¿Qué debe aprender un aspirante a físico de 13 años?

Como no sé dónde vives, supongo que es Estados Unidos. Si se encuentra en otro país, tome mis comentarios en el espíritu que se les da y modifique según sea necesario para su sistema educativo particular.

Diría que desarrollar su habilidad matemática es lo más importante en este momento de su vida. Sin una base sólida en matemáticas, encontrará que la física es muy desafiante, porque las matemáticas son el lenguaje de la física. También trabaje en sus clases de ciencias, pero es más fácil para alguien aprender la física un poco más tarde una vez que tenga las matemáticas necesarias en lugar de lo contrario. Comienza con una secuencia de clases de matemáticas, que te prepara para tomar el cálculo I en el 11 ° grado (o incluso antes). Si su escuela ofrece algún tipo de clases de álgebra lineal / matrices, tómelas también. Si su HS no ofrece clases de matemática, física y estadística de primer año en la universidad, llévelas del colegio comunitario local.

También le ayudaría a participar en las Olimpiadas de física y matemática, y en clubes de ciencias (por ejemplo, clubes de astronomía). Trabajar con compañeros superdotados en preguntas desafiantes lo ayudará a perfeccionar aún más sus habilidades matemáticas y físicas.

Comience a tomar alemán, francés, japonés o ruso como su segundo idioma. Los programas de posgrado en Física requieren al menos competencia en el nivel de lectura en al menos uno de varios idiomas además del inglés, en el cual los trabajos de investigación en física se publican comúnmente. Los idiomas que mencioné son una fuente común de elección reconocida por casi cualquier departamento de posgrado en los Estados Unidos.

Pero no descuides tu salud física y mental / emocional. Sea activo en alguna actividad atlética (deporte, senderismo, baile, régimen de ejercicio, etc.), aprenda a comer alimentos saludables y pase tiempo social con personas de alta calidad. Domine los conceptos básicos de cuidarse a sí mismo: cosas cotidianas como lavar la ropa y organizar su habitación para que cuando vaya a la universidad se conviertan en una segunda naturaleza y no sean fuentes adicionales de estrés. Sé que esto suena extraño, pero créeme, ¡hablo por experiencia (los demás y los míos)! Estos no son comentarios “esponjosos”. Una especialización en física es un programa EXTREMADAMENTE exigente que ejercerá una gran presión sobre sus reservas mentales, físicas y emocionales. He visto el estrés que conduce al abuso de sustancias y las crisis mentales, incluso dentro de mi grupo de compañeros de tamaño modesto. Cuantas más habilidades académicas y personales desarrolle desde el principio para ayudarlo a hacer frente a las demandas de ser un estudiante de física, menor será la probabilidad de agotamiento o comportamientos que finalmente lo retrasarán. Lo sé, 13 parece muy joven para pensar en estas cosas, pero es una buena edad para comenzar con el amplio conjunto de habilidades que necesitará en la universidad, cinco años después.

Aclaración agregada un poco más tarde

¿Por qué necesitas aprender a ser organizado y conocer los conceptos básicos para cuidarte a ti mismo? Cuando tomas física y matemáticas, vivirás en medio de MUCHO papel. No desea que sus cálculos importantes se oculten en medio de los detritos en su habitación. Te quedarás en laboratorios y bibliotecas, más de 24 horas seguidas, trabajando en cálculos e informes, y debes tener un espacio para dormir que no sea borrado por libros y ropa cuando entres a tu habitación completamente exhausto a las 3 am También necesitas para saber qué tipo de medicamento de venta libre debe tomar para dolores de cabeza, resfriados, etc. y medidas sanitarias simples como lavarse las manos regularmente cuando hay muchas personas enfermas alrededor. ¡El semestre de otoño podría ser renombrado ‘semestre de gripe! Necesita poder mantenerse sano, porque eso afecta su productividad. (Algunos profesores no reprograman los exámenes, y una mala calificación de un examen debido a una enfermedad podría ser el factor decisivo para estar en el programa de honores. Algunas clases de primer año en las grandes escuelas son medidas notorias de eliminación). Mi punto es que el Las demandas mentales de tu mayor pueden ser tan abrumadoras que es posible que no tengas tiempo para pensar en los aspectos habituales de la supervivencia. Pero debes ser lo suficientemente funcional como para completar el programa. Debido a que no tendrá tiempo para aprender las habilidades de supervivencia mientras está en el programa, comience a aprenderlas en HS, para que sean comportamientos de piloto automático en la universidad. No caigas en la “mentalidad de cultura nerd” de pensar que las habilidades prácticas + no físicas / matemáticas y la competencia en física / matemáticas son inversamente proporcionales: que cuanto menos tienes de una, más tienes de la otra. Es bueno para reírse con una cerveza, pero no sirve bien a las personas en la vida real.

