¿Puedo aprender astrofísica y astronomía con mis matemáticas básicas?

Quiero aprender astrofísica y astronomía, estoy muy interesado en eso porque hay muchas preguntas que surgieron en mi cabeza y tengo mucha curiosidad por las cosas, pero tengo miedo un poco en matemáticas, pero soy un aprendo rápido, puedo entender las cosas rápida y fácilmente, especialmente si se traducen a mi idioma nativo, he aprendido funciones trigonométricas básicas, ángulos especiales, trigonometría, álgebra, ecuaciones cuadráticas y algunas matemáticas básicas pero no cálculo, continuaré con eso más adelante , y he aprendido física básica, hasta la dimensión vertical, pero todavía tengo un poco de miedo en matemáticas y ecuaciones, ¿cómo puedo contrarrestar ese miedo? Quiero decir que tengo muchas ganas de aprender astrofísica, pero me dan miedo los números, ¿pueden darme consejos? ¿Y me puedes recomendar algún libro? ¿O puedo aprender astrofísica sin interactuar demasiado con las matemáticas? Por cierto, yo

Solo como estímulo: Aprender matemáticas a la perfección puede venir de un buen profesor o de tu propia motivación. En la escuela secundaria tuve terribles profesores de matemáticas, pero luego un curso de astronomía que me enseñó muchos fundamentos y conceptos básicos importantes. Una vez que tenga la motivación para estudiar por su cuenta y sepa cómo, puede lograr mucho sin nadie más.
Cálculo básico es un requisito mínimo para casi todo en física y astrofísica. Considere probar un libro de la serie Schaum Outline (¿de una biblioteca?) como una forma de obtener habilidades básicas de cálculo.
No se puede avanzar en la astrofísica sin comprometerse con las matemáticas que van mucho más allá del nivel de la escuela secundaria.
Las estadísticas también son muy necesarias en muchas partes de la astronomía.
¿ Has encontrado "Bad Astronomy" de Phil Plait ? Puede aprender mucho y tener una idea de qué tipo de matemáticas están involucradas.
Considere preguntar en la academia SE ?
Muchos cálculos son bastante simples. Una introducción puede ser todo lo que necesita: duckduckgo.com/?t=ffsb&q=simple+calculus&ia=web No vaya a estudiar atmósferas estelares con este nivel de comprensión. Las integrales múltiples simplemente te harán daño.
Depende del nivel con el que quieras entablarlo. No puedes seguirlo como una carrera o hacer contribuciones a la ciencia sin muchas matemáticas. Pero si solo tiene curiosidad, puede aprender mucho al leer trabajos no matemáticos sobre él, incluso si tiene que confiar en el autor en muchas cosas. No puedo pensar en ningún título en este momento, pero simplemente vaya a su biblioteca local, cuando vuelva a abrir, y comience con algunos de los suyos. Si realmente quieres aprender matemáticas, tienes que sumergirte en ellas, una y otra vez.

Respuestas (3)

En general, la astrofísica (y la astronomía) tiene mucha matemática. Eso no debería desanimarte, sino más bien actuar como una forma de aprender matemáticas: a menudo es más fácil aprender temas para los que tienes un uso y son parte de algún proyecto personal que simplemente recibir una conferencia sobre ellos.

La astrofísica se basa en las matemáticas porque se basa en muchas formas de física: mecánica, termodinámica, física nuclear, teoría de la relatividad, etc., además de la química. Las matemáticas son un lenguaje común que une estos campos y le permite combinarlos para construir modelos para comprender lo que está sucediendo. Algunas partes solo usan algunas matemáticas básicas, pero en general realmente se necesita cálculo.

Las matemáticas en la forma más común de "cálculos con números" también son importantes porque todo comienza midiendo cosas (dónde están las cosas, cuánto cambian, el brillo, etc.) y luego construimos y probamos nuestros modelos y comprensión a partir de esto. Eso también significa que las estadísticas son importantes para manejar el ruido de medición y encontrar patrones en los datos.

Uno realmente no puede hacer astronomía y astrofísica sin matemáticas. Sería simplemente mirar las cosas e inventar explicaciones sin verificar realmente si son ciertas y cómo lo son.

Entonces, eso significa que puedo aprenderlo incluso si tengo un poco de miedo en matemáticas, pero aprendo rápido, ¿qué piensas? Estoy desanimado después de descubrir que tiene muchas matemáticas.
Ser un aprendiz rápido es útil: comience aprendiendo las partes no matemáticas como marco, y luego, a medida que intenta comprenderlas, tiene una buena razón para profundizar en las matemáticas, que ahora será más fácil porque sabe lo que quiere aprender. Pero algunas matemáticas son bastante generales, como el cálculo, y es mejor aprenderlas de una vez por todas. Solo mantén un ojo en el premio de entender la astrofísica.

Para la mayor parte de la astronomía y la astrofísica, el nivel de matemáticas requerido no es muy alto, en comparación con lo que un matemático llamaría matemáticas. (No vas a gastar mucho tiempo en probar teoremas, por ejemplo). Esa es la primera razón para decirte que no te desanimes por sentirte nervioso por las matemáticas. La mayor parte del tiempo, solo necesita comprenderlo lo suficientemente bien como para sentirse cómodo usándolo como una herramienta. (Depende del campo, obviamente: la forma de los horizontes de eventos de los agujeros negros será mucho más avanzada que las órbitas de los exoplanetas).

La segunda razón para no desanimarse es que no solo la mayoría de las matemáticas son más fáciles, sino que también tienen una relevancia incorporada para la vida real. Lo que quiero decir es esto. Cuando estás estudiando matemáticas como matemáticas , tu profesor (o tu libro) te da un problema y tienes que encontrar la respuesta, y la respuesta podría ser cualquier cosa. Cuando usa las matemáticas como una herramienta en astrofísica, la respuesta no puede ser "nada en absoluto". Tiene que tener sentido físico.

Por ejemplo, un artículo reciente que estaba leyendo intentaba responder a la pregunta "¿Cuándo ocurrió la fusión violenta de estrellas de neutrones en la que se crearon nuestros elementos pesados ​​(como el oro y el uranio)?". Midieron la abundancia relativa, en granos de polvo cósmico, de ciertos pares de elementos que habrían sido los últimos productos de descomposición de los elementos radiactivos originales que se crearon en la fusión. Si hicieras ese cálculo y obtuvieras la respuesta "las estrellas de neutrones se fusionaron hace 400 años", sabrías que la respuesta no tiene sentido. Si lo hicieras y obtuvieras la respuesta "las estrellas de neutrones se fusionaron hace 4 billones de años", también sabrías que la respuesta no tiene sentido. Este control de cordura incorporado es realmente tranquilizador, cuando lo comparas con las matemáticas teóricas y "matemáticas".

Sugerencia de libro: El Big Bang de Joseph Silk

El texto principal es solo descriptivo, pero lo suficientemente profundo en el tema como para recomendarlo para mi curso de cosmología de tercer año como estudiante universitario. Las matemáticas que respaldan los conceptos se tratan en los Apéndices y pueden ser la mejor indicación de cuánto necesita aprender y en qué áreas apoyar sus intereses.

Las matemáticas son solo el lenguaje que usas para hacer ciencia. Cuantas más matemáticas sepa, más tipos de análisis podrá hacer. Algunas matemáticas simples tienen implicaciones de gran alcance, como en la Ley de Hubble , donde puede obtener una estimación de la edad del universo tomando el inverso del parámetro de Hubble. Del mismo modo, la Relatividad Especial solo requiere álgebra de secundaria, pero las implicaciones son alucinantes.

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