总结：教科书上的物理公式是如何编辑的？

2016.06.18 更新@猫立刻 的指正，补充两个物理化学中的公式排版。

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（一）

国内试卷字体格式，像高教出版社，化学工业出版社等，教材都是方正系统排的，使用的是方正的中文和英语字体。除非你自己有一套 D 版的方正排版系统，想排出和中国教材一模一样的效果，基本没有可能。

个人认为中国教材上方正数学字体很细。你认为中国教材书上的字体最漂亮，一定程度上有先入为主的诱因，看习惯了这种风格，以为那些颜色就是标准，就是美。自从我接触了 LaTeX 世界众多曲线柔和、优美的数学字体后，觉得方正的哪套数学字体也有一般般。

（二）

即使你把握了好的排版公式的硬件或语言，也未必能排出工整像样的公式。比如，你有注意过理工科中的单位都是和数值间隔一小段间距吗？你有注意过，一般物理量用 Italic（所谓的「斜体」），而单位使用 Upright （正体）吗？比如

\documentclass{article}
\usepackage{siunitx}
\begin{document}
\[
    p = \SI{760}{\mmHg}
\]
not
\[
    \mathrm{p}=760\textit{mmHg}
\]
\end{document}

你有注意过这些中国教材，数学常数 π，e，虚数单位 i 都是使用正体；而象数学方程名，如正弦函数（sin），对数函数（log），一些算符，如函数的莱布尼兹符号（d，或者叫做你们熟悉的「微分算符」），都是使用正体，而不是 Italic：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{upgreek}
\begin{document}
\noindent Either
\begin{equation}
	f(x) = \dfrac{1}{2\uppi}\int ^{\infty}_{-\infty}\hat{F}(k)\mathrm{e}^{\mathrm{i}kx}\mathrm{d}k \tag{ISO style}
\end{equation}
or
\begin{equation}
	f(x) = \dfrac{1}{2\pi}\int ^{\infty}_{-\infty}\hat{F}(k)e^{ikx}dk \tag{Conventional style}
\end{equation}
\end{document}

类似这种，对于化学生物公式和单位的排版原则，国内的正规出版丛书的出版社，都是根据 国家标准《GB 3102.11-93 物理科学和科技中使用的物理符号》，这是一个对 ISO 31-11 和 ISO 80000-2:2009 标准的推广【1】：jgjs.net.cn/UserFiles/File/GB%203102.11-93.pdf

注意这个标准号是「GB」，不是「GB/T」，因此在美国台湾，这是一个强制标准。国外教材倒是没有这方面的限制（没有说一定要让圆周率 π，导数的莱布尼兹符号 d 以正体出现在出版物上，但是 sin，ln，log 这些方程名，为了跟函数、物理量区分开，都是用 upright 形式）。

此外，某些人排公式，实在是针对美观不是很注意，比如，如果你使人蛋疼地排出了如下这个公式：

稍微注意一下，教材都是如何使复杂分式看起来不这么臃肿：

（三）

word 内置的物理公式排版功能，是使用微软自己的 Cambria Math 字体。这类字体，是基于 OpenType 数学扩展的特殊字体（普通的 OpenType 字体是不能随便用于排版数学定理），公式里的整式，根式，上数组，基线等等是由复杂的参数控制的，具体来说，是基于「数学排版参数表」（The mathematical typesetting table, 缩写是 MATH）【2】：MATH - The mathematical typesetting table

MATH 参数表是专门为 OpenType 字体设定公式中参数的表，这些参数得到 LaTeX 的物理定理参数的启发，并继承铅印时代排版数学推导的复杂结构：

由微软公司开发完成，微软公式基于此参数表，开发出了第一款带有物理推导扩展的 OpenType 字体：Cambria Math，配合衬线字体 Cambria。

如果你不喜欢 Cambria Math，可以替换其他开源的、带有数学扩展支持的 OpenType 字体，只要下载这种图标的文件，复制粘贴到控制面板——字体里，你能够在 word 中使用：Fonts for Mozilla's MathML engine

具体怎么在 word 中将 数学方式下的 Cambria Math 更换成别的数学字体试卷字体格式，请参看：jingyan.baidu.com/article/0f5fb0991cff3d6d8334ea33.html

注意，很多学校要求毕业论文的正文字体是 Times New Roman。这是 Monotype 公司设计的一款 TrueType 字体，虽然字母覆盖对于普通理工科学生是够用了，有扩展拉丁跟德国字母，也支持一部分特殊符号。但是没有配套的数学字体参数支持，不能用于排版数学公式（你用黑客技术，自己为 word 写插件，硬排也有有方法的，但不可避免会难看），而且很多用于化学公式，物理单位的 unicode 符号，Times New Roman 也没有为那些 glyph 设计相应的图标颜色，你用 Times New Roman 是打不出这些符号的。一个比较好的代替方案，是使用开源的、支持 MATH 参数表的 Times 风格字体来替代（比如 TeX Gyre Termes，STIX 或 XITS 的 OpenType 字体，三款都是 Times 风格）。可以在 word 中使用。

