¿En qué campo de las matemáticas (ej. Cálculo) debería concentrarme si quisiera sobresalir en la física de partículas teórica?

Dices “he hecho geometría básica y trigonometría básica”, lo que significa que aún no has completado la escuela secundaria.

Mi sugerencia:

Concéntrese en las matemáticas y la física en su plan de estudios de la escuela secundaria. Allí aprenderá sobre funciones, cálculo simple, números complejos, que es la base para las matemáticas y la física de nivel universitario.

Cuando vayas a la universidad y elijas física y luego una especialización en física teórica, seguirás varias clases de matemáticas que te prepararán. Algunos son:

Matemáticas ‘avanzadas’ básicas (números complejos, límites, cálculo en múltiples dimensiones, análisis de funciones, etc.)

Ecuaciones diferenciales

Análisis de Fourier

Análisis complejo

Teoría de grupo

Cálculo tensorial

y otros.

Por supuesto, a medida que asista a clases de matemáticas en la universidad será más formal y riguroso, lo que significa que aprenderá pruebas y definiciones formales, por ejemplo, qué es un “campo” (como un campo vectorial), especialmente si ingresa a la física teórica ( o matemáticas).

Si realmente quiere una ventaja , entonces comprenda cosas como la serie Infinite (por ejemplo, la serie Taylor), límites, números complejos y cálculo (diferenciación e integración al menos en una dimensión). Sin embargo, todavía hay MUCHO para asimilar.

Dicho esto, recomendaría que le pidas sugerencias y consejos a tu maestro de matemáticas.

Francesco dio una excelente respuesta. Algunas cosas para agregar:

Incluso después de cuatro largos y difíciles años de pregrado en los que has estudiado un asombroso grado de matemáticas y física, ni siquiera estarás a punto de comprender la teoría moderna de partículas. Incluso después de su primer año de posgrado, no lo entenderá, pero en ese momento, estará listo para comenzar a aprender lo básico. A medida que se acerque a su doctorado, finalmente establecerá una comprensión de su campo de especialización. Ningún estudiante universitario es un “teórico de partículas”, solo son estudiantes universitarios. Novatos Renacuajos Abrázalo, no te presiones demasiado y absorbe todo el conocimiento que puedas.

En segundo lugar, algo sobre el cálculo: no existe el cálculo “suficiente”. El cálculo no es un campo activo de investigación matemática como la teoría de grupos o la topología. El cálculo es más como un conjunto de herramientas que son absolutamente esenciales para comprender cualquier otra pieza de las matemáticas. El cálculo no es algo para recoger y dejar: debes vivir y respirar. Intentar comprender incluso las matemáticas avanzadas de pregrado o la física sin cálculo es como tratar de escribir poesía en un idioma que no puedes leer.

Ninguna posibilidad. Debe dominar la geometría diferencial algebraica y el libro de John Bell “Hablable e indescriptible en mecánica cuántica”.

Y un consejo adicional: ¡Mire a través de los documentos actuales de teoría de partículas y eche un vistazo al tipo de matemáticas que usan!