¿Qué tipo de matemática se requiere para comprender cuantitativamente la relatividad y la teoría cuántica de campos?

La respuesta depende en gran medida del nivel en el que hace la pregunta y por qué necesita saber.

En general, no hay “tipos” de matemáticas, todo es matemática.

Pero sí dividimos las matemáticas en campos para ayudar a guiar a los estudiantes en el estudio de las matemáticas.

Por ejemplo, en el nivel secundario superior, no hay muchas divisiones. Para la relatividad especial necesitas álgebra, para la relatividad general necesitas álgebra avanzada y también ayuda tener cálculo.

Para QFT necesitas álgebra avanzada, cálculo y teoría de probabilidad.

Las diferentes escuelas los dividen de manera diferente, por lo que deberá comparar esto con lo que ofrecen sus escuelas locales.

Las universidades dividen las materias aún más: la mejor manera de resolverlo es obtener el prospecto universitario de física y revisar los cursos para ver qué documentos dicen que necesita, volviendo a los documentos del primer año en que todo se basa y luego mira los requisitos de ingreso al curso.

No sé si esto responde a su pregunta, pero debería proporcionar un punto de partida para que encuentre sus propias respuestas y / o refine la pregunta.

Buena suerte.

Bueno, en primer lugar, dependen de marcos matemáticos bastante diferentes.

La teoría de la relatividad general se basa en el conocimiento de los campos tensoriales y la cinemática de dimensiones superiores.

QFT se basa en el marco matemático de la mecánica cuántica desarrollado a principios del siglo XX, con el uso de los conceptos de funciones de onda de probabilidad descritos por la ecuación de Schrodinger y similares.

Para responder adecuadamente a su pregunta, haría un título en física.

Si por relatividad te refieres a una teoría especial, las matemáticas son bastante sencillas, solo álgebra, con algo de geometría. La teoría general requiere mucho cálculo tensorial, ecuaciones diferenciales parciales y geometría diferencial. QFT requiere álgebra y muchos cálculos integrales, especialmente cuando se trata de calcular secciones transversales y cosas así. Obviamente, los requisitos variarán según el nivel en el que esté trabajando.

Para una relatividad especial, el conocimiento simple del teorema de Pitágoras es 100% adecuado. (eso es PARA ENTENDERLO, no podrá resolver problemas de palabras complejas, pero VERÁ lo que las matemáticas intentan decirnos, por ejemplo, por qué a la velocidad V = C todos los infiernos se pierden con 1 dividido por cero = infinito que en sí mismo es una forma de teoría de límite de cálculo … del cual me encanta hablar, así que por favor pregunte :))

Para QFT no tengo idea. Mi trabajo para el NIAC fue para los aspectos cualitativos. Más una prueba de concepto desde el punto de vista de la ingeniería.

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