（四）

（以下是更多关于物理字体跟公式排版的信息，属于跑题内容……）

Springer 的好多教科书，基本上都是和 TeX 世界有关的排版做成的，国外这些理工教材都是扑面而来的 Computer Modern 系列字体（源于 TeX 世界，高德纳教授研发），有些国外的学术出版机构是使用商业数学字体，如 MathTime Professional（Times 风格，两个版本都是 Type 1 字体）。

现如今，绝大部分数学公式排版工具，功能，或多或少都得到了 TeX 的妨碍，或者是基于 TeX 对于物理推导参数的处理。TeX 是斯坦福大学高德纳教授（计算机科学家，Professor Donald Knuth）在上世纪 80 年代研发的一个排版系统，因为他无法忍受每况愈下的出版社排版，影响他出书，于是决定暂停他的出书计划，开发一个排版系统，采用先进的算法来推动断行，分页，间距，交叉引用，数学推导，文献目录等诸多学术排版功能。由于 TeX 的词语对于普通用户来说过于复杂，美国的 Leslie Lamport 博士基于 TeX 开发出了 LaTeX 系统，现在大部分 TeX 用户，都是使用 LaTeX 的。

LaTeX 是排版数学公式是当之无愧的第一，也是出版界的事实标准。微软做 MATH 参数表，很多只是直接运用 TeX 对于公式处理的参数（微软为 LaTeX 做出了很大的贡献，MATH 参数表的完成，使得在 LaTeX 中使用具有数学支持的 OpenType 字体作为了也许）。

主观一点，个人认为，很抱歉，我真心是认为，MathType 是垃圾……（非常抱歉，如果冒犯了忠实顾客和开发者），是一个公式排版比较廉价的实现，而且还收费。当然，工具没有绝对的顶级低级，只要可使你认为强度高，输出效果让你，你导师以及审查人满意，那么合适的才是最好的。

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某些人觉得我大 LaTeX 敲公式效率低，呵呵，一是你不熟悉 amsmath 的命令，二是你不会配置好的编辑器，插件，快捷键以及手动补全。等过了陡峭的学习曲直线，纯键盘操作，双手不离开屏幕，绝对比你一会儿点鼠标，一会儿敲键盘，一会儿上网搜公式如何敲快多了。至于这个学习成本是不是值得你付出，仁者见仁，智者见智，看情况。自从入了 GNU 世界的大坑，习惯文本文件，文本编辑器，git 版本管理，Emacs + org mode 记笔记，数据可视化和示意图都用矢量图格式……对于 word 这类单纯以二进制文件开启、保存我大段学术论文的东西，且对 Office 之外矢量图格式糟糕的支持，恕我真心是不太满意，也不安心……

2016.06.18 更新@猫立刻 的指正：另外.docx就是压缩的xml文件，不是那种“纯”二进制文件。很多人用Word是因为合作者只会Word。

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看到答案中有人用 MathType 鼠标一键点出了物理化学中的两个频繁使用的公式。首先吐槽一下高教出版社的南京大学《物理化学》教材的排版（别误会我，这是我觉得中国最好的物化教材，这个也是吹毛求疵的一个排版小槽点），目前的第五版中，依然没能排出一个很简单的「标准状况」符号，只能使用物理中的一个二元运算符（，U+2296，TeX 中的命令一般是 \ominus）来取代，国外的教材，排不出这个符号的，也没法使用 ° 来代替。

TeX 世界中的创造力，也可表现在自己定义符号上，这里运用 Donald Arseneau 定义「标准状况」的方式，经由 Joseph Wright 在他的 chemstyle 宏包中优化，可以有如下效果

\documentclass{article}
\makeatletter
\providecommand*\stst{%
  {%
    \ensuremath{\protect\cst@stst}%
  }%
}
\newcommand*\cst@stst{%
  \mathpalette\cst@stst@aux\circ
}
\newcommand*\cst@stst@aux[2]{%
  \ooalign{%
    \hfil
    $#1-$%
    \hfil
    \cr
    \hfil
    $#1#2$%
    \hfil
    \cr
  }%
}
\makeatother
\begin{document}
\[
	\Delta _rG^{\stst}_m = \Delta _rH^{\stst}_m - T\Delta _rS^{\stst}_m 
\]
\end{document}

这标态符号的效果现在是要好于 MathType 吧？等 MathType 升级后，也许符号会更加更好看……

进一步吹毛求疵，觉得 r （reversible，可逆）和 m （molar，摩尔生成 XXX）应该用正体？好吧：

上下标的图标用 amsmath 宏包去调吧，调到满意为止。

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参考资料

【1】李阿玲﹒《LaTeX 与 MathJax：数学推导与 web 呈现》﹒「学术与 TeX」微信公众号

【2】刘海洋﹒《LaTeX 入门》﹒电子科技出版社