¿Cuán matemáticamente intenso se vuelve la física?

El propio Einstein se dispuso a desarrollar lo que se convirtió en Relatividad General con una ignorancia casi completa de los tensores. Su lucha por obtener acceso a esta herramienta matemática y corregir sus propios malentendidos está cubierta en Lost in the Tensors: Einstein’s Struggles with Covariance Principles, 1912-1916, un artículo de John Earman y Clark Glymour.

La magnificencia de la odisea intelectual de Einstein radica no solo en la grandeza de su conclusión, sino también en su caos, en la indirecta de los caminos que conducen al hogar. Uno no puede leer esta historia sin asombro por el intelecto de Einstein; Durante gran parte del período comprendido entre 1912 y 1916 estuvo realmente perdido en los tensores, completamente en el camino equivocado, acompañado de razones erróneas que afirmó ser fundamentales. Y sin embargo, de manera bastante singular, en el transcurso de un mes se abandonarán sus errores y sus justificaciones.

Siguiendo el ejemplo de Einstein, esta discusión sobre el tensor de curvatura de Riemann proporciona una idea de las matemáticas que se necesitan actualmente en esa rama de la física. Se pueden obtener otros vislumbres de la geometría de Una teoría geométrica del todo y las transformaciones lineales en el espacio de Hilbert y sus aplicaciones al análisis.

Bueno, déjame contarte mi experiencia personal.

Cuando estaba en octavo grado, tuve que resolver algunos problemas de física de primaria. Realmente disfruté haciéndolo. Durante los siguientes dos o tres años me enamoré de la física. En los grados 11 y 12, la mayor parte de mi tiempo de estudio estaba dedicado a la física. También pagó dividendos. Obtuve 84 de 124 en el trabajo de física de JEE (adv) 2016 (el trabajo de física de ese año se considera el más difícil en los últimos 10-12 años), lo que me dio un rango decente y entré en la universidad.

La verdadera tragedia comenzó en la universidad. En el primer año durante el primer semestre hay un curso PHY102 que se ocupa principalmente de la física newtoniana clásica. En ese curso logré obtener ‘A’ debido a mi conocimiento de la escuela. Pero en el segundo semestre hay un curso llamado PHY103 que trata principalmente de Electrodinámica. Ese curso cambió mi opinión sobre la física. Era tan matemático que me frustré y de alguna manera logré pasar debido a la calificación relativa. Antes de venir aquí, mi plan era obtener una especialización en física, pero después de ese curso (y aprender sobre los futuros cursos de física, es decir, mecánica cuántica y todo) decidí que estaba mejor sin él.

Entonces, para responder a su pregunta: sí, después de la secundaria, la física se trata de matemáticas (en mi opinión :))

Muy. ¿Cuántas matemáticas has hecho física? Recuerdo dónde fui a la escuela, todas las especializaciones en física necesitaban tomar una clase de matemáticas que básicamente cubría el cálculo vectorial (una clase de nivel junior a la que asistí, aunque muchos estudiantes de segundo año la tomaron) e introdujo muchos conceptos y notación para la física de segundo año. clases Incluso en las clases de primer año vimos cosas que no habíamos visto, pero que no necesitábamos digerir todavía, especialmente en la clase del segundo semestre, E&M. Solo tomé física en el primer año y luego audité una clase de mecánica cuántica (que era difícil y probablemente no estaba preparada) porque pensaba que era una mierda, así que realmente no puedo hacerle justicia, pero como Entiendo que las matemáticas se vuelven aún más complejas cuando llegas al nivel de posgrado. La especialización en matemáticas me enseñó que después de pasar un cierto nivel, los cambios matemáticos. Te enfocas en probar conceptos y / o las matemáticas se vuelven tan difíciles que necesitas usar programas de computadora para resolverlo.

Una respuesta de dos palabras puede ser mucho. La matemática es el lenguaje de la física, no hay física sin ella (la hay, pero el mundo no escucha las palabras, necesita pruebas que todos puedan entender, las matemáticas facilitan proporcionar una prueba razonable y explicable)

No sé si esta respuesta te satisfizo. Pero la matemática más compleja o intensa incluida en física que vi hasta ahora fue la ecuación de Schrodinger. Nadie podía entender cuando dijo que un gato puede estar vivo y muerto al mismo tiempo, pero lo dejó claro por las matemáticas.

Para decirlo de una manera simple, yo diría que no verá ningún número a menos que estén en orden de magnitud.

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