电子计算机的发展使人类进入了数字文明时代。计算机原来应物理学的需求而出现，也由物理学准备了它诞生的物质条件。在20世纪，物理学首先成为立足于实验、理论和计算三大支柱之上的成熟的科学。在21世纪，包括生命科学在内的整个自然科学正在沿相似的道路前进。电子计算机正在全面进入生产技术、科学研究和社会生活的各个领域，彻底改变着整个人类文明的进程。
本书从数字文明的高度回顾了物理学与计算机相辅相成的历史，讨论了计算机和计算中的物理，分析了计算机发展所面临的物理限制和物理学为未来计算技术所提供的可能前景。本书内容丰富、取材多面，可帮助理工科大学生、研究生以及物理和计算机专业的科学技术工作者开阔眼界、了解全局，为进一步深入钻研准备背景知识。

郝柏林，中国科学院院士，第三世界科学院院士。1934年6月生，毕业于苏联国立哈尔科夫大学物理数学系。曾任中国科学院理论物理研究所研究员和美国圣菲研究所外聘教授，现任复旦大学理论生命科学研究中心教授。从事理论物理、统计物理、计算物理、非线性科学和理论生命科学研究，发表科学论文170余篇，出版中英文书18种。获国家自然科学二等奖(2次)、国家科技进步奖二等奖1次、全国优秀科技图书奖二等奖、全国优秀科普作品一等奖、中国科学院自然科学奖一等奖(2次)、美国ISI的1981～1998年度经典引文奖、何梁何利基金科学与技术进步奖2001年度物理学奖。

丛书修订版前言
丛书序
2017年修订版说明
2005年再版前言
初版前言
第一章 从“结绳记事”到卡片计算机
人类有史以来进行过多少次算术运算？
曼哈顿计划
卡片计算机
什么因素限制了计算速度？
数的进制和存储
大数和小数
第二章 用真空管和延迟线制造的电子计算机
“逻辑控制”：一问便知是天才
“蛤蟆”继电器和逻辑电路
真空管“开关”
记忆屏幕和延迟线存储器
内部程序控制的冯-诺伊曼计算机
一张假想的“机器指令”表
磁性存储元件
我国的第一台电子计算机
第三章 “于无声处听惊雷”——半导体的崛起
没有用武之地的半导体
电子能带、p型和n型半导体
半导体器件的崛起
MOS和硅“平面工艺”
半导体逻辑电路
半导体存储器
SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI
半导体异质结构
磁盘和光盘
第四章 计算机世界
计算机和“算计”机
软、硬、虚、实的关系
计算机语言
从POP到OOP
操作系统
知识产权和软件共享
巨机不巨、微机不微
从单机到网络
并行计算的兴起
从网络到超级计算机
第五章 物理学家的好助手
实验控制和数据采集
模拟信号和数字信号
中断处理
并行接口和串行接口
USB通用串行总线
PCI外部设备连接总线
核电子学标准的兴衰
高能物理实验
从头算起
计算机“代数”
物理学中的人工智能
第六章 计算机带来的物理学
费米一巴斯塔一乌勒姆“实验”
“孤子”和“孤波”
遍历问题和“反KAM”定理
非线性系统中的混沌现象
分子动力学和“长尾巴”行为
“夸克禁闭”和“渐近自由”
计算物理和实验数学的诞生
生物信息学和计算生物学
第七章 计算方法中的物理学
人工黏滞性
列昂多维奇边界条件
采样定理和测不准关系式
由演化过程计算定态分布
差分格式里的物理
元胞自动机和格子流体力学
重要性抽样法
遗传算法
NP完备问题和“自旋玻璃”
可算性、有限性和递归
语言和计算机的复杂性
第八章 计算机受到的物理限制
最快能多快？
最小能多小？
可以不消耗能量进行计算吗？
发热和冷却
联线问题
有没有量子限制？
第九章 物理学和未来的计算机
量子阱、量子线和量子点
光计算机
自旋微电子学
超导计算机
分子电子学
DNA计算
量子信息和量子计算
第十章 没有结束的话
英汉对照兼索引
后记