互作用的法则运动时，更复杂的结构便开始涌现。本章将聚焦于原子结构的形成。我们将了解电子如何围绕原子核运动，以及量子化的能级如何决定了原子的化学性质。通过对元素周期表的解读，我们可以看到基本相互作用如何导致原子种类的多样性，以及它们之间独特的排列规律。我们还将初步触及原子如何通过化学键结合形成分子，为后续的宏观物质形态奠定基础。第四章：宏观的交响——物质形态的万花筒一旦原子和分子聚集到足够数量，我们熟悉的三种物质状态——固态、液态和气态——便呈现出来。本章将深入探讨这些宏观物质形态的微观成因。我们将研究原子或分子之间的距离、相互作用强度以及动能如何决定物质的iffness、流动性和易挥发性。从晶体结构的有序排列到液体分子的无序运动，再到气体分子的自由驰骋，我们将揭示宏观性质背后隐藏的微观机制。此外，我们还会简要介绍等离子体这一高温高能下的独特物质形态。第五章：聚集的力量——团块与星辰引力，作为最弱但作用范围最广的相互作用，在宇宙尺度上扮演着至关重要的角色。本章将着眼于引力如何将大量的物质聚集在一起，形成行星、恒星、星系甚至更大的宇宙结构。我们将探讨引力坍缩的过程，了解星云如何收缩形成恒星，以及恒星内部发生的核聚变反应如何提供维持其稳定燃烧的能量。我们还将审视黑洞的形成，理解引力在极端条件下的表现，以及它们如何影响周围的时空。第六章：宇宙的演化——从大爆炸到星系本章将带领读者进行一场穿越时空的宇宙之旅。我们将从宇宙大爆炸的初始奇点开始，追溯宇宙的早期演化，了解基本粒子如何结合形成原子，以及这些原子如何在引力的作用下逐渐聚集，最终形成我们今天所见的星系。我们将讨论暗物质和暗能量在宇宙膨胀和结构形成中的神秘作用，并展望宇宙的未来演化。通过理解物质的编织过程，我们可以更深刻地体会宇宙的壮丽与深邃。本书的特色：非计算导向：与书名“Computational Physics”不同，本书不包含任何与计算方法、数值模拟、编程技术相关的深度探讨。本书聚焦于物理概念本身，避免使用复杂的数学推导和编程实现。故事性叙述：我们力求用引人入胜的语言，将抽象的物理原理转化为生动的故事，让读者在轻松愉悦的氛围中理解复杂的科学概念。宏观与微观的桥梁：本书致力于在微观粒子的行为与宏观物质现象之间搭建一座坚实的桥梁，让读者理解“小”如何影响“大”，以及“大”如何折射出“小”的规律。直观的类比：运用贴近生活的类比和形象的比喻，帮助读者克服对抽象物理概念的理解障碍，从而更好地把握物理学的精髓。宇宙学的视角：将物质的构成和演化置于广阔的宇宙背景下，让读者从一个更宏观的视角审视物质世界的规律。无论您是否拥有物理学背景，本书都将为您打开一扇通往物质世界奥秘的大门，激发您对宇宙万物的求知欲。

作者简介

Steven Koonin is Professor of Theoretical Physics and Provost at California Institute of Technology, where he has been a member of the faculty since 1975. He received his BS in physics from Caltech in 1972 and his Ph.D. in theoretical nuclear physics from MIT in 1975. Dr. Koonin’s research interests include the theoretical description of nuclei and atoms. He is the author or co-author of numerous published papers and books, many involving large-scale numerical computation. Dawn Meredith is Associate Professor of Physics at the University of New Hampshire. She received her BA degree in Liberal Arts from St. John’s College in Santa Fe, New Mexico and her Ph.D. degree in Physics from the California Institute of Technology. Dr. Meredith’s research began in the study of nonlinear dynamics, and now focuses on physics education.

