数学实验与Matlab

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出版者:华中科技大学出版社大
作者:周晓阳 编
出品人:
页数:240
译者:
出版时间:2002-1
价格:19.80元
装帧:简裝本
isbn号码:9787560924458
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
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具体描述

《数学实验与Matlab》是基于下面的指导思想完成的:(1)进行数学实验的前提是掌握一种有用数学软件,这种软件应该对学生未来发展大有帮助,为此我们选择了Matlab并结合实验内容重点讲解。(2)数学实验是学习和科研的一种重要方法,设置的实验内容应能使学生领会并初步掌握这种方法的要旨。(3)实验内容应和本科一、二年级学生正在或将要学习的数学课程紧密相关,使他们通过数学实验能较早地了解正在学习的数学课程的应用背景,扩展知识层面,加强动手能力,提高学习兴趣,领会前人的思想方法和建立创新意识。(4)鉴于学生的课时偏紧和教学资源的限制,教材必须具有可读性强、浅显易懂和深入浅出的特点。这样通过几次讲座,学生可以自己阅读教材并完成与正在学习课程相关的数学实验。化整为零,这与数学实验课要求教师少讲,学生多做的精神是相符合的。

《物理世界的数学语言》 一本探索科学本质的读物 在人类探索宇宙奥秘的征途中,数学始终扮演着至关重要的角色。它不仅是描述自然现象的精确工具,更是揭示宇宙规律的深邃语言。本书《物理世界的世界的数学语言》正是这样一本旨在引导读者穿越宏大理论与微观粒子,感受数学如何编织起整个物理学图景的读物。 本书并非艰涩的数学定理汇编,也不是枯燥的物理公式罗列,而是力求以一种引人入胜的方式,展现数学在物理学发展中扮演的“语言”角色。我们将从最基础的几何概念出发,追溯它们如何帮助古希腊人理解天体运行,再到微积分的诞生,如何赋能牛顿描述万物运动的规律。本书将带领读者领略向量的优雅,理解场论的恢宏,并触及更现代的数学工具,如群论在粒子物理中的应用,以及拓扑学在凝聚态物理中的奇妙旅程。 章节导览: 第一章:几何的启蒙与宇宙的秩序 我们将回顾欧几里得几何的严谨性,并探讨其在早期天文学中的应用,如托勒密的模型。您将看到,即使是最朴素的几何概念,也蕴含着理解宇宙运动的强大力量。 第二章:微积分的革命:运动与变化的数学 牛顿与莱布尼茨的微积分发明是科学史上的里程碑。本章将聚焦微积分如何描述速度、加速度、曲线运动等物理概念,以及它在经典力学中的核心地位。我们将以直观的方式理解导数和积分的物理意义,而非沉溺于复杂的计算。 第三章:向量的伸展:力与场的几何表达 向量作为一种既有大小又有方向的数学对象,在描述力、速度、电场、磁场等物理量时显得尤为得心应手。我们将学习向量代数的基本运算,并理解它们如何在物理学中构建起我们对力的作用和场分布的认知。 第四章:微分方程的诗篇:描述永恒变化的规律 许多物理定律都可以用微分方程来优雅地表达。本章将深入探讨最常见的微分方程类型,例如描述简谐振动的方程、描述热传导的方程等,并理解它们如何揭示自然界中普遍存在的动态平衡与演化过程。 第五章:复数的神秘:从波动到量子 复数,这个看似抽象的数学概念,却在描述波动现象(如电磁波)和量子力学中发挥着不可或缺的作用。我们将探索复数在振幅、相位等物理量中的意义,以及它如何成为理解微观世界的一把钥匙。 第六章:矩阵的变换:对称性与基本粒子 矩阵作为一种强大的工具,能够高效地表示线性变换。本章将介绍矩阵的乘法、特征值等概念,并重点阐述它们如何在粒子物理学中描述对称性,以及理解量子态的演化。 第七章:概率与统计的统计:不确定性世界的规则 在微观世界,确定性往往让位于概率。本章将介绍概率论和数理统计的基本思想,以及它们如何在统计力学、量子力学等领域中帮助我们理解大量粒子系统的行为,并处理实验数据中的不确定性。 第八章:群论的和谐:对称性的普遍语言 群论,一种研究对称性的数学分支,在现代物理学中扮演着越来越重要的角色。我们将探讨群论如何描述基本粒子的分类、相互作用,以及在凝聚态物理中理解晶体结构和量子相变。 第九章:拓扑学的奇境:物质的内在属性 拓扑学研究的是在连续变形下保持不变的性质。本章将揭示拓扑学在描述某些奇异的物理现象中的应用,例如拓扑绝缘体、量子霍尔效应等,展示其对理解物质深层结构的洞察力。 第十章:微分几何的曲率:时空的几何本质 爱因斯坦的广义相对论将引力描述为时空的弯曲。本章将引入微分几何的基本概念,如曲率,并探讨它们如何帮助我们理解引力场,以及宏观宇宙的时空结构。 本书特色: 理论与直观并重: 我们将尽量使用形象的比喻和图示,避免过于抽象的数学推导,让复杂的概念变得易于理解。 历史脉络梳理: 通过追溯数学工具在物理学发展中的出现与演进,读者能更深刻地理解科学发现的逻辑与乐趣。 精选案例分析: 每个数学工具的介绍都将结合具体的物理现象或理论,展示其在解决实际问题中的威力。 启发式阅读体验: 本书旨在激发读者对科学的好奇心和探索欲,鼓励读者在理解基础概念后,能够进一步深入相关领域。 《物理世界的世界的数学语言》是一次邀请,邀请您一同漫步于科学的殿堂,用数学的视角重新审视我们所处的世界,感受其中蕴含的深刻和谐与精妙规律。无论您是物理学爱好者、数学探索者,还是对科学充满好奇的普通读者,都能在这本书中找到属于自己的思考与启迪。