Ah, y buena suerte!

1. Lea libros de texto estándar que estén a un término / año o dos por encima de su nivel actual. Incluso si no los comprende completamente, debería descubrir que su mente ha adquirido cierto grado de familiaridad con los temas que lo ayudarán a familiarizarse con ellos cuando los estudie formalmente a ese nivel.
2. Lea los libros de Historia de la Física y las Matemáticas. Sus cursos de física y matemáticas a menudo abordan el tema desde una perspectiva de “Aquí es donde estamos”. Con frecuencia, esto puede enmascarar la motivación detrás de las ideas (es decir, por qué las personas estaban interesadas y cómo llegamos aquí). Si ve una frase como “Planck resolvió la catástrofe ultravioleta al introducir la idea de la cuántica”, se perderá toda la brillantez y la desesperación de la idea, y cómo se promulgó en todo el mundo científico para convertirse en la declaración casi descarada. es hoy. Lo encontré realmente útil para entender cómo nombramos las cosas y disipar los sentidos de “Ahora ocurre un milagro” cuando una nueva idea aparece de la nada o “Bueno, si es tan fácil ¿por qué tardó tanto en encontrar la solución? “. Los libros de historia de la astronomía pueden ser buenos lugares para comenzar (asegúrese de que dichos textos cubran las objeciones no religiosas a la Tierra que gira alrededor del Sol; las cosas no son necesariamente tan claras como se describe comúnmente).
3. Circuito básico de electrónica. Obtenga un Arduino (o similar), un grupo de componentes, algunos paneles y un libro sobre Arduino o Proyectos de electrónica. Intente asegurarse de comprender las ideas básicas (p. Ej., Resistencias, inductores, condensadores, diodos, transistores y magnetismo). ¡Lo más importante es jugar con las ideas, no tengas miedo de romper cosas (baratas) y sonríe como un demonio cuando funciona!
4. Aprende a no solo recordar cosas, trata de entenderlas. Poder citar las Leyes de Newton tiene poco valor si no sabes lo que significan y no puedes usarlas.
5. Aprende que las personas no son perfectas. Ellos cometen errores. Si no comprende algo que alguien dijo o escribió, pídale que se lo explique nuevamente (o pídale ayuda a otra persona). Pasé muchas horas rascándome la cabeza sobre lo que, al final, resultó ser un error tipográfico.
6. Sin embargo, probablemente lo más importante que debe aprender es hacer preguntas de “¿Por qué?” Y “¿Cómo?” Y “¿Quién?” Y “¿Dónde?” Y “¿Qué?”. Comienza estúpido y avanza hacia arriba. 🙂

¡Hola! Ya casi termino la secundaria, así que creo que podría darte algunos consejos para el futuro cercano.

Primero, ¡lee toneladas de libros! Lea sobre todo lo que cree que le puede interesar para ver si le gusta el tema o para obtener más información al respecto. Me gustan los clásicos como Una breve historia del tiempo o las teorías de Einstein. No te preocupes si no entiendes todo (o la mayoría de las cosas), ¡sigue adelante! Incluso ver una película de ciencia ficción y leer algunas teorías sobre cómo podría funcionar todo es una forma divertida de aprender más. ¡Hay muchas cosas interesantes por ahí para aprender!

