فیزیک محاسباتی ۲۰۱۸
Computational Physics 2018

فیزیک محاسباتی به منظور فراهم آوردن تجربه‌ای مستقیم در مدل‌سازی کامپیوتری سیستم‌های فیزیکی طراحی شده است. دامنهٔ آن شامل تکنیک‌های عددی ضروری برای “انجام فیزیک” با استفاده از کامپیوتر است. هر یک از این تکنیک‌ها به صورت ابتکاری در متن توسعه داده شده‌اند، و از تصاویر ریاضی ساده نیز برای این منظور بهره گرفته شده است. با این حال، ارزش واقعی کتاب در هشت مثال و پروژه نهفته است، که در آن خواننده در به کارگیری این تکنیک‌ها برای مسائل مهم در مکانیک کلاسیک، کوانتومی یا آماری راهنمایی می‌شود. این مسائل به گونه‌ای انتخاب شده‌اند که برنامه درسی استاندارد فیزیک را در سطح کارشناسی ارشد یا آغاز تحصیلات تکمیلی غنی سازند. این کتاب همچنین برای فیزیکدانان، مهندسان و شیمیدانانی که به مدل‌سازی کامپیوتری و تکنیک‌های عددی علاقه‌مند هستند مفید خواهد بود. اگرچه برنامه‌های کاربرپسند و کاملاً مستند به زبان فرترن نوشته شده‌اند، آشنایی مختصر با هر زبان سطح بالای دیگری مانند BASIC، PASCAL یا C کافی است. کدها در BASIC و FORTRAN در وب‌سایت http://www.computationalphysics.info در دسترس هستند. آنها در قالب فایل فشرده (zip) ارائه شده‌اند که می‌توانند در سیستم‌های UNIX، Windows و Mac با نرم‌افزار مناسب باز شوند. کدها برای استفاده (با تغییرات جزئی) در هر دستگاهی که دارای کامپایلر سازگار با FORTRAN-77 یا کامپایلر BASIC است مناسب هستند. کدهای گرافیکی FORTRAN نیز در دسترس هستند. با این حال، از آنجایی که این کدها در ابتدا برای اجرا بر روی VAX نوشته شده بودند، تغییرات اساسی باید انجام شود تا بر روی ماشین‌های دیگر اجرا شوند.

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. 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.