校 者 前 言  

約西亞.威拉德.吉布斯（Josiah Willard Gibbs）的經典之作《統計力學基本原理》（Elementary principles in statistical mechanics）由美國 Scribner's sons , New York 出版社在 1902年出版。吉布斯是美国著名理论物理学家、物理化学家。他推导出相律，建立了统计力学的基本原理，并把统计力学与热力学结合起来而創立统计热力学，为其後一個世紀的理论物理学和物理化学的发展做出重大贡献。他是美国科学院、美国艺术和科学研究院以及欧洲14个科学机构的院士或通讯院士。他一生淡泊名利，献身于科学事业，不愧为科学史上的伟人。

   在《統計力學基本原理》一書中，吉布斯使用刘维尔的成果，对玻尔兹曼提出的系综这一概念进行扩展，从而将热力学建立于统计力学基础之上。在这本著作中，吉布斯运用支配体系性质的统计力學原理阐明了他曾經从完全不同的观点所导出的热力学方程。正是在这本书中，第一次闡明了如今在社会科学和自然科学中依然受到無比重视的有关熵的“混乱度”的解释。

    吉布斯，1839年2月11日生于美国康涅狄格州纽黑文城，1903年卒于同地。他1854年入耶鲁大学学习，19岁以优秀成绩毕业，并在数学和拉丁文方面获奖。1863年吉布斯以使用几何方法进行齿轮设计的论文在耶鲁学院获得工程学博士学位，使他成为美国的第一个工程学博士。随后留校任拉丁文助教两年，自然哲学助教一年。1866～1869年吉布斯前往欧洲留学，分别在巴黎、柏林、海德堡各学习一年，卡尔•魏尔施特拉斯、基尔霍夫、克劳修斯和亥姆霍兹等大师开设的课程让他受益匪浅，給予他深刻的科學啟示，奠定了他其後創建與發展统计热力学與物理化学的學術基礎。1869年回国后一直在耶鲁大学执教，1871年吉布斯成为耶鲁学院数学物理学教授，也是全美第一个这一学科的教授。吉布斯担任这一教职一直到去世。1873年34岁的吉布斯发表他的第一篇重要论文，采用图解法来研究流体的热力学，并在其后的论文中提出了三维相图，受到当时声望极高的科学家麦克斯韦的高度赞赏。1876年吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一，其中提出了吉布斯自由能，化学势等概念，阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。1892年由奥斯特瓦尔德將此文译成德文，1899年由勒•沙特列翻译为法语。從而使这篇文章得到美国大陆之外特別是欧洲大陆同行的廣泛了解與日甚一日的重视。1901年吉布斯获得当时的科学界最高奖赏柯普利奖章。早在吉布斯的工作在美国本土受到重视之前，Gibbs的學術貢獻已经在欧洲得到承认。那个时代的杰出理论家麦克斯韦就在自己的著作中反复引证Gibbs的一篇热力学论文。奥斯特瓦尔德认为“无论从形式还是内容上，他推動了物理化学整整一百年。” 朗道认为吉布斯“对统计力学给出了适用于任何宏观物体的最彻底、最完整的形式”。2005年5月4日美国发行“美国科学家”系列纪念邮票，包括吉布斯、冯•诺伊曼、巴巴拉•麦克林托克和理查德•费曼。吉布斯终身未婚，始终和妹妹与妹夫住在离耶鲁不远的一间小屋子里，过着平静的生活。

中國科技大學出版社從2012年起決定翻譯這本名著，列為《物理學名家名作譯叢》出版計劃之一。由當時本校基礎物理中心主講熱力學統計物理的沈惠川教授擔綱翻譯。但沈老師不幸于2013年4月6日深夜因心臟病突發而去世。於是，翻譯此書的重擔落到了聽過沈老師授課的87級工程熱物理專業毛俊雯博士身上。毛俊雯現在浙江省湖州師範學院理學院任教。

毛俊雯為翻譯此書，可謂披星戴月廢寢忘食，嘔心沥血艱辛勞動一年有餘，務求忠實于原著。但是本書原著出版于113年前，其中許多統計力學概念的定義與闡述以及数学表示在一百多年后的今天已經發生很大變化。例如本書中的模量（）实际是现在的玻爾茲曼常數與溫度之乘積：k_BT。又如原著中用表示阶乘符号，其中的實際表示v的阶乘，即v!。如果不詳加說明，今天的學生是無法看懂本書的。毛俊雯為了盡可能保留原著表述，對於全書的概念闡述與數學表示作了统一的修订和注释。

幾位博士生也參與了本書的校訂工作，他們是：李明、謝家榮、魏宗文，聶森，王旭文、周斌、顏登程、赫哲。

汪秉宏

2015-9-19