Edward Witten conocía muy bien las matemáticas básicas, como cabría esperar de un físico que trabaja en la teoría cuántica de campos. Escribió su tesis doctoral sobre temas relacionados con interacciones fuertes bajo David Gross.
Recuerdo haber leído sobre Witten en un libro sobre los fundadores de la teoría del índice (olvidé cómo se llama). Tiene ensayos biográficos sobre Michael Atiyah, Isadore Singer, Raol Bott y otros asociados con el inicio de la teoría del índice. Hubo un ensayo escrito por Edward Witten sobre Atiyah. Witten escribe que cuando era doctorado en Harvard, Atiyah dio una charla sobre matemáticas relacionadas con QFT que ninguno de los físicos (incluido Witten) entendió. Pero esto intrigó a Witten y decidió aprender esta forma de abordar el tema. Habló con Atiyah, quien creo que era el embajador de la marca de física matemática en ese momento (se sorprendería al saber cuántos investigadores importantes en esta área fueron influenciados por Atiyah). Atiyah invitó a Witten a pasar un año en Oxford y trabajar con él. Fue en Oxford, Witten aprendió muchas matemáticas avanzadas. Witten dijo en ese ensayo cómo Atiyah lo guió sobre qué leer y leyó toneladas de libros amarillos de Springer sobre topología y geometría. La interacción con Atiyah condujo a algunos de los mejores trabajos de Witten sobre topología y geometría. Y una vez que adquiere un nivel de madurez matemática (si es matemático, sabe de lo que estoy hablando), puede sumergirse en cualquier tema y comenzar a leer. Witten, siendo físico, tenía cierto nivel de madurez matemática que se mejoró varias veces después de que comenzó a trabajar con las matemáticas avanzadas.
No creo que Witten sea un matemático tan fuerte como un matemático profesional. Aparte de una prueba del teorema de la energía positiva, no creo que Witten haya probado rigurosamente ninguna declaración matemática. Utilizó las matemáticas avanzadas en su trabajo, pero el genio de Witten está en ver las conexiones. Mostró que puedes ver nudos invariantes en cantidades físicas en QFT. Witten, junto con otros, ideó algunos invariantes topológicos / simplécticos y estos invariantes surgieron como cantidades físicas en los QFT. Nunca se definieron rigurosamente y sus propiedades nunca se probaron en el trabajo de Witten. Lo que inspiró a algunos matemáticos como Kontsevich a hacer maravillas.
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Probablemente sepa más matemáticas que un estudiante de posgrado principiante inteligente en matemáticas.