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读后感

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我最近翻阅了一本关于文艺复兴时期艺术史的专著,它的视角非常独特,完全避开了对“伟大艺术家”的传统赞美模式。作者的关注点放在了赞助人阶层——那些富有的银行家、教皇以及新兴的贵族家庭——是如何通过艺术品来构建其社会身份和政治权力的。书中详细描绘了佛罗伦萨美第奇家族如何巧妙地运用委托艺术创作来巩固其世俗统治地位的策略,比如他们如何选择特定的神话题材来影射自身的德行与智慧。更具启发性的是,书中对材料和工艺的深入探讨。例如,对威尼斯画派如何利用昂贵的进口颜料,如群青(Lapis Lazuli),来彰显其作品的价值和神圣感进行了细致入微的分析。这种从经济学和材料学的角度切入艺术史,提供了一个全新的分析框架,让我重新审视了那些耳熟能详的作品。它挑战了“艺术为美而生”的浪漫化叙事,揭示了艺术背后复杂的社会交易和物质基础。这本书的插图精美且考究,每张图片都配有详尽的注释,有助于读者理解艺术品在当时的实际使用场景。

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对于那些对地质学或地球科学领域感兴趣的初学者来说,这本书提供了一个极佳的入门途径,但它的深度远超普通科普读物。它没有将重点放在岩石的分类或地貌的成因这些基础知识上,而是聚焦于“时间尺度”这一核心概念的构建过程。书中详尽叙述了地质年代学的历史,从早期的“灾变论”到十八、十九世纪赫顿和莱伊尔提出的“均变论”的艰难确立过程。特别值得称道的是,作者对放射性测年技术发展历程的描述,生动地展现了物理学如何被引入到原本依赖于观察和推测的地质学中,从而为地球年龄提供了一个确切的数字范围。书中对板块构造理论的阐述也极其到位,它不仅仅是罗列了海底扩张和俯冲带的现象,更是追溯了魏格纳在提出大陆漂移假说初期所遭受的巨大阻力与科学界的不信任,这对于理解科学范式的转变非常有教育意义。全书逻辑清晰,图表制作精良,即便是复杂的构造模型,也能通过清晰的剖面图得到直观的理解。

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我最近接触到一本关于二十世纪早期欧洲知识分子运动的传记文学作品,它的叙事手法非常大胆且迷人。作者没有采用传统的线性时间叙事,而是选择了一种“主题交织”的方式,将三位看似不相关的思想家——一位数学家、一位音乐评论家和一位建筑师——的人生轨迹并置在一起进行对比和烘托。书中对“形式主义”和“功能主义”在不同领域间的渗透与冲突有着精彩的论述。例如,作者在描述一位音乐家如何从瓦格纳的宏大叙事中抽离,转向寻求精确的十二音体系时,穿插了另一位建筑师如何摒弃洛可可的繁复装饰,转而追求“机器美学”的理念。这种跨学科的比较,极大地拓宽了对“现代性”这一概念的理解边界。作者的笔触细腻,善于捕捉人物在面对时代巨变时的内心挣扎,尤其是对他们如何处理理想与现实、艺术与商业之间的矛盾,描绘得入木三分。整本书读下来,如同在迷宫中穿梭,充满惊喜,它提供了一种理解文化变迁的全新视角,非常适合对思想史有浓厚兴趣的读者。

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这本关于古代军事战略的书籍,与市面上那些侧重于武器装备介绍的著作截然不同,它更像是一部关于“认知战”和“后勤管理学”的史册。作者巧妙地避开了对具体战役场次的冗长复述,转而深入剖析了不同文明在资源有限的情况下如何进行战略规划。例如,书中对罗马军团的编制和补给体系的分析达到了惊人的细致程度,从粮草的运输效率到军营的日常卫生管理,无不体现出一种将军事行动视为复杂工程的系统思维。我特别欣赏作者对“信息不对称”的讨论,比如汉尼拔如何在阿尔卑斯山脉的特定气候和地形条件下,利用对罗马情报系统的误导来最大化其军队的突袭效果。此外,书中对比了不同文化背景下指挥官的决策模式,探讨了“勇武”和“谨慎”这两种特质在不同战略环境下的价值权重变化。读完后,会产生一种强烈的认识:古代战争的胜负,往往在开战前就已经由对后勤、士气和环境的掌控程度所决定。

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这本新近读到的关于经典物理学的著作,着实让人耳目一新。作者在阐述理论时,并没有满足于教科书式的推演,而是深入挖掘了历史背景和思想演变脉络。比如,在讲解牛顿力学体系的建立过程中,书中花了大量篇幅去分析十七世纪科学共同体内部的争论与合作,使得原本有些枯燥的定律推导过程变得鲜活起来,仿佛能触摸到伽利略、笛卡尔等先驱们的思考轨迹。特别是对“绝对空间”和“相对性”的讨论,作者运用了大量的哲学思辨和实验思想的对比,引人深思。我印象最深的是其中关于经典电磁场理论的部分,作者没有简单地罗列麦克斯韦方程组,而是通过对法拉第感应现象的细致剖析,展示了物理学家如何从看似不相关的电与磁现象中,提炼出统一的场概念。书中对某些关键实验的描述,比如迈克尔逊-莫雷实验的背景、设计思路及其结论的深远影响,都处理得非常到位,不仅仅是罗列数据,更是对实验精神的赞颂。全书的语言风格严谨又不失文采,阅读起来酣畅淋漓,对于想要深入理解物理学思想底蕴的读者来说,无疑是一份宝藏。

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