Gallant+Joseph

隨著計算機硬件和軟件的迅速發(fā)展和價格的急劇下降，硬件和軟件的應用在科學研究和高等教育領(lǐng)域普及程度日益提高。其中，集數(shù)值計算、解析運算和圖形能力為一身而且能與文字處理自然結(jié)合的計算機代數(shù)系統(tǒng)的應用，一直受到人們的廣泛關(guān)注。諸如Maple、Mthematica、Matlab、Mathcad等著名軟件的應用能力和使用范圍的逐步擴展，已經(jīng)成為科學研究和高等教育不可或缺的日常工具，大大促進了科研工作的開展，有力地提高了教學效果，受到了科技工作者和高等學校師生的普遍歡迎。

本書向讀者詳細地介紹了一種在物理學教學中采用的計算機代數(shù)語言軟件：科學筆記本（Scientific Notebook 縮寫SNB）。作者認為，物理學是一種最基礎(chǔ)的科學，其他的科學都是在這個框架下建立起來的。一旦懂得了物理學的基本原理，理解其他的科學就容易了。作者希望本書發(fā)展的一些思考和求解問題的技巧，將會對讀者任何其他的工作有所幫助?？紤]到在學習和應用物理學知識的過程中，大部分工作都是在從事一些技術(shù)或科學計算，然后書寫報告。代數(shù)軟件SNB可以看作是一個小的實用工具，它能把繁瑣的數(shù)學運算與文字處理結(jié)合在一起，很方便地幫助讀者完成這些任務(wù)。

本書的目的是教給大學師生如何使用SNB 這個軟件求解物理問題。SNB是一個強有力的、而又很容易使用的計算機代數(shù)系統(tǒng)，價錢便宜但有足夠的能力處理所有的大學水平的物理問題。人們可以把它真的作為一個科學筆記本來使用。用它設(shè)定物理與數(shù)學問題，寫出并求解這些問題，分析和討論所得的結(jié)果。就像用普通的紙和筆一樣用它來在計算機上思考和寫作，充分發(fā)揮計算機代數(shù)交互系統(tǒng)的能力。

作者嘗試挑選了一些有教學價值的典型物理問題，證明SNB 軟件的好處。涵蓋的問題多取自作者教學與科研工作，有些源于問題本身的興趣。有些問題在課堂上完成不了，原因之一是數(shù)學較難，另一原因是很耗時間。一旦對于簡單例題搞懂了，就可以把這些更復雜的和實用的數(shù)學上困難而又耗費時間的問題都交給SNB去完成。

當然，物理學不是數(shù)學。物理學家基于一些物理學基本原理，創(chuàng)建包含物理量的方程，以期描寫和解釋物理現(xiàn)象。數(shù)學幫助我們求解這些方程。SNB可以幫助我們克服一些數(shù)學困難。

在第一章作者詳細地介紹了SNB軟件。作者認為，要了解其特色并學會它，必須親手探討和使用它。該軟件有很豐富的自帶的幫助系統(tǒng)，幫助用戶直接使用軟件。其后幾章遵照大學基礎(chǔ)物理課程，介紹一些有趣的問題，顯示SNB的能力和用途，不斷地提高你的應用技巧。

全書內(nèi)容共分12章：1. SNB介紹；2. 一維運動學； 3. 矢量； 4. 拋體運動； 5. 牛頓運動定律；6. 守恒定律； 7. 圓周運動； 8. 簡諧運動；9. 中心力；10. 流體； 11. 溫度和熱；12. 狹義相對論。此外，書末附有兩個附錄，它們是：附錄A . 經(jīng)典物理中的一些課題；附錄B.現(xiàn)代物理的一些課題。它們不是傳統(tǒng)的大學物理學課程的典型內(nèi)容。但是無疑是有趣的和重要的，而且能充分展示SNB軟件的應用能力

本書的特點是：1.易讀；2. 提供了使用SNB求解物理問題的一步一步的指令；3. 幾乎每一個部分都給出許多特殊的例子，用以提高讀者的理解和提供關(guān)于使用SNB的詳細例證； 4. 遵循傳統(tǒng)的物理課程安排，所以它可以用來補充本科物理學的各級教學；5. 包括很多習題和問題，源自作者的課堂筆記和研究工作。

本書讀者對象為物理和工程類本科大學生。為了幫助讀者閱讀和使用本書，作者提供了一個網(wǎng)址：http：//booksupport.wiley.com/ 。在那里可以查到本書的電子版和題解手冊，以及包含本書所有圖形的PPT文件。

丁亦兵，教授

（中國科學院大學）endprint