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我特别注意到这本书在代码示例的质量上存在严重不足。它提供的代码片段往往是零散的、缺乏注释的，而且适配的编程语言和环境也显得非常过时，似乎是直接从上一个十年的科研代码库里复制粘贴出来的。我花费了大量时间去调试那些本应直接运行的示例代码，修复那些因为环境不兼容或者变量命名混乱导致的错误。更要命的是，代码中几乎没有体现任何现代编程的最佳实践，比如面向对象的设计或者高效的并行计算思想。对于一本关于“计算”的著作来说，代码的质量理应是其核心竞争力之一，但这本书在这方面的表现，简直让人怀疑作者是否真正理解了软件工程在科学计算中的重要性。它提供的更像是代码的骨架，而不是一个可运行、可扩展的工具箱。

评分☆☆☆☆☆

我接触过不少关于数值方法和物理模拟的书籍，但这一本在理论深度上显得尤为单薄。它似乎更倾向于罗列一些已知的算法框架，却很少深入探讨这些方法背后的数学推导和收敛性分析。很多关键的物理直觉和背后的数学逻辑被一笔带过，这对于真正想掌握计算物理精髓的读者来说是远远不够的。我需要知道为什么选择某个特定的数值积分方法而不是另一个，这背后的权衡是什么？这本书没有给我满意的答案，更多的是一种“照着做”的指导方针。结果就是，我虽然能跑出一些结果，但对结果的可靠性和误差来源却缺乏深刻的理解，这在进行严肃的科学研究时是致命的缺陷。它更像是一本面向入门者的速成手册，但即便是速成，也应该提供足够的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在是让人头疼，简直就像是把一本老旧的教科书硬塞进了现代的电子阅读器里。章节之间的过渡生硬得可以，感觉作者根本没有花心思去打磨阅读体验。更别提那些公式和图表了，模糊不清，很多地方都需要我拿着放大镜才能勉强辨认出变量的下标。我花了大量时间去猜测作者到底想表达什么，而不是沉浸在物理概念的学习中。说实话，如果不是为了完成课程作业，我早就把它扔到一边了。它完全没有体现出“计算”这个词应该有的清晰和精确性，读起来感觉就像在啃一块没有调味的干面包，让人提不起精神。我期待的是那种能够引导我探索未知领域的体验，而不是被一堆令人费 চক্ষু且难以理解的符号和排版问题所困扰。这本书在工具书的层面上都做得不够称职，更别提作为一本激发学习热情的读物了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例选择简直是灾难性的保守，充斥着那些大学物理课上随便翻翻就能找到的经典模型，比如简单的简谐振子或者一维的薛定谔方程求解。这让人不禁要问，既然是“计算物理”，为什么不展示一些更具现代感和挑战性的问题？比如非线性动力学中的混沌行为、粒子群体的蒙特卡洛模拟，或者即便是相对简单的材料模拟。这些前沿和实际应用领域的缺失，使得这本书的实用价值大打折扣。读完之后，我感觉自己学到的知识只停留在上个世纪的水平，对于解决当前科研中遇到的实际问题几乎没有任何帮助。一本好的计算物理教材，应该能架起理论与尖端实验之间的桥梁，而这本书提供的只是一条铺满鹅卵石的小路，通向的还是一个早已被探索过的地方。

评分☆☆☆☆☆

作者的写作风格极其古板和说教，句子结构冗长且充满了晦涩的术语，仿佛他正在向一群已经完全掌握了所有预备知识的同行做报告，而不是向正在学习这门学科的学生传授知识。解释概念时，总喜欢绕一个大圈子，而不是用最简洁明了的方式切入要害。我经常需要回翻前面的章节来确认某个术语的定义，因为作者似乎默认读者会牢牢记住每一个细枝末节。这种不友好的叙述方式极大地拖慢了我的学习进度，也严重削弱了学习的乐趣。如果说计算物理本身就带有一定的门槛，那么这本书无疑是给这道门上了一把额外的锁，让初学者望而却步，也让有经验的读者感到乏味。

评分☆☆☆☆☆