¿Cómo desarrollo una comprensión más profunda de la física? [cerrado]

Estoy pensando en especializarme en física, pero no creo que mi experiencia sea muy sólida en este momento. He completado la secuencia estándar de matemáticas y física del primer año (cálculo multivariable/ecuaciones diferenciales/álgebra lineal y física universitaria de Sears y Zemansky). Quiero utilizar este verano antes de mi segundo año para desarrollar un enfoque más profundo e intuitivo tanto para la física como para las matemáticas. ¿Cómo comenzaría este proceso y qué libros y otros recursos serían útiles para un autodidacta?

Respuestas (1)

Esta pregunta es un poco abierta, así que no estoy seguro de si es apropiada para este sitio, pero intentaré responderla de todos modos.

Lo más probable es que esté hablando de desarrollar la llamada 'madurez' en matemáticas y física. Este no es realmente un concepto bien definido, pero la mayoría de las personas tienen un sentido intuitivo de lo que significa; si tiene madurez en física, lo más probable es que esto signifique que: si observa un problema de física, puede (generalmente) ver rápidamente la mejor manera de abordarlo, sabe si su solución a un problema tiene sentido físicamente, puede seguir las pruebas con relativa facilidad y puede leer entre líneas cuando observa el razonamiento físico (sabe cuál es la física subyacente cuando se hace una afirmación), y sabe qué sutilezas no se mencionan cuando lee sobre algún concepto de física.

Estas habilidades y más son las que definen ser 'maduro' en física o matemáticas, pero ¿cómo las desarrollas? Afortunadamente, esto es simple. Práctica práctica práctica. Con más experiencia, y después de haber resuelto más problemas y aprendido más física/matemáticas, todas estas cosas surgen con bastante naturalidad. Entonces, si desea desarrollar más intuición física, simplemente dedique más tiempo a la física, resolviendo más problemas y aprendiendo más sobre el tema. ¡Crea tus propios problemas, incluso! Cuestione diferentes aspectos de los conceptos que se le presentan ("¿es esto un vector o un escalar (o ninguno)?", "¿qué le sucede a este concepto en la relatividad especial?", "¿es esto una aproximación?").

Recursos

Estás de suerte. También es útil, para desarrollar estas habilidades, leer las ideas de algunas personas que son excelentes en física. Cuatro ejemplos que deberías analizar:

Conferencias de Feynman sobre física . Estos contienen ideas maravillosas de posiblemente uno de los mejores físicos del siglo XX, y cuando los lea, definitivamente encontrará nuevas formas de ver varios aspectos de la física.

Kleppner y Kolenkow: Introducción a la mecánica . Desde K&K, como a menudo se los conoce, primero comenzará a comprender realmente la física. Este es un libro realmente divertido con no demasiados conceptos avanzados (probablemente ya conoces toda la física básica aquí desde tu curso de primer año), pero lo que realmente distingue al libro son los problemas. Si puede resolver los problemas aquí, estará listo para lo que la física le arroje a continuación. Requieren una comprensión profunda de la mecánica y una cantidad decente de ingenio, por lo que es un desafío pero también es muy gratificante. Este es el texto utilizado en el curso avanzado de física de primer año 8.012 del MIT (¡que solía llamarse "Física para masoquistas"!). Este libro sin duda construye el carácter, y lo más probable es que sea muy útil para desarrollar la intuición física.

Conferencias MIT 8.01 de Walter Lewin . Lewin es un gran disertante que entiende muy bien la física y es muy bueno para transmitir la física con claridad. Definitivamente aprenderás de él.

Electricidad y Magnetismo de Purcell . Dudo en recomendar este libro porque acabas de terminar tu primer año... Pero es increíble. Definitivamente es muy difícil, pero es, de hecho, asombroso. Purcell tiene un razonamiento físico maravilloso (muchas de sus pruebas de diferentes conceptos se basan principalmente en el razonamiento físico sin muchas matemáticas complicadas). Especialmente interesante es su desarrollo del magnetismo en este libro, que es mucho más maduro que en la mayoría de los cursos introductorios estándar de EM; el magnetismo se deriva como consecuencia de la relatividad! Los problemas aquí también son muy difíciles, por lo que es una lucha leer este libro, pero definitivamente una lucha divertida.

Observaciones finales

Si hace al menos algunas de las cosas que mencioné anteriormente, debería estar bien. El mero hecho de que quieras desarrollar una intuición más profunda con respecto a la física demuestra que estás interesado, y eso suele ser una buena señal. ¡Buena suerte y diviertete!

¿Está dudando en recomendar Purcell porque es demasiado avanzado? No estoy seguro de que ese sea necesariamente el caso. Por ejemplo, el plan de estudios de mi universidad tenía Purcell para estudiantes de primer año y retrasó las ecuaciones diferenciales hasta el segundo año, mientras que el OP ya tiene este último.
En realidad, ese es un buen punto. Como dijo que solo había hecho el primer año, supuse que no tenía una formación muy sólida en cálculo vectorial (que es una de las cosas que hace que Purcell sea más difícil: ingresar con poco conocimiento de cálculo vectorial). Sin embargo, después de volver a leer su publicación, veo que tiene una sólida formación en matemáticas. Tal vez pueda indagar en Purcell con seguridad. (Sin embargo, será necesaria una base sólida en RS).