物理类论文数理公式常见问题实例解析

2022-11-10 03:36王晓梅陈文琳胡长进徐宽业郭凤霞周惠平
学报编辑论丛 2022年1期
关键词:斜体数理物理量

王晓梅,陈文琳,胡长进,徐宽业,郭凤霞,周惠平

(中国科学院合肥物质科学研究院文献情报与期刊中心,安徽 合肥 230031)

数理公式是物理类论文的重要组成部分,广泛用于物理性质的解释、技术思想的表达、模型的建立、命题的证明、过程的推演、数据的计算等方面。然而,在物理类论文中,公式出错或表达不规范的现象很常见,如物理量符号错误、计算推导错误、正斜体使用不规范、括号使用不规范等等,如果不做修改将直接影响到论文的学术质量和编排质量,这给编辑带来了极大的挑战。

针对上述问题,已有许多文献对数理公式的表达进行了研究,不过大多数文献仅限于从编排的角度来讨论[1-12]。其中:文献[1-8]主要探讨了科技期刊中数理公式的编排规范及符号的表达;文献[9-10]探讨了居中排数学公式的引出和公式后按需使用标点符号的问题;文献[11]探讨了数学公式的转行问题;文献[12]通过各种公式的对比发现公式中的错误,总结出一套审核公式的有效方法。本文结合笔者多年来的工作实践,从科学性、规范性等方面实例探讨了物理类论文中公式常出现的问题,并提出了相应对策,以期为物理类论文公式的编辑工作提供一定的借鉴。

1 一义多符(或一符多义)问题

例1 同时考虑离焦与相位调制因子的广义光瞳函数可表示为

式中:d1为光瞳尺寸;k为波数;α为立方相位板调制系数;W20为像面离焦波像差(单位为),可表示为

式中:D为光瞳尺寸;f为透镜焦距;d0为物距;di为像距。

对例 1上下文进行比较,可以发现公式中隐藏的错误:同一变量“光瞳尺寸”在式(1)中用d1表示,而在式(2)中用D表示。通读全文后发现,其他出现此变量的地方均采用了字母D。经与作者核实,式(1)中d1应修改为D。

物理类论文中数理公式较多,涉及的变量、参数也多,有时论文前后会多次用到同一个变量,如果不注意分析比较往往很难发现其中的错误。这种情况下编辑必须通读全文,运用比较法进行核查:多处出现的同一变量是否表示同一含义,是否有“一符多义”或“一义多符”的情况[12]。上文的例1便是典型的“一义多符”情况。

2 公式引用问题

例2 该方案中采用量子傅里叶变换方法进行多方安全求和,未知态的量子傅里叶变换定义可表示为

显然,例 2中的两个公式具有相似性。笔者看到这两个公式时很快就产生了疑问,为什么求和函数前的系数一个是另一个是公式的来源是什么?就此问题与作者进行了及时沟通,作者答复:“公式来源于一篇英文文献,在引用时的确出现了笔误,式(3)中求和函数前的系数也应为”最终要求作者在相应位置增引了对应文献,并对公式加以修正,及时纠正了该论文对文献的漏引及引用时的笔误问题。

一般来说,如果公式是作者的研究成果,应对其合理性进行证明;如果是直接来源于文献或由文献中的公式推导而来,必须以引用相应参考文献的形式对公式的来源进行说明。另外,由于物理类论文中数理公式及符号错综复杂,引用及推导过程中很容易出现漏项、数学符号出错、物理量大小写出错等各种问题。作为科技信息传播中的把关者,编辑应尽可能地对数理公式的科学性进行把关。如果对作者所引用或推导的公式有疑问,应及时查阅相应参考文献,并及时提醒作者进行核查。

3 物理量符号的正确应用

例3 以气象参数为函数的折射率垂直梯度为

式中:波长λ的单位为μm;气压P的单位为hPa;气温T的单位为K。

例4 采用平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)及均方根误差(RMSE)评价模型的预测精度,可分别表示为

