¿Cómo debe estudiar matemáticas un físico teórico? [duplicar]

Posible duplicado:
¿Cómo debe estudiar matemáticas un estudiante de física?

Si alguien quiere investigar en teoría de cuerdas, por ejemplo, ¿el libro de Topología, geometría y física de Nakahara y otros libros de geometría y topología dirigidos a físicos serían suficientes para ese propósito, o debería leer libros de texto de matemáticas abstractas, por ejemplo , Geometría diferencial de Spivak? ¿Qué pasa con el análisis real y el análisis funcional (no solo el capítulo introductorio de análisis funcional que está presente en los libros de texto de mecánica cuántica)?

Por supuesto, esos serán necesarios. ¿Y qué libros son esos? ¿Cómo se supone que debemos saber?
El álgebra abstracta también será útil.
Análisis complejo, matrices, teoría de grupos, álgebras de mentira, cálculo tensorial, vienen a la mente
Creo que para una física sería suficiente 'matemáticas formalmente exactas', es decir, lo importante serían los resultados o cómo usar el teorema en lugar de aprender a probarlos.
¿Estás haciendo teoría de cuerdas? ¿Relatividad general? ¿Teoría del estado sólido? ¿Dinámica no lineal?
Posible duplicado: physics.stackexchange.com/q/234/2451 y enlaces allí.
Pero aprender a probar teoremas es esencial para comprender el teorema y cómo se puede aplicar a varios problemas.
Tengo la intención de hacer teoría de cuerdas.
@ahmed: eso depende completamente del teorema. Algunas pruebas son más esclarecedoras que otras.
Tienes razón. Algunos teoremas pueden ser intuitivamente claros, pero sus demostraciones requieren páginas :) Por lo general, los omito a menos que haya algunas ideas en la demostración que sean interesantes y puedan usarse en otros problemas.

Respuestas (2)

Creo que esta es una pregunta interesante. La respuesta depende en gran medida del tipo de física en la que quieras trabajar. Si quieres hacer "física fundamental" en la línea de personas como Edward Witten, entonces la capacidad de pensar como un matemático y un físico es probablemente muy valiosa. Por otro lado, si está interesado en otros tipos de problemas, estoy seguro de que es suficiente tener una imagen mental suficiente de lo que está sucediendo para generar experimentos útiles (y experimentos mentales) sin preocuparse por tener una matemática perfecta. pruebas de todo lo que usas.

Es cierto que los matemáticos y los físicos generalmente se interesan por cosas diferentes. Los matemáticos (puros) están interesados ​​en demostrar teoremas a partir de supuestos básicos lógicos iniciales, mientras que los físicos generalmente intentan realizar algún tipo de cálculo numérico para comparar con las predicciones numéricas del experimento. La diferencia en ambos puntos de vista probablemente se desvanece "cuando la barra h llega a cero" para algunos físicos. El punto es que las matemáticas están interesadas en las intuiciones que ayudan a construir teorías matemáticas coherentes que resisten el ataque lógico. Los físicos quieren intuiciones que puedan usarse para construir modelos que proporcionen buenas predicciones experimentales hasta la tolerancia de medición (que ahora es bastante alta). En la escala cuántica, creo que las intuiciones se basan en el sentido común y la "física" la experiencia se descompone y debe ser sustituida por la intuición matemática más espartana. (Los matemáticos están acostumbrados a dar menos por sentado... esa es realmente la única diferencia).

Lo mejor que puedo decir es que los físicos son probablemente "pájaros" en el sentido de Freeman Dyson . Lo mejor que puedes hacer si eres un pájaro es seguir el consejo de Michael Atiyah y construir un almacén de ejemplos fundamentales (los más simples y no triviales) que puedas usar para probar teorías. Tales ejemplos generan intuición (física y de otro tipo) y eso es lo que quieres. Independientemente de los libros que lea, lleve consigo su colección de ejemplos básicos y compare su intuición con estos. Para la física, esto es probablemente tan valioso, si no más, que probar los teoremas.

