Ayuda a un físico aspirante a qué estudiar por sí mismo [cerrado]

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Ayuda a un físico aspirante a qué estudiar por sí mismo [cerrado]

Física
Educación
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PersonalVendetta

Probablemente este no sea el tipo de pregunta que encontrará a menudo en este foro, pero creo que se necesita un poco de antecedentes para que esta pregunta tenga sentido y no parezca un duplicado:

2012 ha sido un annus horribilis en mi vida. He perdido muchos parientes cercanos en un repentino aumento de enfermedades cardiovasculares en mi familia. También descubrí que heredé enfermedades genéticas y que probablemente sufriré el mismo destino tarde o temprano.

Una de las personas que he perdido es mi padre. Solíamos hablar de física todo el tiempo, y desde que tenía 5 años seguí diciéndole que mi sueño estaba contribuyendo al campo. Cuando lo perdí hace un par de meses, solía estudiar como una salida emocional. Siempre enfatizó la importancia de la excelencia académica, y por esta razón me obsesioné con estudiar y obtener altas calificaciones aún más que nunca.

Ahora tengo 1/80 en una escuela secundaria superior, pero estoy enormemente frustrado. Me parece que pierdo el tiempo en la escuela secundaria, especialmente porque probablemente no tendré tanto tiempo aquí como muchas otras personas. Encuentro que las matemáticas y la física son aburridas y fáciles, y siento que estoy perdiendo el tiempo con ciertas clases que no me interesan en absoluto (por ejemplo, el latín). Entonces decidí estudiar física y matemáticas fuera de la escuela. Mi escuela me ha apoyado un poco, dándome un día por semana libre para hacer lo que quiera, básicamente. Por supuesto, tengo una cantidad considerable de tiempo libre además de ese día, ya que hago casi todas las pruebas sin estudiar demasiado y sin hacer mi tarea (no porque no quiera, sino porque no necesito hacerlo) .

Decidí estudiar por mi cuenta porque decidí que la vida es demasiado corta (y la mía será aún más corta, si llego a los 50 tendré suerte) para perder el tiempo. Entonces, mi plan es hacer al menos los primeros 2 años de física de pregrado en los 2 años que me quedan en mi escuela secundaria. Mi objetivo principal es obtener una comprensión matemática y física de la mecánica cuántica, tan avanzada como sea posible.

Actualmente estoy estudiando álgebra lineal y estadística, pero tengo un problema. No sé qué estudiar y, especialmente, en qué orden estudiarlo. He leído, literalmente, leí docenas de preguntas y respuestas sobre cuál debería ser el trasfondo matemático / físico para la Mecánica Cuántica (mi futuro campo de interés). Pero considero que estos son demasiado generales, y a menudo me siento abrumado. De la misma manera, puede sentirse abrumado cuando necesita limpiar su casa, pero está tan sucio que no sabe por dónde empezar. Entonces me gustaría tu ayuda.

Mi formación matemática actual:

