¿Estoy loco si he decidido comprender la teoría general de la relatividad a través del aprendizaje según los primeros principios?

No especificó el detalle más crucial, que es la cantidad de conocimiento de fondo que tiene.

Si por “primeros principios” quiere decir que no tiene absolutamente ningún conocimiento de la física y las matemáticas de nivel universitario, entonces primero tendrá que adquirir una gran cantidad de conocimientos básicos, y eso puede llevar incluso años para lograrlo, especialmente si está trabajando tiempo completo. Tenga en cuenta que la mayoría de los estudiantes de física solo aprenden relatividad general después de al menos 3-4 años de estudio a tiempo completo.

Por otro lado, si tienes un título en física y / o matemáticas, entonces es solo cuestión de elegir un buen libro de texto.

(Puedo ampliar mi respuesta con mucho más detalle si me dices cuánto conocimiento de fondo tienes).

No, sinceramente, ¡creo que más personas necesitan tener este tipo de mentalidad! Creo que demasiadas personas deciden que “las matemáticas no son lo mío”, y por corolario, tampoco lo es la física, la astrofísica, la CS, etc. Muchos campos e ideas fascinantes de repente se ignoran por necesidad.

Como mencionó Joseph Wang, una cosa a tener en cuenta es la profundidad que desea comprender la relatividad general; La física, en particular, es un tema con muchos grados variables de sutileza y profundidad. Según su pregunta, parece que quiere algo más que una comprensión superficial (es decir, “el espacio-tiempo curvo es como poner una pelota pesada sobre una superficie de goma y ver cómo se dobla”); pero sin conocer su preparación matemática, es difícil aconsejarle sobre un curso adecuado.

Dicho esto, un camino general para alguien que no se ha centrado en la física en su vida anterior puede ser el siguiente. Las tareas marcadas con * son técnicas, mientras que las marcadas con ^ son más generales / heurísticas. De todo corazón creo que uno sin el otro cuando se aprende física es subóptimo.

1. Comience con la mecánica newtoniana: sí, no puede escapar de esto. Dependiendo de sus antecedentes, es posible que desee comenzar con las conferencias OCW del MIT (Materiales de curso en línea gratuitos; uno de los cursos 8.01 sería suficiente); o comience a estudiar por su cuenta utilizando un buen texto, como Morin o Kleppner / Kolenkow para estudiantes más avanzados. * Al mismo tiempo, le animo a que comience a leer más libros orientados a laicos sobre relatividad especial. ^
2. Ahora comience a aprender la versión matemática de la relatividad especial; puede consultar capítulos posteriores en Morin, o algún otro libro de mecánica avanzada. Por lo general, no he encontrado que los textos que se centran específicamente en la relatividad especial sean tan útiles, aunque pueden serlo. * También puede continuar las lecturas de la relatividad especial de su audiencia general para complementar su intuición, mientras comienza con lecturas sobre experimentos relacionados con la relatividad general. ^
3. Finalmente, puede facilitar el estudio de la relatividad general. Primero, tener alguna preparación matemática probablemente será útil (especialmente en matrices y tensores). He escuchado que un buen texto general para este paso puede ser Una cosa muy incomprensible: notas sobre una introducción muy suave a las matemáticas de la relatividad , aunque no lo he usado yo mismo. *

¡Espero que ayude, y la mejor de las suertes en su valiosa búsqueda!

Diría que nadie entiende realmente la relatividad excepto por los primeros principios. Pueden ser como buenos cocineros que pueden seguir las recetas, pero no son como los maestros cocineros que crean las recetas.

Una base en la física clásica puede ayudar a los hábitos de emplear la ciencia, pero puede inculcar creencias que pueden ser muy difíciles de desaprender más adelante. Aprender física clásica podría esclavizarlo para siempre sin creer en la nueva física. Solo se aplican los primeros principios de la relatividad general y puede ser mejor no tener otros principios que entren en conflicto con la relatividad general. La cuestión se convierte en qué, si alguno de los primeros principios se presenta antes de los postulados de la relatividad general, que son:

1. La física es la misma en todos los marcos de referencia inerciales.
2. La velocidad de la luz es la misma en todos los cuadros inerciales.
3. En una caída libre, el marco inercial no cambia o, de manera equivalente, todos los marcos inerciales pueden considerarse en caída libre.

Todo en la relatividad general se desprende de estos primeros principios y es el único lugar para comenzar desde mi punto de vista. Pero todavía nos queda la cuestión de por qué estos primeros principios. Para comprender realmente la relatividad general, necesitamos primeros principios que precedan a los de la relatividad general.