Yo, por mi parte, desearía que la brecha percibida no fuera tan grande entre las matemáticas y la física. El objetivo de las matemáticas es refinar la intuición... no perderla. Si estás perdiendo la intuición, algo estás haciendo muy mal.

¡Gran respuesta! Gracias. Tengo una pregunta, ¿qué pasa si quiero aplicar lo que leo en los libros de matemáticas a problemas interesantes de física (por ejemplo, mientras leo un libro de matemáticas sobre topología algebraica, a dónde debo ir para aplicar las ideas que aprendo en la teoría de la materia condensada, por ejemplo? O aplicar ideas de geometría diferencial para D-branas, espacio-tiempo de anuncios, etc. sin tener necesariamente los antecedentes de física requeridos (teoría de cuerdas, QFT) Sé QM, electrodinámica, CM y en QFT cuantización canónica y cosas de matriz S, pero nada en QED
Feynman dijo una vez que en la investigación sigues aprendiendo más y más sobre un tema hasta que terminas aprendiendo algo que nadie más sabe. Concéntrese en las preguntas, no en los temas. Creo que puede ser una buena idea pensar detenidamente sobre la situación física y aprender cómo otros la han modelado, y formular una pregunta. Las matemáticas necesarias deben provenir de la necesidad de hacer algo muy concreto, por ejemplo, resolver algún sistema de ecuaciones. No quieres usar una ametralladora para matar una mosca. Presente las matemáticas cuando sea claramente necesario. Si me equivoco en esto, espero que alguien más intervenga.
@ahmed: Recuerde, a Einstein se le ocurrió GR pensando en problemas físicos concretos, consiguió que su amigo Grossman le enseñara las matemáticas relevantes; también comentó que una vez que los matemáticos se apoderaron de su teoría, él mismo ya no la entendía :)
@Bannon: no solo hay una barrera conceptual/teleológica/de justificación, sino también una barrera del idioma; los nombres/la notación se usan de manera diferente. Pero luego lo mismo infesta las matemáticas si pasas de una disciplina a otra. Sería bueno si las personas pudieran ponerse de acuerdo sobre los nombres y la notación de una manera caballerosa.
@Mozibur: Estoy de acuerdo con la barrera del idioma. Creo que está ahí debido a una diferencia conceptual en el alcance, principalmente. Sería interesante recopilar las principales diferencias en cómo los matemáticos y los físicos piensan sobre las matemáticas, por ejemplo, en una publicación de blog. Algo colaborativo puede ser bueno. Una expresión sucinta de las diferencias puede revelar precisamente por qué no podemos hablar más. (La ausencia de "fenomenólogos matemáticos" es parte de por qué las matemáticas incluso tienen este problema internamente... También estoy de acuerdo con eso).

Como alguien que tenía la intención de estudiar física, pero terminó estudiando matemáticas; Encontré las matemáticas, secas y discursivas y muy alejadas de lo que mi intuición física encontraba útil. Era imposible estudiar :-)

Cuando regresé a Física, encontré los argumentos a veces imposibles de seguir, ya que siempre estaba buscando la motivación lógica. En otras palabras, mi intuición física se había evaporado :-(.

Los libros de matemáticas, aunque su exposición sea más clara, al matemático; tiene estándares diferentes y está tratando de lograr cosas diferentes.

Le sugiero que se apegue a los libros de física con la tecnología matemática adecuada, para que la intuición física primaria que necesita desarrollar no se desplace. Pero también sumérjase en los textos de matemáticas para ver qué más está pasando, o haga que un matemático le explique, para ver lo que se está perdiendo. Los documentos expositivos son útiles.

Históricamente, los vínculos entre los dos temas son complejos y fascinantes; y solo puedo esperar que esto continúe, a pesar de las peleas ocasionales (Gruppenpest & Abstract Nonsense).

La conclusión general a la que llegué fue que los matemáticos dejaron de trabajar una vez que demostraron que existía una solución y que era única, en lugar de trabajar realmente para encontrar la solución.
@Schirmer: Esa es una innovación reciente :). No es pura pereza de su parte, hay un punto en esa actitud...