具體描述
本書從數字文明的高度迴顧瞭物理學與計算機相輔相成的曆史，討論瞭計算機和計算機中的物理，分析瞭計算機發展所麵臨的物理限製和物理學為未來計算技術所提供的的可能前景。本書內容豐富、取材多麵，可幫助理工科大學生、研究生以及物理和計算機專業的科學技術工作者開闊眼界、瞭解全局。
著者簡介
郝柏林，1934年6月生於北京市。1959年畢業於烏剋蘭國立哈爾科夫大學物理數學係。後在中國科學院物理研究所工作。1978年晉升為研究員、副所長。1980年11月當選為中國科學院院士。現任物理學係研究員、博士生導師。兼任中國博士後基金會副理事長、陳嘉庚國際學會常務董事。曾任中國科學院理論物理研究所副所長、所長。
主要從事理論物理、計算物理、非綫性科學和理論生命科學的研究。涉及固體電子能譜和聲子譜、金屬紅外性質、高分子半導體理論、統計物理模型、相變和臨界現象、臨界動力學、閉路格林函數方法、動力電網計算、天綫計算、地震活動性統計分析、群論知識工程係統、計算機程序設計、混沌動力學和符號動力學、DNA序列分析等領域。
1997年夏，在把英文專著《實用符號動力學與混沌》書稿送齣之後，郝柏林著重轉嚮理論生命科學領域研究。早在1985年，他就著手補充生物學知識。之後，又訪問國際生物學數據庫並下載軟件。1995年與生物學部鄒承魯院士，共同組織香山會議，並主編齣版《理論物理與生命科學》一書。1999年郝柏林在一份《院士建議》中提齣，盡快建立國傢級的生物醫學信息中心，引起政府有關部門的重視。第二年，他與閤作者共同撰寫《生物信息學手冊》。之後又在聯閤舉辦的研究生班係統講課，批量培養年青一代生物信息學人纔。
發錶論文130餘篇，齣版中英文著作11種。“套磁介質天綫的研究”，獲1978年中國科學院重大成果奬；“三維晶格統計模型的封閉近似解”，獲1987年中國科學院重大成果奬；《漫談物理學和計算機》一書，獲1990年中國物理學會第一屆優秀科普書刊編著奬；“實用符號動力學的研究”，獲1992年中國科學院自然科學奬一等奬和1993年國傢自然科學奬二等奬；《實用符號動力學》一書，獲1995年國傢新聞齣版署第7屆全國優秀科技圖書奬二等奬，1997年獲國防科工委科技進步奬二等奬；“統一描述平衡和非平衡係統的格林函數理論研究”，獲1999年中國科學院自然科學奬一等奬和2000年國傢自然科學奬二等奬，相關論文獲美國ISI頒發的1981-1998年度“經典引文奬”。2001年獲“何梁何利基金科學與技術進步奬”。
圖書目錄
叢書修訂版前言 / i
叢書序 / iii
2017年修訂版說明 / v
2005年再版前言 / vii
初版前言 / xi
第一章從“結繩記事”到卡片計算機 / 1
人類有史以來進行過多少次算術運算？ / 2
曼哈頓計劃 / 3
卡片計算機 / 5
什麼因素限製瞭計算速度？ / 6
數的進製和存儲 / 9
大數和小數 / 12
第二章用真空管和延遲綫製造的電子計算機 / 15
“邏輯控製”：一問便知是天纔 / 15
“蛤蟆”繼電器和邏輯電路 / 18
真空管“開關” / 24
記憶屏幕和延遲綫存儲器 / 26
內部程序控製的馮？諾伊曼計算機 / 27
一張假想的“機器指令”錶 / 30
磁性存儲元件 / 36
我國的第一颱電子計算機 / 38
第三章“於無聲處聽驚雷”——半導體的崛起 / 40
沒有用武之地的半導體 / 41
電子能帶、p型和n型半導體 / 42
半導體器件的崛起 / 48
MOS和矽“平麵工藝” / 52
半導體邏輯電路 / 56
半導體存儲器 / 59
SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI / 63
半導體異質結構 / 68
磁盤和光盤 / 71
第四章計算機世界 / 75
計算機和“算計”機 / 77
軟、硬、虛、實的關係 / 78
計算機語言 / 82
從POP到OOP / 87
操作係統 / 90
知識産權和軟件共享 / 94
巨機不巨、微機不微 / 97
從單機到網絡 / 104
並行計算的興起 / 109
從網絡到超級計算機 / 113
第五章物理學傢的好助手 / 122
實驗控製和數據采集 / 122
模擬信號和數字信號 / 123
中斷處理 / 124
並行接口和串行接口 / 125
USB通用串行總綫 / 127
PCI外部設備連接總綫 / 127
核電子學標準的興衰 / 129
高能物理實驗 / 132
從頭算起 / 134
計算機“代數” / 137
物理學中的人工智能 / 139
第六章計算機帶來的物理學 / 142
費米-巴斯塔-烏勒姆“實驗” / 142
“孤子”和“孤波” / 146
遍曆問題和“反KAM”定理 / 148
非綫性係統中的混沌現象 / 151
分子動力學和“長尾巴”行為 / 154
“誇剋禁閉”和“漸近自由” / 157
計算物理和實驗數學的誕生 / 160
生物信息學和計算生物學 / 162
第七章計算方法中的物理學 / 167
人工黏滯性 / 167
列昂多維奇邊界條件 / 168
采樣定理和測不準關係式 / 170
由演化過程計算定態分布 / 172
差分格式裏的物理 / 174
元胞自動機和格子流體力學 / 175
重要性抽樣法 / 178
遺傳算法 / 182
NP完備問題和“自鏇玻璃” / 183
可算性、有限性和遞歸 / 186
語言和計算機的復雜性 / 188
第八章計算機受到的物理限製 / 194
最快能多快？ / 195
最小能多小？ / 196
可以不消耗能量進行計算嗎？ / 198
發熱和冷卻 / 201
聯綫問題 / 203
有沒有量子限製？ / 205
第九章物理學和未來的計算機 / 208
量子阱、量子綫和量子點 / 209
光計算機 / 213
自鏇微電子學 / 217
超導計算機 / 219
分子電子學 / 222
DNA計算 / 224
量子信息和量子計算 / 227
第十章沒有結束的話 / 231
英漢對照兼索引 / 238
後記 / 242
· · · · · · (收起)
讀後感
物理改变世界丛书 《超越自由 神奇的超导体》 《数字文明 物理学和计算机》 《溯源奇迹 相变和临界现象》 《物质探微 从电子道夸克》 电子计算机是人类学会用火以来最伟大的发明。 物理学的进步曾开创了热机、制冷、电机、无线电、原子能、半导体、激光等各种划时代的高新技术...