Cálculo diferencial básico y no cálculo integral, lo obtendremos más adelante este año, sin embargo, creo que es mejor para mí estudiarlo antes de obtenerlo en la escuela, ya que es crucial en física. Para mostrar mi nivel de cálculo diferencial, esta es la pregunta de tarea más difícil que tuvimos que resolver algebraicamente: Dadas son las funciones $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $f_{p} (x) = \frac{9 \sqrt{x^{2} + p}}{x^{2} + 2}$ $F_{pag} (X) = \frac{9 9 \sqrt{X^{2} + pag}}{X^{2} + 2}$ . La línea $k$ $k$ $k$ con pendiente $2.5$ $2.5$ $2.5$ toca la función de $f_{p}$ $f_{p}$ $f_{p}$ $f_{p}$ $F_{pag}$ en el punto $A$ $A$ $UN$ con $x_{A} = - 1$ $x_{A} = - 1$ $x_{A} = - 1$ $x_{A} = - 1$ $x_{A} = - 1$ $x_{A} = - 1$ $X_{UN} = - 1$ . Obtener la función de $k$ $k$ $k$ algebraicamente
Trigonometría y funciones trigonométricas. Nuevamente, como se mencionó anteriormente, una de las preguntas más difíciles que tuvimos que resolver: las funciones están dadas $f (x) = - 3 + 2 c o s (x)$ $f (x) = - 3 + 2 c o s (x)$ $f (x) = - 3 + 2 c o s (x)$ $f (x) = - 3 + 2 c o s (x)$ $F (X) = - 3 + 2 C o s (X)$ y $g (x) = c o s (x - 0.25 π) - 2$ $g (x) = c o s (x - 0.25 π) - 2$ $g (x) = c o s (x - 0.25 π) - 2$ $g (x) = c o s (x - 0.25 π) - 2$ $g (x) = c o s (x - 0.25 π) - 2$ $g (x) = c o s (x - 0.25 π) - 2$ $sol (X) = C o s (X - 0.25 π) - 2$ . Obtén las funciones $s (x) = f (x) + g (x)$ $s (x) = f (x) + g (x)$ $s (x) = f (x) + g (x)$ $s (x) = f (x) + g (x)$ $s (x) = f (x) + g (x)$ $s (x) = f (x) + g (x)$ $s (X) = F (X) + sol (X)$ y $v (x) = f (x) - g (x)$ $v (x) = f (x) - g (x)$ $v (x) = f (x) - g (x)$ $v (x) = f (x) - g (x)$ $v (x) = f (x) - g (x)$ $v (x) = f (x) - g (x)$ $v (X) = F (X) - sol (X)$ en la forma $y (x) = a + b c o s (c (x - d))$ $y (x) = a + b c o s (c (x - d))$ $y (x) = a + b c o s (c (x - d))$ $y (x) = a + b c o s (c (x - d))$ $y (x) = a + b c o s (c (x - d))$ $y (x) = a + b c o s (c (x - d))$ $y (X) = un + si C o s (C (X - re))$ .
Geometría analítica (secciones cónicas, tangencia, bisecciones, ya sabes el ejercicio).
Y, por supuesto, todo por debajo de este nivel. Probablemente olvidé algunas cosas, pero puedes preguntarme en los comentarios si conozco ciertos campos. Obtendremos muchas más matemáticas en los próximos años, pero quiero que ignoren ese hecho al responder esas preguntas. Quiero estudiar todo lo que pueda, y mi profesor de matemáticas me tiene mucho cariño, así que si conozco un tema antes de ponerlo en clase, me dejará hacer otras matemáticas que quiera (incluso dijo esto ) Por lo tanto, no perderé tiempo estudiando las asignaturas que eventualmente obtendremos, así que no se preocupe por eso.

Mi experiencia física actual (nombres de los capítulos que discutimos):

Leyes de Newton, energía mecánica / fuerzas
Presión y brezo
Procesamiento de la señal
Corrientes eléctricas (ley de Ohm, circuitos en serie y en paralelo, etc.)
De nuevo, todo por debajo de este nivel también (de nuevo, probablemente estoy olvidando cosas). Aquí exactamente lo mismo cuenta que con las matemáticas, obtendremos mucha más física en el próximo año, pero nuevamente, ignoremos eso. Mi profesor de física me adora, incluso más que mi profesor de matemáticas, así que de nuevo, no le importará si hago algo más si ya conozco el material que está discutiendo.

Esto es de un nivel más alto que las clases AP estadounidenses y los niveles A británicos, tenlo en cuenta.

