Physics with MAPLE

Computer-Algebra-Systeme wie Maple und Mathematica sind zu einem wichtigen Handwerkszeug in der Physik aufgestiegen. Dieses Lehrbuch diskutiert ein breites Spektrum von Anwendungen von Maple aus klassischer Mechanik und Relativitätstheorie, Elektrodynamik, Optik, Quantenmechanik und Statistik. Wang beginnt jeweils mit einer Einführung in den physikalischen Sachverhalt. In dieser Hinsicht eignet sich das Buch gut zum Selbststudium. Dann führt er im Detail vor, wie die Probleme mit Maple diskutiert und gelöst werden können. Zusätzlich enthält das Buch etliche Übungsaufgaben. Ein Dozent kann dem Buch deshalb viele Anregungen für eigene Lehrveranstaltungen entnehmen.
Die Leser werden allerdings nur beiläufig in die Arbeitsweise von Maple eingeführt, wenn z. B. die Ableitungen, die in den Randbedingungen einer Differentialgleichung auftreten, mit einer anderen (auf den ersten Blick verwirrenden, aber letztlich erheblich leistungs-fähigeren) Syntax beschrieben werden als die Differentialgleichung selbst. Auch kann Maple ohne Zweifel sehr hilfreich sein, wenn es darum geht, mühsame Rechnungen durchzuführen. Trotzdem kann es uns nicht das Mitdenken abnehmen, und diesen wichtigen Aspekt in der Arbeit mit Computer-Algebra-Systemen erwähnt Wang leider nur ganz am Rande. Insbesondere wäre es hilfreich gewesen, wenn er in diesem Lehrbuch darauf eingegangen wäre, welche typischen Fehler und Missverständnisse zu Beginn Schwierigkeiten bereiten.
Sehr hilfreich ist es, dass sämtliche Beispiele als Maple Worksheets zur Verfügung gestellt werden. Doch deren Lesbarkeit hätte sich erheblich steigern lassen, wenn der Autor darin Kommentare eingefügt und z. B. für die Variablen anschaulichere Namen als oft nur Eq1, Eq2, etc. verwendet hätte. Wenn Studierende mit Maple erste Erfahrungen im Programmieren sammeln, sollten sie zu einem guten Programmierstil angeregt werden.
Aus mathematischer Sicht behandeln die verschiedenen Beispiele vor allem Integrale, Differentialgleichungen, Lineare Algebra mit Eigenwert-Problemen und Spezielle Funktionen. Doch die Möglichkeiten von Maple gehen weit über diese Themen hinaus. Insbesondere stellt Maple eine moderne und sehr leistungsfähige Programmiersprache zur Verfügung, die es erlaubt, auch umfangreichere Aufgaben in effizienter Weise anzugehen. Aber auch schon bei einfachen Aufgaben hilft sie, die Schritte klar zu strukturieren. Diese Programmiersprache wird von Wang leider überhaupt nicht behandelt. Zumindest als Ausblick am Ende des Buches hätte ein solches Beispiel für den interessierten Leser eine echte Bereicherung dargestellt, die ihn motiviert, sich weiter mit diesem spannenden Gebiet zu befassen.

Prof. Dr. Roland Winkler, Department of Physics, Northern Illinois
University