Segundo, no tengas miedo de otras ciencias. Una vez que tome algunas clases de ciencias como química o biología, pronto verá que la física está muy relacionada con estas, especialmente la química. No quería tomar Biología en mi primer año porque pensé que sería aburrido, pero resultó que realmente me gusta, ¡e incluso lo estoy considerando para la universidad! Una de las lecciones que aprendí es que no te predispongas a temas que creas que no te gustarán hasta que los hayas probado.

Tercero, enfóquese en obtener buenas calificaciones en la escuela secundaria, sí, incluso en inglés e historia. Entrar en una buena universidad para la física puede o no estar en la parte superior de su lista, pero algunas de las universidades que estoy considerando son UC Berkeley, Columbia, Princeton, Boston University y UT Austin. Todos estos son excelentes para sus programas de ciencia (y física), y junto con superar el SAT, hacerlo bien lo ayudará a entrar en cualquiera de estos.

Más allá de eso, hay toneladas de opciones para usar la física en tu carrera. Si quieres hacer ciencia pura, un doctorado en física puede ser el camino a seguir. ¡También podría considerar la física aplicada y la ingeniería! Por último, no te preocupes por nada de esto ahora (¡excepto el primer paso!) Y no te estreses, ¡todavía tienes un poco de tiempo para ir a la escuela secundaria!

No te especialices todavía. Lea mucha física como pasatiempo, pero en la escuela trate de desarrollar amplitud. No tomé cursos avanzados en física o matemáticas hasta que estuve en la universidad, y luego solo en mi tercer y cuarto año. Extremadamente importante, y típicamente subestimado, es la experiencia en inglés, particularmente en la escritura. Esta habilidad es mucho más importante para los físicos que, por ejemplo, para los matemáticos. Aprende sobre los asuntos mundiales; ese estudio lo ayudará a decidir qué es importante en la vida.

En retrospectiva, muchos de los estudiantes que enfatizaron la física, la física y la física, nunca progresaron mucho en sus carreras. Así que disfruta el tema, pero no sientas que tienes que “avanzar”. Al menos en mi experiencia, como le dijo la tortuga a la liebre, lenta y constante gana la carrera.

1. Las historias que te cuentan, sobre masa, energía, trabajo, etc., son solo historias. Son historias muy, muy buenas que funcionan notablemente bien, pero no son realidad. La física se trata de las mejores historias que explican la mayoría de las cosas (a menudo usando matemáticas) y hacen las mejores predicciones.
2. No hay ‘partículas’. No hay ‘olas’. No hay “fuerzas”. Todos estos son términos de las historias que los tipos de física aceptamos usar porque son convenientes. Un electrón no es una ‘partícula’ de ‘material’ que zumba alrededor de un núcleo. Un fotón no es una ‘partícula’ de ‘luz’ que zumba por el espacio. Los electrones y los fotones hacen lo que hacen, y a veces nuestras historias se vuelven más consistentes ya que si decimos “Oh, está actuando como una partícula” y, en otras circunstancias, estamos de acuerdo “Oh, podemos explicar esto describiéndolo como una onda”. Ni VERDADERO ni REAL, solo útil en ese momento.
3. La física nunca puede decirte qué es, qué ha cambiado. Solo puede lidiar con las transiciones comparando Antes con Después: ahí es donde entra la energía como un medio para contabilizar todo lo que ha cambiado en el medio. Podemos valores de Antes y Después y darles unidades y describir el cambio en términos de Trabajo, etc.
4. Estas son historias útiles solo porque nos ayudan a hacer predicciones que podemos probar con la posibilidad de que la historia sea incorrecta. ¡Puede estar mal! Las buenas historias (teoremas) se han probado una y otra vez, y no han fallado gravemente.
5. Finalmente: cuando una historia no funciona, tal vez bajo nuevas condiciones, es hora de una nueva historia. Pero también tiene que hacer predicciones y encajar con las otras historias que hasta ahora parecen estar funcionando.