Ahora mi pregunta es, ¿qué matemáticas y física necesito estudiar, y lo que es más importante, en qué orden necesito estudiarlo, para tener una comprensión básica de la mecánica cuántica en 2 años? Sé que básico es un término muy general, pero creo que ustedes, como personas que lo estudiaron, saben lo que es realista y alcanzable. Sé que esto puede parecer un duplicado de cientos de preguntas anteriores, pero no lo es. Todas las otras personas que hacen esta pregunta han recibido respuestas que no encuentro adecuadas para mí. En su mayoría, las respuestas son de personas que suponen que tienes que 'tener una comprensión básica de esto, una comprensión básica de eso', etc. Pero, ¿cómo sé qué significa 'básico'? Además, ahora que ustedes saben exactamente lo que yo sé y lo que yo no, pueden sintonizar mejor las respuestas en mi situación personal. Como dije, actualmente estoy haciendo álgebra lineal y estadística, por lo que puede omitir esos 2 de sus respuestas y comenzar desde el punto en que terminé esos 2 (que será alrededor de enero).

ps Si quieres recomendar ciertos libros, sé mi invitado. Si es un buen libro, el dinero no es problema, he ahorrado suficiente dinero a lo largo de los años.

Manishearth ♦

Esto es demasiado amplio y bastante fuera de tema. Realmente no recomendamos qué estudiar aquí, respondemos preguntas basadas en conceptos de física. Si lo desea, pregunte en el chat de física . Además, toda la historia de la vida es demasiado larga e irrelevante :)

anna v

@Manishearth y las personas siendo críticas, está bien ser un poco humano de vez en cuando en vez de pedante. El foro no sufrirá y un poco de apoyo moral para una persona joven es bueno.

anna v

@PersonalVendetta no se angustie por los problemas hereditarios que usted describe, posiblemente para cuando puedan golpearlo, la medicina habrá progresado hasta el punto de eliminar los problemas. Disfruta estudiar y explorar física, es una gran aventura.

Eduardo Guerras Valera

@anna v: Bien dicho. Supongo que debes ser una persona muy amable.

usuario1504

Un consejo que alguien debería dar: la mecánica de aprendizaje y E&M en la escuela secundaria es bastante factible. ¡Pero no te apresures por lo básico! Tómese el tiempo para aprenderlos profundamente. Haz tantos problemas como puedas. Dedique tiempo a estudiar y pensar en las soluciones de las ecuaciones en tantas situaciones como sea posible. ¡No se conforme con el potencial de Coulomb!

Respuestas (4)

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Esto es demasiado amplio y bastante fuera de tema. Realmente no recomendamos qué estudiar aquí, respondemos preguntas basadas en conceptos de física. Si lo desea, pregunte en el chat de física . Además, toda la historia de la vida es demasiado larga e irrelevante :)
@Manishearth y las personas siendo críticas, está bien ser un poco humano de vez en cuando en vez de pedante. El foro no sufrirá y un poco de apoyo moral para una persona joven es bueno.
@PersonalVendetta no se angustie por los problemas hereditarios que usted describe, posiblemente para cuando puedan golpearlo, la medicina habrá progresado hasta el punto de eliminar los problemas. Disfruta estudiar y explorar física, es una gran aventura.
@anna v: Bien dicho. Supongo que debes ser una persona muy amable.
Un consejo que alguien debería dar: la mecánica de aprendizaje y E&M en la escuela secundaria es bastante factible. ¡Pero no te apresures por lo básico! Tómese el tiempo para aprenderlos profundamente. Haz tantos problemas como puedas. Dedique tiempo a estudiar y pensar en las soluciones de las ecuaciones en tantas situaciones como sea posible. ¡No se conforme con el potencial de Coulomb!

Arnold Neumaier · Answer 1

Establezca sus objetivos en algo concreto que realmente le gustaría saber pero que aún no comprende, como "¿Por qué se congela el agua?" O "¿Qué es una partícula elemental?". (Y si eso está resuelto, opta por algo más avanzado pero nuevamente concreto, etc.)

Dado el objetivo, busque la respuesta, comenzando con Wikipedia (y más tarde con Google Scholar), y retroceda en conceptos y temas no solo o parcialmente entendidos hasta que se sienta firme. Esta es la única forma de ver qué es importante y por qué. Puede llevarle años comprender completamente las respuestas (algunas preguntas de este tipo todavía se comprenden mal incluso en el nivel de investigación), pero desbloqueará todas sus capacidades intelectuales y lo convertirá en un pensador independiente.

