The widespread importance of plasmas in many areas of contemporary physics makes good textbooks in the field that are both introductory and comprehensive invaluable. This new book by Paul Bellen from CalTech by and large meets these goals. It covers the traditional textbook topics such as particle orbits, the derivation of the MHD equations from Vlasov theory, cold and warm plasma waves, Landau damping, as well as in the later chapters less common subjects such as magnetic helicity, nonlinear processes and dusty plasmas. The book is clearly written, neatly presented, and each chapter has a number of exercises or problems at their end. The author has also thankfully steered clear of the pitfall of filling the book with his own research results.The preface notes that the book is designed to provide an introduction to plasma physics for final year undergraduate and post-graduate students. However, it is difficult to see many physics undergraduates now at UK universities getting to grips with much of the content since their mathematics is not of a high enough standard. Students in Applied Mathematics departments would certainly fare better. An additional problem for the beginner is that some of the chapters do not lead the reader gently into a subject, but begin with quite advanced concepts. Being a multi-disciplinary subject, beginners tend to find plasma physics quite hard enough even when done simply. For postgraduate students these criticisms fade away and this book provides an excellent introduction. More senior researchers should also enjoy the book, especially Chapters 11–17 where more advanced topics are discussed.I found myself continually comparing the book with my favourite text for many years, `The Physics of Plasmas' by T J M Boyd and J J Sanderson, reissued by Cambridge University Press in 2003. Researchers would want both books on their shelves, both for the different ways basic plasma physics is covered, and the diversity of more advanced topics. For the undergraduate level, I would find it easier to construct an introductory course from Boyd and Sanderson.
プラズマの重要性が現代物理学の多くの分野に及んでいることから、入門的でありながら包括的な教科書の価値は高い。カリフォルニア工科大学のポール・ベランによるこの新著は、おおむねその期待に応えている。本書は、粒子軌道、Vlasov方程式からのMHD方程式の導出、低温・高温プラズマ波、Landau減衰といった伝統的な教科書の題材を扱う一方、後半の章では磁気ヘリシティ、非線形過程、ダストプラズマといったあまり一般的でない主題も取り上げている。本書は明確に書かれており、見た目も整っており、各章の終わりには多数の演習問題が付されている。著者が自身の研究成果で本書を埋め尽くすという落とし穴を巧みに回避していることもありがたい。序文によれば、本書は最終学年の学部生および大学院生向けのプラズマ物理学の入門書として設計されている。しかしながら、現在の英国の大学で多くの物理学部生が本書の内容を十分に理解できるかどうかは疑問であり、彼らの数学的素養はそれほど高い水準にはないからである。応用数学科の学生であれば、はるかにうまく理解できるであろう。初心者にとってのもう一つの難点は、いくつかの章が読者を穏やかに導入するのではなく、かなり高度な概念から始まることである。プラズマ物理学は学際的な分野であるため、初心者にとっては、たとえ平易に説明されていても、十分に難しいものである。しかし、大学院生にとっては、これらの批判は当てはまらず、本書は優れた入門書を提供している。さらに上級の研究者も、特に第11章から第17章で議論されているより高度な話題において、本書を楽しめるであろう。私は本書を、長年にわたり私の愛読書であったT・J・ボイドとJ・J・サンダーソンによる『The Physics of Plasmas』（ケンブリッジ大学出版局、2003年再刊）と絶えず比較しながら読んだ。研究者は、基礎的なプラズマ物理学の扱い方の違いと、より高度な話題の多様性の両方の点で、両方の本を書架に置きたいと思うであろう。学部レベルの入門コースを構成するのであれば、ボイドとサンダーソンの方がより容易であろう。