¿En qué tipo de investigación debería participar un estudiante universitario interesado en estudiar física teórica mientras está en la universidad?

La respuesta más pragmática es que debes investigar sobre temas en los que tienes los mejores recursos disponibles en tu instituto de pregrado.

En mi humilde opinión, sería mejor si puede obtener un proyecto que necesita mucha QFT y teoría de la representación (de los grupos de Lie).

Un proyecto que necesita que calcules, digamos, funciones beta y te hace ver cómo estas suelen estar suficientemente determinadas por la teoría de representación de los grupos de simetría. (… si las cosas son supersimétricas, entonces mucho mejor …) Con o sin supersimetría, es bueno tener una idea de varios posibles casos exactamente solubles en QFT como la teoría de Seiberg-Witten o el índice de Witten o los diversos modelos de matriz (una caza muy fértil ¡terreno para proyectos de pregrado con profunda relevancia para cosas más grandes!)

Creo que es muy útil tener una idea de los casos exactamente solubles en QFT.
Elimina muy rápidamente el alcance de varios conceptos erróneos en física que es muy probable que se filtren si uno conoce QFT solo a través de enfoques de diagrama de Feynman.

En un universo diferente, me hubiera gustado decir que tomar proyectos intensivos en gravedad en el espacio-tiempo también es bueno. Pero las tendencias actuales en la física teórica de vanguardia son tales que solo se utilizan aspectos muy triviales de la gravedad. (Una situación bastante triste para los entusiastas de la gravedad como yo …)

Otro tema que me viene a la mente es la conjetura de Ryu-Takayanagi, un área que necesita una muy buena combinación de comprensión de la teoría de campo conforme y la geometría algebraica y algo de gravedad básica, y también se relaciona con algunas cosas de vanguardia absoluta como la conjetura AGT. (… también esto debería generar cierta familiaridad con el “santo grial” de la física, es decir, la gravedad cuántica y los enfoques más conocidos hacia ella, como a través de la dualidad de Maldacena … Aunque estudiar sobre Ryu-Takayanagi solo da una vaga punta del ce- Berg siente por la historia gigantesca y profunda que es la dualidad de Maldacena, pero aún así, alguna impresión de esta historia siempre es bueno tener …)

Si estás preparado para cosas realmente desafiantes, entonces no hay fin para los proyectos difíciles que puedes asumir, ¡incluso puede ser una teoría de cuerdas! La conclusión es que se ocupa de lo que sea necesario para desarrollar una comprensión profunda de alguna área de las matemáticas en el contexto de la física. Como estudiante universitario, si uno no tiene una buena base en matemáticas formales, es un “sexto” sentido que es muy difícil de desarrollar más adelante. Creo que casi cualquier otra cosa en física se puede aprender “de la noche a la mañana”.

Puede trabajar en un laboratorio al final de su primer año académico (es decir, en su primer verano después de ir a la universidad) porque no tendrá suficiente conocimiento para hacer algo relacionado con la física teórica. Además, muchos profesores de física teórica me han dicho que un buen físico teórico debe saber cómo se llevan a cabo los experimentos a nivel de investigación, por lo que dedicar tiempo a trabajar en un experimento en el que trabaja un profesor de la universidad solo será algo bueno. [en su primer año, le sugiero que comience a inscribirse en cursos de mecánica cuántica para que pueda continuar con las cosas más avanzadas desde el principio, y no estoy hablando de cursos que tengan que ver con la mecánica cuántica “antigua” de las edades de Bohr y los gustos]

Al final de su segundo año, debe tener los conocimientos suficientes para acelerar su juego y tal vez ayudar a un profesor suyo a hacer un trabajo computacional. No podrá contribuir a su investigación de ninguna manera significativa (excepto si tiene métodos de autoaprendizaje bastante avanzados), pero podría ayudar en algunas cosas más elementales y aprender en el camino.

Si eres un estudiante universitario capaz, deberías poder comenzar a trabajar a través de la teoría básica de campo cuántico al final de tu segundo año en la universidad / colegio. Por lo tanto, es posible que pueda trabajar en algunas cosas bastante avanzadas que también pueden involucrar métodos teóricos de campo al final de su tercer año. En este caso, puedes apuntar muy alto. ¡Puedes hacer muchas más cosas si conoces QFT! Por ejemplo, cubrí QFT en la forma descrita anteriormente y luego pasé a cosas aún más avanzadas. En mi tercer año, me inscribí en un curso de posgrado sobre física teórica avanzada de la materia condensada. Entonces, este verano (al final del 3er año académico) estoy aprendiendo la teoría básica de cuerdas, continuando estudiando física teórica de la materia condensada y me estoy metiendo en la dualidad calibre / gravedad (mejor conocida como correspondencia AdS / CFT). Entonces, si puedo hacerlo, puedes hacerlo, siempre que trabajes lo suficiente.

Si eres un estudiante universitario capaz, al final de tu tercer año es posible que puedas trabajar en lo que quieras (siempre y cuando tengas la asistencia de tus profesores y también entiendan tus limitaciones), desde cosmología teórica y física de alta energía hasta física teórica de la materia condensada. Si no lo está, hay algunos campos que no necesitan un fondo matemático loco y conocimiento de las teorías de campo. Por ejemplo, puede trabajar en biofísica, o en algunas áreas de física de materia condensada que no utilizan métodos avanzados de teoría de campos.

[Como beneficio adicional, si eres aún más ambicioso, puedes seguir trabajando en un laboratorio para aprender aún más física experimental.]

Mi consejo es apuntar alto!

Creo que es importante tener una buena base en el experimento antes de comenzar con la teoría avanzada. Esto es especialmente cierto si el trabajo de laboratorio serio está disponible para usted como estudiante de primer o segundo año. Más tarde, puede pasar al lado de la teoría comenzando con la teoría subyacente al experimento. No recomendaría sumergirse de cabeza en la teoría de cuerdas, especialmente si desea ser eventualmente empleado después del doctorado.

Esto depende en gran medida de la capacidad y capacitación individual del alumno, así como de la variedad de teorías que le interesan.

En resumen: “Hable con los profesores de su universidad en su área de investigación con sus detalles específicos, ya que podrán brindarle mejores consejos de los que razonablemente podría hacer Internet”.

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