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《Mathematica for theoretical physics》教材评介 杨俊（南开大学数学科学学院） 一、出版与作者情况 《理论数学物理》(Mathematica for theoretical physics)于2005年3月在美国施普林格出版社出版，本书是第二版，并配有一张光盘。全书共有544页。现在南开大学图书馆馆藏版本为2005年第二版，而最原始版本是德文版，本书的第一版也是被为美国施普林格出版社翻译和出版的，在2002年出版后，广受欢迎。本书是由作者Gerd Baumann(位于开罗市的德国大学数学系)在第一版的基础上进行修改和扩充从而最终独自编著完成，联系地址：New Cairo City Main Entrance Of Al Tagamoa Al Khames Egypt，E-mail：Derd.Baumann@GUC.edu.eg。 Gerd Baumann教授的地址位于德国阿尔伯特爱因斯坦大道11 名D – 89069内的乌尔姆大学中的乌尔姆数学物理学部，主要研究课题为：符号计算、微分方程的对称分析、分数微积分、符号计算在工业上的应用。出版的书有：I. G. Baumann, Mathematica in der Theoretischen Physik, Springer, Heidelberg, (1993), ISBN-3-540-56201-9 II. G. Baumann, Mathematica in Theoretical Physics, TELOS/Springer-Verlag, New York, (1996), ISBN 0-387-94424-9 III. G. Baumann, Symmetry Analysis of Differential Equations with Mathematica, TELOS/Springer - Verlag, New York, (2000), ISBN 0-387-98552-2 IV. G. Baumann, Fractional Differential Equations and their Application to Complex Systems: A Computer-Algebra Approach, in preparation (2003) 电话: +49 731 50 22996 / +49 179 222 80 22传真: +49 731 50 23003e-mail: Gerd.Baumann@physik.uni-ulm.de 二、创作背景 作为物理学家、数学家或者是工程学家，在我们的日常工作中我们都要触及数学计算。如果我们要检查我们假设的合理性并且从变化的模型中得出新的现象，大多数费力的或是耗时的计算得被一次又一次的进行。即使在计算机时代，我们也经常用纸和笔来作计算。然而，像Mathematica这样的计算机程序已经变革了我们的工作方式。Mathematica不仅支持流行的数值计算，也能让我们通过计算机来做精确的分析计算。一旦我们知道了物理现象的分析表达式，我们就能使用Mathematica来创造这些联系的图形表达式。通过手要数天的计算凭借计算机只需几分钟就能完成。结果能在几秒钟被证明，在过去需要好几天的工作量现在最多只需几小时就能完成。 目前的文章都使用Mathematica作为工具来讨论和解决物理中的例子。而本书的目的是要显示数学在各种应用中的有用性，不会对语法给出详细的描述，而是用例子来显示它的语言的使用，特别是用现代的工具来解决经典问题。 理论数学物理的第二版寻求怨恨上一版的目标和重点，它被扩展到包括经典力学里的完整课程、量子力学中的新的例子和碎片测度方法。此外，有一些零碎的章节是通过分数微积分来扩展的。额外的材料和例子使文章扩展得太多以至于我们要把这本书划分为两卷。第一卷包含经典力学和非线性动力学。第二卷以电动力学为开始章节，然后添加量子力学和广义相对论，最后以碎片收尾。因为包含了新的材料，我们有必要重新构造这篇文章。主要差别涉及非线性动力学这一章节。而此章节又主要讨论经典场论，所以，把它与经典力学这一章并列放在一起是适合的。 三、内容简介 在单纯的物理学领域里，接触和磨擦是极其复杂的高度非线性现象，而滚动接触往往又与很多相关现象有关，例如：弹性体有无滑动等。虽然滚动接触理论现已被广泛应用于印刷工业及轴承的设计中，但最初、最多的应用还是车轮问题。它与车轮的形状、磨损、起皱以及润滑、稳定等问题均有很大关系。 理论数学物理学是一门发展中的交叉学科，它将数学应用于物理体系中以提高对其物理性质和行为的理解。本书继承和发扬了第一版的特点和优点，并且扩充了一些新的内容，包括：古典力学、量子力