Grok eso? Está bien, ¡estás listo para ser físico!

Álgebra.

Historia.

Jugar al menos un deporte de manera competente.

Habilidades de comunicación.

Tocar un instrumento musical.

Habilidades de colaboración.

El Hokey-Pokey.

Cómo construir una casa en el árbol.

Seriamente. No hay razón para limitar a un niño de 13 años. Este niño puede estar completamente y totalmente enamorado de la física hoy, pero envuelto en escribir poesía el próximo mes y explorar una relación significativa con alguien de su misma edad que consume cada sinapsis en su cerebro en seis meses, sin dejar espacio para algo tan insignificante como la física.

Pero por el momento, ve con la casa del árbol. Combina mucha física con aplicaciones del mundo real, y le brinda a un adolescente incipiente un lugar para irse lejos de sus padres, una etapa que TODOS los adolescentes llegan tarde o temprano.

Muchos le contarán sobre su propio crecimiento personal en su camino para convertirse en físico. Como es probable que esté cubierto, me centraré en otra cosa:

Aprende la habilidad de hacer buenas relaciones. Los físicos no trabajan de forma aislada. Cada vez hay más y mucha colaboración . La idea del físico solitario trabajando en un laboratorio y resolviendo todos los problemas por sí solo no es la verdad de lo que hace un físico moderno. Tienes que aprender a crear un ambiente positivo con personas muy inteligentes. Tienes que aprender a trabajar con personas académicamente competitivas y convertir esa competencia en colaboración, confianza y un entorno que fomente la creatividad. En el nivel MÁS ALTO de física, se trata de ser bueno usted mismo y también de aprender a sacar el máximo provecho de su equipo. Como dice el viejo y sabio dicho “la fuerza del lobo está en la manada y la fuerza de la manada está en el lobo”

Lea un libro llamado “colaboración radical”.

Las respuestas aquí son muy completas y no tengo mucho que agregar. Aquí hay algunas cosas que no debo hacer según mi propia experiencia. Su experiencia puede ser diferente.

1. No lea relatos populares de física. Esto me dolió mucho porque primero tuve que desaprender algunas de las estupideces que pensaba antes de aprender cosas de verdad. Si no lo estás haciendo con las matemáticas, en realidad no estás aprendiendo física.
2. Tenga una mente abierta sobre lo que le interesa. La física no es principalmente física de partículas esotéricas. Hay muchos fenómenos interesantes relacionados con la física en el mundo y muchas áreas de la física para explorar. Es posible que no esté interesado en todo en igual grado, pero si está demasiado enfocado, puede perderse algo que realmente ama. En mi caso, quería estudiar teoría de cuerdas hasta que pudiera. Descubrí que, en el día a día, no estaba realmente interesado en eso, y terminé estudiando materiales blandos.
3. No gastes demasiado tiempo en actividades formales. A veces, la mejor manera de progresar es sentarse y pensar profundamente sobre algo, jugar con ideas y simplemente explorar. Demasiado tiempo en actividades formales y es posible que no desarrolle la creatividad que necesita para tener éxito. Hacer buena ciencia se parece mucho más a hacer un buen arte de lo que la mayoría de la gente piensa.
4. No adores a los héroes y definitivamente, definitivamente no los copias (excepto de una manera). En primer lugar, tus héroes deben tener éxito al encontrar su propio camino, no copiando a otros. En segundo lugar, todos trabajaron duro. No hay otra fórmula mágica que no sea el trabajo duro y el esfuerzo a largo plazo.
5. No descuides dormir. Aprenda cómo funciona su cerebro: ¿cuándo está más activo? cuando estas muy cansado? Asegúrate de estar en óptimas condiciones cuando estés aprendiendo para que todo el esfuerzo que hagas sea útil.
6. No te dejes atrapar por distracciones. No me refiero a los videojuegos, los deportes o lo que sea, por supuesto, tu tiempo libre es tuyo, pero cuando estás aprendiendo y pensando, solo aprende y piensa. No dejes que los mensajes de texto / correos electrónicos / tuiteos / lo que sea que hagas ahora te interrumpan .

