计算物理基础

作者:彭芳麟

页数:444

出版时间:2010-1

价格:33.60元

isbn号码:9787040283556

具体描述

《普通高等教育十一五国家级规划教材·计算物理基础》以计算软件MATLAB为编程语言，通过实例讲解了计算物理基础知识，如：数据拟合，数值微积分，解常微分方程与偏微分方程，蒙特卡洛方法等。选取的内容基本上遵照了教育部物理学与天文学教学指导委员会所建议的“计算物理基础”教学规范的要求并略有增加。

《普通高等教育十一五国家级规划教材·计算物理基础》在内容编排与讲解方法上有独特的风格，突出了计算物理是编程语言学习、物理建模、计算方法应用以及用物理思想分析计算结果等四位一体的训练。着重强调了学习编程思路和训练编程技巧，重视实践操作，还增加了物理研究中很有用的可视化技巧如矢量场的可视化、动画技巧和图形界面的设计等。所选用的例子既有科研中的经典案例如混沌、分形等，也有教学中的疑难问题如陀螺、电磁场问题等，全都例子都附有参考程序，以及程序运行所得的图形，使版面显得生动，有利于提高初学者的兴趣。

《普通高等教育十一五国家级规划教材·计算物理基础》是国家精品课程“计算物理基础”所采用的教材，其中的教学成果曾获2005年国家级教学成果二等奖，它反映了我们多年来教改的成果，也是师生之间能者为师，教学相长的见证。《普通高等教育十一五国家级规划教材·计算物理基础》不仅适合于作基础课的教材，也可用于自学计算物理。对于需要使用计算物理作为工具的科研人员，也是一本很有价值的参考书。

用户评价

这部著作的编排实在令人耳目一新，它仿佛不是一本单纯的教科书，更像是一场精心设计的思想漫游。初翻开时，我就被其独特的叙事方式所吸引，作者没有急于抛出复杂的公式和晦涩的理论，而是巧妙地设置了一系列引人入胜的“知识陷阱”，让你在不知不觉中深入到学科的核心。例如，在讨论数值方法的收敛性时，作者并未采用传统的数学推导路径，反而从一个古老的哲学悖论入手，将抽象的数学概念与人类认知过程联系起来，使得那些原本枯燥的误差分析变得富有哲理意味。我尤其欣赏其中对“模型简化”这一核心议题的处理，它不仅仅停留在数学近似的层面，而是深入探讨了物理直觉在构建计算框架中的作用，这种跨学科的视野，极大地拓宽了我们对“计算”二字的理解。这本书的排版设计也极其考究，大量留白和精选的插图，使得阅读体验极为舒适，仿佛在阅读一本高质量的艺术画册，而不是一本严谨的科学著作。它的深度和广度，远超出了我对同类书籍的预期，每次阅读都能带来新的感悟和启示，让人迫不及待地想去实践书中所提及的那些精妙的计算策略。

这本书的独特之处在于其深植于物理直觉的教学哲学。作者似乎坚信，任何高超的计算技巧，都必须根植于对底层物理现象的深刻洞察。在介绍各种数值积分技术时，他没有直接跳到梯形法则或辛普森法则的公式，而是先用一个清晰的物理图像——比如一个弹簧振子的能量耗散过程——来直观展示连续积分的物理意义，然后再逐步引入离散化的必然性。这种“先物理，后数学，再计算”的顺序，极大地降低了初学者的理解门槛。每当一个数学概念出现时，作者总能迅速地将其锚定在一个具体的物理场景中，避免了数学脱离实际的空泛感。我特别欣赏其中对“守恒律”在数值方法中的体现与破坏的讨论，这让我明白了为什么有些数值方法会比另一些更“稳定”——因为前者更好地尊重了物理世界的内在对称性。这本书成功地将计算方法从一堆冰冷的算法，转化为了理解和模拟自然规律的有力工具，读完后，我对物理问题的理解深度得到了质的飞跃。

坦白说，我过去对计算物理一直持有一种敬而远之的态度，总觉得它是一门充斥着繁复编程语言和无休止调试的“苦差事”。然而，这本书彻底颠覆了我的这种刻板印象。作者的笔触极其轻快而富有激情，他似乎在竭力证明，计算本身也可以是一种优雅的艺术表达。书中对随机数生成和蒙特卡洛方法的介绍尤为精彩，他没有停留在简单的概率模拟上，而是用生动的历史故事串联起了拉普拉斯、费米等科学巨匠的思考路径，使得那些复杂的统计物理问题变得触手可及。更令人惊喜的是，书中对计算资源的伦理和效率问题的探讨，这在很多同类教材中是缺失的。作者提醒我们，计算能力是有限的，如何用最少的资源得到最有价值的结果，这才是计算物理的真谛。这种对“智慧使用工具”的强调，远远超出了技术层面的范畴，它引导读者思考如何将计算思维融入科学发现的整个流程之中，让人读后不仅学到了方法，更收获了一种科学家的责任感和前瞻性视野。

这本书的结构布局简直是一场逻辑上的“建筑奇迹”。它以一种近乎建筑学的方式，层层递进地搭建起了计算物理的宏伟殿堂。从基础的离散化理论开始，每一步的推导都如同精准地放置一块砖石，既稳固了底层基础，又为上层结构预留了足够的扩展空间。我注意到作者在处理偏微分方程的数值解法时，并没有采取简单罗列有限差分、有限元等方法的传统做法，而是将它们置于一个统一的变分原理框架下进行阐述，这种宏观视角让人一下子洞察了不同方法背后的共通性与差异性。特别是关于非线性问题的迭代求解部分，作者引入了一种类似“多重网格”的递归思想来解析收敛路径，这种从整体到局部的视角转换，极大地提高了我对复杂算法的把握能力。阅读过程中，我感觉自己像是一名经验丰富的工匠，在作者的指导下，亲手打磨和优化着每一个计算工具。这种强调内在联系而非表面技巧的教学方法，无疑为未来的深入研究打下了无比坚实的基础，让人对计算科学的深刻内涵有了更为立体的认识。

这本书对于前沿交叉领域的关注度之高，令人印象深刻。它显然不是一本“过时”的教材，而是紧密追踪着当前研究热点。我发现其中专门辟出了一章来讨论机器学习在物理模拟中的应用潜力，探讨了如何利用神经网络来替代传统的高精度求解器，以期在计算效率上实现突破。这种对未来趋势的精准把握，使得这本书的价值远超出了基础知识的传授。作者在处理这些新兴技术时，保持了一种罕见的审慎态度，既不盲目吹捧，也不因循守旧，而是用严格的物理原理来审视这些新工具的适用边界。例如，在讨论数据驱动模型时，作者反复强调“可解释性”的重要性，这对于培养严谨的科研态度至关重要。阅读这部分内容时，我感觉自己正站在一个科技浪潮的前沿阵地，清晰地看到了物理学在下一次范式转变中可能扮演的角色。这本书不仅仅是教你如何“算”，更是启发你去思考“该算什么”以及“如何算得更有意义”。

该有的都有，适合入门者

读过的意思就是我这么坑爹的手工编程课过了，我很久都不用把这个一启动就拖死机器的软件打开了。哦了个耶、

书本写得蛮简单，但是后面的章节题难死人。

彭老师确实是个很认真的人，看这本书的写法就知道了。

迫真入门书了……讲的超级简单还附赠代码