在化學問題研究中，使用數(shù)學方法的每一次嘗試都必須被認為是極不合理的，且與化學的精神背道而馳。如果數(shù)學分析在化學中占據(jù)突出地位(一種幾乎不可能發(fā)生的反�，F(xiàn)象)，那么，它將導致這門學科迅速而廣泛地退化。
（奧古斯塔斯·孔特(17981857年)，法國哲學家，出自《積極哲學》，1830年。）

不同的觀點：

自然科學取得的進步越大,它們就越傾向于進入數(shù)學領域，這是一種它們都會匯聚到的中心。我們甚至可以通過一門科學提交計算的設施來判斷它達到的完美程度。
（阿道夫·凱特爾(17961874年)，法國天文學家、數(shù)學家、統(tǒng)計學家和社會學家，寫于1828年。）

第3版在以下方面與第2版不同：

(1) 第1版中發(fā)現(xiàn)的印刷錯誤(我希望)已得到糾正。

(2) 修改了某些句子和段落，使其更加清晰易懂。

(3) 傳記腳注根據(jù)需要進行了更新。

(4) 添加了2010年(第2版中最新參考文獻的年份)到2015年年底的重大進展，并在相關地方進行了引用。

從導論一詞可以推斷出，這本書的目的與以前的版本一樣，旨在教授計算化學的核心概念和方法的基礎知識。這雖然是一本教科書，但并沒有試圖通過處理深奧的先進話題來取悅每一位評論者。一些基本概念包括勢能面、分子力學中所用分子力學圖像和薛定諤方程及其簡練的矩陣解法，以給出能級和分子軌道。所有需要的矩陣代數(shù)在使用前都進行了解釋。計算化學的基本技術是分子力學、從頭算、半經驗和密度泛函方法。分子動力學和蒙特卡洛方法僅被提及，盡管它們很重要，但它們利用了本書介紹的一些基本概念和方法，如果按本書討論的主題水平進行介紹，關于它們則需要一本書。我之所以寫第1版(2003年)，是因為似乎沒有一本非常適合一般化學讀者學習計算化學的入門課本，而第2版(2011年)是基于同樣的信念發(fā)行的。雖然有一些關于量子化學及其學科助理(輔助似乎有些貶低)計算化學的圣經，但本版的精神與前兩本相同。我希望本書對任何想充分了解這門學科、開始閱讀文獻，并開始做計算化學的人都有用。如上所述，這一領域有許多優(yōu)秀的書籍，但顯然沒有一本書試圖使化學專業(yè)的廣大學生熟悉計算化學，就像這些課程的標準教科書使有機化學或物理化學易于理解一樣。為此，數(shù)學一直受到束縛，沒有人試圖證明分子軌道是希爾伯特空間中的向量，或者有限維內積空間必須具有正交歸一基，而非專業(yè)人士有理由擔心的唯一部分是哈特里�哺？撕涂贫鳘采衬贩匠�(概述)的推導。如果要了解程序的特點，就應該閱讀這些章節(jié)，但不妨礙任何人繼續(xù)閱讀本書的其余部分。

計算化學已成為一種工具，其使用精神與紅外或核磁共振光譜基本相同，在使用它時，無須編寫自己的程序，正如富有成效地使用紅外或核磁共振光譜時不需要建立自己的光譜儀一樣。我已嘗試給出足夠的理論，以提供關于程序中的標準流程如何工作的一個合理的、好的建議。在這方面，構建�？司仃嚭蛯�角化福克矩陣的概念很早就被引入了，且計算上相對不重要的久期行列式(除了與簡單休克爾方法有關的歷史原因外)很少被討論。文中給出了許多實際計算的結果，其中一些是專門為本書計算的。本書中幾乎所有的論斷都附有參考文獻，這對需要追蹤方法或結果的研究人員，以及任何希望深入研究的人員都非常有用。詳盡地提及所討論的每個主題，即使不是不可能，顯然是不合適的。參考文獻的選擇一直以(除了證明特定論斷的合理性)綜述和一般方式說明一個主題，而非以它的某些特定方面的出版物為導向。在這個互聯(lián)網(wǎng)時代，一旦人們想了解某個主題，通常就不難獲得有關它的更多信息。本書適用于高年級本科生、研究生和計算化學的新手研究人員。這些學生在大學二年級或三年級時應已具備分子形狀、共價鍵和離子鍵、光譜學的知識，并對熱力學有一定的了解。一些讀者不妨回顧物理和有機化學的基本概念。

讀者應該能夠從本書中獲得關于常見計算化學技術的基本理論和從這些技術中獲得的各種結果的一個合理認識。讀者將學到如何計算分子的幾何構型，其紅外和紫外光譜及其熱力學和動力學穩(wěn)定性，以及對其化學性質進行合理猜測所需的其他信息。

應用計算化學比以往任何時候更容易，因為硬件已經變得比幾年前便宜了，曾經只適用于昂貴的工作站的強大程序已經被改編成可以在廉價的個人計算機上運行。實際使用一個程序最好通過學習它的手冊和為特定程序編寫的書籍，本書沒有給出設置各種計算的說明。第9章提供了有關各種程序的信息。閱讀本書，獲得一些程序，然后開始做計算化學。您可能會犯錯，但它們不太可能給您帶來與實驗室中犯錯相同的危險。

對于第1版和第2版來說，榮幸地感謝以下人員的幫助：

多倫多大學的伊姆里·奇茲毛迪奧教授極為慷慨地貢獻出了他的時間和經驗；

那些知識淵博的人訂閱了CCL(計算化學列表)，
對任何對這個主題感興趣的人來說，這都是一個非常有用的論壇；

我在克魯維爾的第1版編輯，埃瑪·羅伯茨博士，她總是最樂于助人和最能給人希望；

我的非常樂于助人的、施普林格第2版的編輯克勞迪婭·庫利埃特女士和索尼婭·奧霍博士；

關于第3版的指導，施普林格的卡琳·德·比女士；

康奈爾大學的羅阿爾德·霍夫曼教授，他對有時有些晦澀難懂的問題有深刻的見解和知識；

COSMOlogic公司的安德烈亞斯·克拉姆特博士分享了他在溶劑化計算方面的專業(yè)知識；

巴爾的摩縣馬里蘭大學的喬爾·利布曼教授的激勵性討論；

特倫特大學的馬修·湯普森教授的激勵性討論。

對于第3版而言，榮幸地感謝以下人員的幫助：

施普林格資深化學出版編輯，索尼婭·奧霍博士； 施普林格書籍類制作編輯，卡琳·德·比女士；

特倫特大學化學系的羅伯特·斯泰爾斯教授在卓有成效的討論中的見解；

最后，由于這個版本不是完全從頭開始的，因此，我感謝以上在第1版和第2版中給予我?guī)椭�的所有人�?/p>

毫無疑問，有些名字被不公正、無意地遺漏了，對此我深表歉意。

埃洛爾·G.里沃斯
加拿大 安大略省 彼得伯勒
2016年1月