Computational Physics
Thijssen
Computational Physics
Von J.M. Thijssen.
Cambridge University Press, Cambridge 1999. XIII + 546 S., paper back,£ 30,-.
ISBN 0-521-57588-5
Computersimulationen haben sich zu einem eigenen Forschungslabor der theoretischen Physik entwickelt. Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die Methoden der Computersimulation. Es ist für Studenten geeignet, die Kenntnisse in fortgeschrittener Quantenmechanik und Statistischer Physik haben. Es bietet zudem wertvolle Hinweise für Forscher auf den Gebieten der Molekül-, Festkörper- und Elementarteilchenphysik, mit vielen Hinweisen auf moderne Entwicklungen.
Das Buch beschreibt numerische Rechnungen aus vielen verschiedenen Gebieten der Physik. Es beginnt mit Quantenstreuung am symmetrischen Potential, Variations- und Hartree-Fock-Methoden, Dichtefunktionaltheorie und Bandstruktur-Berechnungen. Nach einer Einführung in die Statis tische Mechanik werden klassische und quantenmechanische Molekulardynamik-Rechnungen vorgestellt. Schließlich werden sogar Quantenfeldtheorien auf dem Gitter behandelt. Das letzte Kapitel führt in Vektor- und Parallelrechner ein und der Anhang gibt einen kurzen Überblick über numerische Methoden. Jedes Kapitel beginnt mit einer Einführung in die physikalischen Grundlagen. Dabei werden die Algorithmen erklärt, die die entsprechenden physikalischen Probleme lösen sollen, und an Hand von einfachen Beispielen erläutert. Obwohl wegen der Vielfalt der Themen die Algorithmen nur knapp besprochen werden können, werden doch wichtige neue Entwicklungen vorgestellt oder zumindest erwähnt. Man merkt dem Buch an, dass es von einem erfahrenen Praktiker geschrieben wurde.
In jedem Kapitel gibt es viele Übungsaufgaben. Allerdings sind diese Aufgaben zum Teil nur kurz beschrieben und so anspruchsvoll, dass deren Bearbeitung erheblichen Aufwand bis zum Umfang einer Diplomarbeit erfordert. Dazu kommt, dass dieses Lehrbuch zwar die Algorithmen, aber nicht deren Programmierung erklärt. Wer also nur wenig Erfahrung mit der Programmierung hat, sollte zunächst ein Lehrbuch studieren, das physikalische Probleme mit modernen Programmiersprachen löst.
Insgesamt kann dieses Lehrbuch sehr empfohlen werden. Es ist für Vorlesungen, Seminare und die aktuelle Forschung geeignet und sollte in keiner Physikbibliothek fehlen.
Prof. Dr. Wolfgang Kinzel, Institut für Theoretische Physik, Universität Würzburg
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