La actitud es más importante que el orden en que abordas las cosas. Consulte mis preguntas frecuentes sobre física teórica en http://www.mat.univie.ac.at/~neum/physfaq/physics-faq.html , especialmente en las primeras secciones de

Capítulo C4: Cómo aprender física teórica:

Cómo convertirse en un buen físico teórico

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¿Siempre necesito tener buenas notas?

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También puede probar mi libro en línea http://lanl.arxiv.org/abs/0810.1019 , para el cual recibí varias veces comentarios de personas de 16 años a quienes les gustó. Si no tiene antecedentes, envíeme un correo electrónico indicando lo que no entiende, y le diré cómo aprenderlo.

Mientras que, debo decir, no siempre es posible. Póngase en la posición de un novato, luego busque 'Chiral gauge' en Wikipedia e intente seguir el concepto ...
@Eduardo: De en.wikipedia.org/wiki/Chiral_gauge_theory , descubres que necesitas saber, por ejemplo, el concepto de un fermión quiral (es decir, Weyl). Este es un paso de retroceso. Luego, en.wikipedia.org/wiki/Weyl_spinor le dice que necesita comprender el concepto de un grupo ortogonal, otro camino de regreso. Luego, en.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_group lo reduce a álgebra lineal, que el OP ya comenzó a estudiar. Por lo tanto, mi receta funciona perfectamente en este (y en cualquier otro) caso.
La profundidad de retroceso será generalmente inferior a una docena, pero uno puede necesitar muchos de esos pasos. Indiqué esto diciendo que puede llevar años. Pero estos años están muy bien gastados, probablemente mucho mejor que seguir todos los detalles de un libro de texto estándar.

anna v · Answer 2

Como creo que hablas en serio, deberías comenzar a estudiar mecánica en un nivel superior, y electricidad y magnetismo clásicos.

Como soy de una generación anterior, los libros que encontré buenos como preparación para comprender más tarde la mecánica cuántica y la teoría de campos cuánticos son Mecánica clásica de Goldstein y Electricidad y magnetismo clásicos de Panofski y Philips. .

Su formalismo en los capítulos posteriores es muy útil. Quizás alguien más joven tenga una mejor recomendación.

Mitchell Porter · Answer 3

Haré una sugerencia inusual, solo porque nadie más sugerirá que proceda de esta manera: debe tener como objetivo comprender el mecanismo de Higgs, tanto como una forma de dar masas a los bosones W y Z, y como una forma dar masas a los fermiones elementales (los detalles son diferentes para los dos casos).

El mecanismo de Higgs es un concepto suficientemente avanzado que para comprenderlo requerirá que aprenda mecánica cuántica, relatividad especial, teoría del campo cuántico ... por lo tanto, como objetivo, es lo suficientemente avanzado como para obligarlo a aprender todas las cosas que desea aprender. de todas formas. Y está recién validado como un aspecto del mundo real, por lo que este es el momento adecuado para aprender cómo funciona.

Eduardo Guerras Valera · Answer 4

Su historia es conmovedora, así que ... Pido disculpas por romper las reglas por una vez, respondiendo aquí.

Primero, tenga en cuenta que cualquier esperanza de vida es una cantidad estadística, pero cada individuo es una fluctuación estadística. Si tiene, por ejemplo, una expectativa de 20 años frente a usted, eso solo significa que el tiempo promedio que le queda a un grupo de miles de hombres en su situación, o si podría rebobinar y vivir su vida miles de veces (esa equivalencia es llamado ergodicidad) será de 20 años. Pero para un solo individuo, nadie puede decir nada. (Después de todo, esta respuesta no es completamente "no científica")

Segundo, por favor envíeme un correo. Tengo muy buenas sugerencias sobre física de autoaprendizaje. Mi dirección está en uno de los comentarios (borraré ese comentario pronto).

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