Cuando tenía 13 años estaba realmente interesado en la física (la física de partículas para ser precisos). Creo que a esta edad no es tan importante meter las matemáticas y las leyes de Newton. Excel en la escuela secundaria, hacer un trabajo extra, pero leer revistas de ciencias populares, ver documentales, leer libros científicos reales. Comencé con el universo en pocas palabras, entendí el 10% pero estuve expuesto a conceptos como la función de onda, la dualidad de partículas de onda, el experimento de doble rendija, el principio holográfico. Esto realmente despertó mi curiosidad. Leía el libro todos los años y veía cuánto había aprendido.

Luego tuve una fase rebelde de la teoría de cuerdas (14-17 años) cuando leí el universo elegante y el tejido del cosmos.

Una vez que empiezas a disfrutar más de las matemáticas, comienzas a leer artículos científicos o blogs (phys.org, etc.), pero eso ocurrió cuando estaba en la universidad.

Me aseguraría de tener una / realmente / buena comprensión de los conceptos básicos:

• Leyes de Newton del movimiento
• La diferencia entre energía, poder y trabajo.
• Las unidades SI y la relación entre ellas (son emocionantes )
• Hazte bueno con las matemáticas. No solo la aritmética, sino también la geometría básica y el cálculo.

Luego experimente en el cobertizo … construya los problemas de la mesa inclinada de los libros … Use una balanza de resorte para medir la tensión en las cosas, incluso en una cuerda que gire un peso alrededor de su cabeza … haga una máquina Winshurst y un conjunto de cristal y un oro electrómetro de hoja (pista: el papel de aluminio es más barato) y un penulum foucault y muchas cosas con resortes y pesas. No lo leas, vívelo.

Aprenda la física estándar a medida que avanza en su educación hasta completar y completar el nivel universitario de Física I y Física II junto con el nivel matemático de vectores y cálculo. En este punto de tu educación física antes de tomar el curso que incluye la introducción a la relatividad y la mecánica cuántica, debes aprender el material presentado en la Teoría del todo de Gordon. Este es el curso que falta y debido a que no estaba disponible en el pasado, los físicos han construido todo el campo de la física en un terreno defectuoso. Al leer este libro, verá los errores en la comprensión actual de la física y podrá corregirlos.

Por supuesto, todos los físicos estarán en armas haciendo esta publicación, pero se dan cuenta de esto, saben que algo está muy mal y no tienen idea de cómo solucionarlo.

El 28 de junio de 2016, apareció un artículo escrito por Sabine Hossenfelder en Forbes Science titulado, “¿No podrían las partículas nuevas en el LHC ser exactamente lo que necesita la física?” En este artículo, concluye diciendo: “Si la protuberancia desaparece, esto nos catapulta a lo que se conoce como el “escenario de pesadilla” para el LHC: The Higgs y nada más. Muchos físicos de partículas temen este escenario porque, si se hace realidad, los dejará sin orientación, perdidos en una espesura de modelos que se multiplican rápidamente y que amenazan con bloquear la luz solar. Sin un poco de física nueva, a todos les preocupa que no tendremos nada con lo que trabajar que no hayamos tenido en 50 años. Sin nuevas entradas que nos puedan decir en qué dirección mirar en el objetivo final de la unificación y / o la gravedad cuántica, finalmente tendríamos que admitir la verdad: estamos completamente perdidos “.

Lo único que cambiaría en el artículo de Sabine Hossenfelder es la frase “si la protuberancia desaparece” a “cuando la protuberancia desaparece”. La pregunta que tengo para Sabine Hossenfelder es … ¿Cree ella que aquellos que están completamente perdidos podrán encontrar la salida sin ayuda “externa”?