Sugiero comenzar con los principios que

1. el universo está ordenado en la medida en que puede entenderse y los pedidos solo pueden entenderse en un modelo de información. Y entonces
2. Los ordenamientos son relativos a una posición en un marco de referencia de un observador.

A partir de ahí podemos llegar a los principios que se aplican a la relatividad y la física cuántica. con física basada en la información: una base potencial para el espacio-tiempo emergente

Sin embargo, he descubierto que este curso de volver a los primeros principios no es en absoluto como se hace comúnmente, y si bien obtendrá una buena comprensión de la relatividad general, todos pensarán que está loco.

Aprendí GR a mediados de los 40, así que no creo que estés loco.

Comencé con libros de ciencias populares, escritos principalmente para laicos. En retrospectiva, creo que fue una pérdida de tiempo. Demasiados conceptos no se traducen muy bien de las matemáticas al lenguaje humano, por lo que hay un gran énfasis en las cosas que se pueden describir pero que no son terriblemente importantes. Por ejemplo, cuando ve a alguien en Quora abrir una descripción de GR con el principio de equivalencia, es casi seguro que el escritor tiene una comprensión muy informal de la teoría, porque ese es un tema que los libros de ciencias populares usan para llenar sus páginas.

La realidad básica es que necesita tener una comprensión básica del cálculo para comprender incluso la física newtoniana (Newton, después de todo, tuvo que inventar el cálculo para formular su física). Y vectores. Realmente no puedes entender ninguna de las ciencias físicas con una comprensión básica de cálculo y vectores.

La buena noticia es que con un conocimiento práctico incluso rudimentario de calc y vectores, puede tomar un libro de texto de pregrado sobre GR y comprenderlo. Tal vez no pueda calcular el desplazamiento del perhelio de la órbita de Mercurio, pero al menos siga y comprenda los principios.

Sin matemáticas, estás atrapado con los libros de ciencias populares. Sentirás que aprendes mucho de esos libros, pero ten en cuenta que probablemente terminarás con una especie de visión distorsionada de la teoría y probablemente algunas ideas falsas.

Por supuesto no.

Es perfectamente posible para un inteligente. Persona motivada para comprender los conceptos básicos. No sabía mucho acerca de la relatividad especial o general hasta los cincuenta años cuando me interesé.

Si tiene la intención de comprender las matemáticas subyacentes, tendrá que trabajar mucho más duro. Tendrás que dominar las matemáticas a través de, al menos, ecuaciones diferenciales. Einstein fue casi recogido por el famoso matemático Hilbert.

No, es una de las mejores decisiones que puedes tomar. En serio, lo sé porque estoy allí ahora mismo. Y menos 1 niño estoy en los mismos zapatos.

Es el comienzo de una gran aventura. Definitivamente aprenderá más sobre el mundo de lo que esperaba al principio. Es más como un viaje por la madriguera del conejo. Cuanto más profundo vayas, más rico y extraño será el mundo que descubras. Y es un viaje lleno de trampas que te causará mucha frustración y pondrá a prueba tu resolución. Eso significa que no es aburrido en absoluto. Lo mejor de todo es que es un problema abierto. La gravedad no está resuelta. Sí, las ecuaciones de Einstein lo resuelven a escalas macro, pero nadie sabe realmente qué es la gravedad y cuál es su fuente en el nivel micro. Esto lo hace aún más emocionante.

En cuanto a los “primeros principios”, me gustaría saber qué quiere decir con eso. Definitivamente, hay algunos principios únicos para el GTR, tanto desde el punto de vista físico como matemático, pero en realidad no son más bien autónomos. GTR es actualmente una teoría que es como una isla separada del continente que es la teoría cuántica de campos. Si alguna vez se encuentra un puente que conecte a los dos, será el continente del que la isla formará parte y no al revés.
Debe tener esto en cuenta si su motivación es buscar los primeros principios reales que también son físicos, no solo matemáticos y macroscópicos. Porque eso es lo que realmente es GTR: una elegante teoría general. Explica mucho pero esconde aún más.

Pues no creo que lo seas. Puedes aprenderlo cuando y como quieras. El primer principio de la relatividad general en realidad no es tan complicado si no vas a hacer enfoques académicos. Te pido que te gradúes en física. No será tan difícil. No sé tu condición pero creo que puedes ir a la universidad incluso ahora