20世紀是數學學的世紀,數學學在20世紀取得了突破性的進展,改變了世界以及世界和人們對世界的認識。《20世紀數學學》是由美國化學學會、美國化學學會組織發起,由各個領域的著名學者（有好多是相關領域的奠基者、諾貝爾獎獲得者）執筆撰寫,系統總結20世紀數學學進展的宏篇專著,其內容涵括了數學學各個分支學科和相關的應用領域。全書共分3卷27章,最后一章為3位化學學你們對20世紀數學學的綜合思索和對新世紀數學學的展望。本書可供數學學科研工作者、教師、物理學相關專業的研究生、高年級大專生,以及對化學學感興趣的人員使用。
《20世紀數學學（3卷本）》目錄第1卷
引言
撰稿人名單
譯校人員名單
第一章1900年的數學學
第二章原子及原子核的引入
第三章量子和量子熱學
第四章相對論的歷史
第五章核力、介子和同位旋對稱性
第六章固態結構剖析
第七章平衡態熱力學和統計熱學
第八章非平衡統計熱學或變幻不定的時間演變
第2卷
第九章二十世紀后半期的基本粒子化學學
第十章流體熱學
第十一章超流體和超導體
第十二章晶體中的震動和載流子波
第十三章原子和分子化學
第十四章磁性
第十五章核子動力學
第十六章單位、標準和常量
第3卷
第十七章固體中的電子
第十八章二十世紀的光學及光電子學數學
第十九章材料化學學
第二十章電子束儀器
第二十一章軟物質：概念的誕生與成長
第二十二章二十世紀的等離子體化學學
第二十三章天體化學學與宇宙學
第二十四章計算機形成的化學學
第二十五章醫學化學學
第二十六章月球化學學
對二十世紀數學學的省思：詩歌三篇
二十世紀數學學的歷史概述
關于自然本身
關于數學學作為社會公共事業的省思
主題索引
人名索引
譯雜記
“軟”的涵義：強響應
在使用液晶顯示的表帶中，顯示器中的分子每一秒鐘被極微弱的聯通號觸發一次。這種液晶便是我們所稱的“軟物質”中的一個最好的實例：對于特別小的擾動，分子系統給出了大的響應。
擾動的類型是任意的：在前面的事例中擾動量是電場，但我們還可以想出磁擾動、力學擾動（任何一個吃著一碗玉米粉的人就會發覺，玉米粉因攪亂而變硬）以及物理擾動。微弱但意義重大的物理作用的一個好事例是1839年發明的橡膠硫化(of)（見圖1中的描述）。硫化是硫對醇類鏈的弱反應，只有大于百分之一的碳原子與硫原子起作用。但是結果卻惹人注目。系統從液體弄成了固體（一種交聯系統）！因為反應水平低，這些固體局域上仍然相當厚實：假如用核磁共振來偵測，會將其確診為液體。不過在宏觀上，硫化產生的網絡能抗拒形變，應屬固體。于是，制成了一種一般稱為自然橡膠的奇怪的軟固體。
個別特定類型的參雜為軟物質提供了另一種擾動方式：比如，取一罐水并向其中摻加每升100微克的溶于水的長鏈聚合物（精典的課堂實例為聚氧乙烯（CH2－CH2－O)N，其中N≥104），則水的流體熱學特點都會大大改變！一個反例是圖2所描述的無管虹吸（）。除此之外，還有許多其它事例，例如紊流損失明顯減弱。這個效應雖已被發覺40年，但至今仍未得到完全理解。
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圖1橡膠硫化：柔性鍵液體被硫原子交聯。宏觀上系統由液體轉變為固體。微觀上仍有許多運動物理學中物質的定義，經核磁共振偵測，系統一直在局域上是液體。
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圖2無管虹吸。對于富含約100mgl-1溶于水的長鏈聚合物出現此類情況。典型的h值在20cm范圍。