Mantenga sus opciones abiertas. Pero si todavía quiere pasar a la Física, entonces pasará a un nivel alto (lo que mi grupo de edad llamaría niveles A) Matemáticas, inglés (grados A / B) y otra ciencia, preferiblemente química.

También necesitará aprender a retener mucha información y, en particular, fórmulas muy largas, aprender a cambiar las condiciones o el tema de esas fórmulas (de ahí la necesidad de una matemática de nivel A).

Hablaría con su director principal y también con el director de física de su escuela, ya que podrán darle mejores líneas de investigación.

Sin embargo, mantenga sus opciones abiertas.

La mejor de las suertes en tu carrera.

Saludos

Chris R

Londres

A los 13 años, sugeriría que uno se centre en aprender los conceptos básicos de diferentes tipos de ciencia, física, química y biología en particular. Te ayudará a largo plazo. Depende exactamente de qué país vive y del sistema educativo resultante, en cuanto a lo que debe hacer una vez que llegue a 15/16.

Hagas lo que hagas, ¡diviértete! Tienes 13. No gastes todo tu tiempo trabajando en una carrera. No te estreses.

Entiendo que me enamoré de la física a una edad temprana, fue cuando sucedió para mí, a pesar de que no tenía idea de cómo era hacer física.

En términos de cosas para estudiar, sugeriría leer libros populares en cosmología, ciencia de materiales y artículos de ciencia en la web. Emocionarse con nuestro mundo mágico es clave para cuando tengas que arremangarte y aprender cosas difíciles: te mantendrá motivado.

Además, sería bueno aprender realmente matemáticas – as las clases que toma, y ​​la programación. Hay tutoriales en línea en Python y Java – ve a buscarlos 🙂

Finalmente, hazte realmente bueno en la comprensión de lectura, escritura y comunicación … Como científico, necesitas eso …

¡Feliz fisica! Creo que es más una forma de vida que un trabajo, pero sí, hazlo práctico para ti. Además, es una gran puerta de entrada importante para muchas carreras.

Mucha suerte y sigue leyendo Quora 🙂

Las leyes de Newton. Realmente entiendo las leyes de Newton. No es una forma natural para los humanos pensar y es el gran obstáculo que conduce a todo lo demás. Debes ser capaz de pensar newtoniano, no solo calcular. El razonamiento cualitativo riguroso es mucho más importante que el cuantitativo, tan importante que les digo a mis alumnos que la física es todo lo que hiciste antes de llegar a las matemáticas. La física es cómo se encuentra la representación correcta.

Yo mismo soy un aspirante a físico de 13 años, por lo que estas preguntas parecen estar dentro de mi ámbito de conocimiento, sin embargo; Es posible que no pueda expresar tantos detalles e ideas como los físicos profesionales que también respondieron a esta pregunta.

Estoy de acuerdo con el Dr. Muller. No debes tratar de especializarte en un tema, porque hay una gran variedad de campos e ideas que debes observar y considerar antes de decidir en qué te gustaría especializarte. Además, muchos de estos conceptos en física están interconectados en múltiples formas. En este momento, estamos tratando de encontrar una manera de unir la Mecánica Cuántica y la Relatividad General, lo que demuestra que incluso dos sujetos opuestos en física deben unirse para avanzar en nuestra comprensión del universo que nos rodea.

Además, trate de aprender todo lo que pueda. Lea libros y artículos sobre física e intente obtener un conocimiento práctico de los conceptos físicos. Luego, puede intentar comenzar a unir estos conceptos físicos verbales con las derivaciones matemáticas, que son muy importantes y son la única forma en que podemos llegar a estas teorías y comprenderlas.

Reconozco que las personas pueden aprender de diferentes maneras, y esto puede no ser adecuado para usted, pero creo que puede ser beneficioso considerar muchos temas en física y comprender la importancia de las matemáticas en estos conceptos.

¡Todo! ¡Disfrutar!