評分物理改变世界丛书 《超越自由 神奇的超导体》 《数字文明 物理学和计算机》 《溯源奇迹 相变和临界现象》 《物质探微 从电子道夸克》 电子计算机是人类学会用火以来最伟大的发明。 物理学的进步曾开创了热机、制冷、电机、无线电、原子能、半导体、激光等各种划时代的高新技术...
評分看完以后有印象的： pop面向过程向oop面向对象的转变写的很好懂。 还有就是spin glass在NP完备性问题的应用做了一些科普。
評分全书只有一个主线——物理学与计算机的相互作用。但却由此延伸到不同层次的多个领域:计算机领域的各个层次（从物理基础到计算机网络甚至超级计算机），物理学的很多领域，此外还有前沿的数学如动力系统，语言学，科学史等等。而且基本都能说到位，实属不易啊！这可不是所谓的“...
評分还看过郝柏林先生的一些文集。发现这个老头儿很有意思，应当是我辈物理系学生的楷模人物。直说直谏，虽然在中国这种大环境下，需要有足够的资本才能激浊扬清，但是总要有理想和锋利的楷模嘛。郝柏林先生对混沌的研究是很牛X的，遗憾的是我至今仍不能知其十一。 引用他的话，书...
用戶評價
從高斯手工做幾十個未知數和成百上韆條件方程的計算，到幾代人、上百年做的細菌分類，速度局限瞭人類知識的疆域。而計算機正應瞭"天下武功，唯快不破"的話，雖然作者吐槽"現代電子計算機，充其量隻是一種‘動作迅速，頭腦簡單，唯命是從，一絲不苟’的信息處理機"。但是"傻子"確實能在非綫性等難以靠技巧取勝的領域大顯身手，高斯輩如能有計算機，必然如虎添翼。本書從計算機的物理基礎講起(此部分還可講得更詳細)，中間提到一些計算機基礎知識，然後講計算機對物理學的反哺(以及對數學、生物等學科的貢獻)。最後較細緻地講瞭計算機的物理限製和未來可能的方嚮。院士這個科普係列質量都非常高。此版還講到瞭太湖之光，可見是真修訂瞭。"計算的目的不是數字，而是洞察。計算物理學的目的不是計算，而是理解、預言和發現新的物理現象。"
评分真空管的速度瓶頸在與開關的開閤時間太長，代之以半導體，變成利用電子或電場控製開關，速度極速提高。當前，電子計算機的速度限製在電子的傳輸速度，理論上限c/20。芯片的密度工藝當前最高為14nm，而低於10nm將會齣現量子效應，因此傳統計算機基本已達極限。院士科普，好書。
评分從高斯手工做幾十個未知數和成百上韆條件方程的計算，到幾代人、上百年做的細菌分類，速度局限瞭人類知識的疆域。而計算機正應瞭"天下武功，唯快不破"的話，雖然作者吐槽"現代電子計算機，充其量隻是一種‘動作迅速，頭腦簡單，唯命是從，一絲不苟’的信息處理機"。但是"傻子"確實能在非綫性等難以靠技巧取勝的領域大顯身手，高斯輩如能有計算機，必然如虎添翼。本書從計算機的物理基礎講起(此部分還可講得更詳細)，中間提到一些計算機基礎知識，然後講計算機對物理學的反哺(以及對數學、生物等學科的貢獻)。最後較細緻地講瞭計算機的物理限製和未來可能的方嚮。院士這個科普係列質量都非常高。此版還講到瞭太湖之光，可見是真修訂瞭。"計算的目的不是數字，而是洞察。計算物理學的目的不是計算，而是理解、預言和發現新的物理現象。"
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评分從高斯手工做幾十個未知數和成百上韆條件方程的計算，到幾代人、上百年做的細菌分類，速度局限瞭人類知識的疆域。而計算機正應瞭"天下武功，唯快不破"的話，雖然作者吐槽"現代電子計算機，充其量隻是一種‘動作迅速，頭腦簡單，唯命是從，一絲不苟’的信息處理機"。但是"傻子"確實能在非綫性等難以靠技巧取勝的領域大顯身手，高斯輩如能有計算機，必然如虎添翼。本書從計算機的物理基礎講起(此部分還可講得更詳細)，中間提到一些計算機基礎知識，然後講計算機對物理學的反哺(以及對數學、生物等學科的貢獻)。最後較細緻地講瞭計算機的物理限製和未來可能的方嚮。院士這個科普係列質量都非常高。此版還講到瞭太湖之光，可見是真修訂瞭。"計算的目的不是數字，而是洞察。計算物理學的目的不是計算，而是理解、預言和發現新的物理現象。"
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