柔性的來源
假如叫一位匯聚態化學學家想像出一個對個別擾動具有強烈響應的系統，他的第一反應必將涉及臨界現象：例如，在鐵磁極的Curie點Tc附近，磁導率χ十分大。
但由于這要求提供特別穩定的外部條件（氣溫、壓力等等），對于大多數實際目的，里面的回答并不特別有用。確實，臨界現象結合許多冶金方法曾用在具有高介電常量的固體（）中，以達到在更寬的氣溫范圍內使系統具有所要求的性質。并且對于我們的軟物質系統而言，工作路線與此完全不同。
第一種方式是采用具有（連續）對稱性破缺的系統。比如，在T
在所有大于Tc的體溫上都十分大。個別液晶效應與這些方式的的大響應有深刻的聯系。
另一種方式則基于延性結構。弱橡膠網路就是一個反例。其它的事例是凝膠，它一般是被溶劑脹大的柔性網路：比如明膠的結構，它似乎是具有纖維間自發出現的若干交聯點的溶于水的膠原纖維。
圖3由溶于水的個別表面活性劑分子構成的“脂質體”或“膜泡”是自組裝的一個反例。其中每位分子具有一個極性頭（用小圓圈表示）和兩個脂類尾。豬肉清是典型的事例。
延性結構的另一個家族由分子層構成：最基本的事例是圖3示出的“膜泡”。正常情況下分子層是極易變型的液體，但由于其脂類成份不可由層中逸出，液體層是穩定的。并且膜泡不可滲透，它可以像口袋一樣輸運裝在其中的溶質。
最后，我們甚至可以覺得聚合物長鏈本身也是一種延性結構。比如，我們可以從聚合物稀堿液的流體數學學實驗中認識到這一點，由于在剪切流情況下，長鏈極易破裂。聚合物單元間的結合鍵是強鍵（一個鍵一般可以承受一納牛（）的力），但是在這種實驗中接近長鏈物理序列中心處的鍵要承受鏈中所有其它組成單位的磨擦力的疊加，略帶點像兩組兒童拔河賽事時的繩子。
最后要提及的一個要點是，應該注意到軟物質構成單元之間（比如膜泡內脂類之間，或液晶的分子之間等）的互相作用相當弱：它們主要是vanderWaals作用。在溫度條件下，這種互相作用與熱能單位kT相當，于是許多軟物質系統像橡膠一樣在局域上是液體。在印度文獻中，軟物質常常被稱為“復雜流體”。不過這些別稱既深奧難懂，又帶有負面意義，尤其是概括性不全面，由于橡膠在宏觀尺度上并不是一種液體。
英和陶瓷時代以來，硬物質和軟物質就已共存。20世紀前半葉見證了例如相對論、量子熱學、微觀化學等‘科學超新星’的連續爆發，這種更直接地與‘硬’系統相關。二十世紀的下半葉出現了一顆十分閃亮的‘超新星’（分子生物學）。另外一顆可能正打算爆發（腦功能）。我們天空的個別部份繼續黑暗（例如，充分發展的紊流）。我們觀察的所有方向上噪音水平仍然很高（垮了臺的所謂“發現”，對自然現象的不切實際的模擬等等）。
在這個變動激烈的世界里，我們所定義的軟物質看上去只是一個很小的部門，不過它代表著日常生活的科學，因而它應該在我們的教育系統中占有越來越大的份額。上世紀之前，大多數兒童生活在農業環境中，她們從賞荷、牧羊、修理工具等等小學到好多。如今這些經驗消失了，我們的學校系統完全忽略這種知識，只注意具象原理。我們須要基于簡單事物的教育。
由于自己笨拙的硬殼物理學中物質的定義，動物（暫時地）喪失了對月球的控制。人類則因厚實的右手準許她們制造工具并因而最終引致她們擴充了自己的腦部去思索問題，在角逐月球控制權的斗爭中落敗。厚實是美麗的。
P.G.de來源：中國化學學會刊物網（）
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