表面上看,例 3没有什么问题,但其出现在物理类论文中却很容易引起误解。因为在公认的常用物理类符号中压强的符号是斜体小写字母p,而斜体大写字母P用于表示电功率。在物理类论文中,常出现物理量符号大小写乱用的现象,很容易引起各种误解或歧义,影响阅读。GB 3100—3102中的常用物理量符号[13]是公认的,但若不规范书写很容易误导读者,即使有时作者会在前文中有所说明,也会给读者的阅读带来一定的困扰[14]。表 1列出了常见易混淆的物理量符号,供大家参考。

表1 常见易混淆物理量符号

例4的问题是使用物理量名称的缩写词MAE、MRE及RMSE代替物理量符号来书写公式。GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》明确指出:“公式不应使用量的名称或描述性的术语表示。量的名称或多字母缩略术语,不论正体或斜体,亦不论是否含有下标,均不应用来代替量的符号。”因此,例4公式中的MAE、MRE、RMSE应分别替换为相应的物理量符号-单字母变量EMA、EMR、ERMS。

由以上分析可见,作为专业编辑,必须熟悉各种物理量的符号及相关规范,在处理稿件时遇到不规范的书写能产生怀疑,并通过与作者沟通或查找专业书籍等方式进行查证,从而在数理公式中正确、规范地应用物理量符号。

4 公式编排格式问题

例5 设均匀缩放尺度为m,u=mx1、v=my1,则复振幅缩小m倍后的菲涅尔衍射场可表示为

例5中主要有以下问题:①以e为底数的指数函数表达形式不统一。在物理类论文中,通常要求以e为底数且带有复杂上角标的指数函数写成exp形式,而简单的指数函数可以直接写为ex形式,但是在同一个公式中应统一其表达形式,因此式(9)中eikz应修改为exp(ikz);②微分算子d、常数e和虚数单位i正斜体使用不当,均应采用正体。数理公式中数学符号正斜体使用不当常会引起混乱,如式(9)微积分方程中的 d表示“微小”的意思,应用正体书写,而斜体的d在常用物理量符号中代表直径或距离,在物理类论文中微积分和距离经常会出现在同一个公式中,如果不按规范正确书写,很容易引起误解。关于数学符号的使用,应遵循强制性国家标准GB 3102.11—1993《物理科学和技术中使用的数学符号》[15]。③括号使用不当。如果一个公式中存在多个层次的括号,最好采用分级括号,即最里面的括号应为圆括号( ),其次是中括号[ ],最外面采用花括号{ }。但也有特例,如[x]表示实数x的整数部分。④转行不当。较长的公式转行时,尽量在运算符号及关系符号等处转行,且多项相乘的公式转行时,行尾需添加表示乘法运算的“·”或“×”;在Σ、П、lim、∫等运算符号或ln、sin、tan、arcos等函数符号前面转行;另外,在物理类论文中常见的向量、矩阵和行列式不能转行,必要时可用字符代替元素对其进行简化,再对字符进行说明。综上所述,式(9)的规范编排格式应为

物理类论文中常出现较多复杂的数理公式。为了消除读者对公式的恐惧感,编辑必须在数理公式的编排格式上把关,严格执行要求性条款,优先采用推荐性条款[16],以确保数理公式编排格式的规范化。

5 结束语

数理公式正确与否直接关系到物理类论文的科学性和有效性,规范与否直接关系到论文的可读性。数理公式只有同时具有科学性和规范性,才能准确反映其物理意义,避免读者产生歧义。要想真正做好数理公式的编辑工作,编辑必须具备比较强的学科专业知识和科研鉴别能力,鉴于此,编辑必须加强学习,丰富物理学专业知识并具备敏锐的洞察力,从而才能发现数理公式中出现的差错并提出质疑,最终引导作者予以修改;同时还要不断强化标准化意识,认真学习相关国家标准,并把相关条款应用到对数理公式的规范化编辑实践中。

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