¿La física se trata de matemáticas conceptuales?

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En física, el objetivo es obtener una descripción matemática de cualquier sistema o fenómeno que esté considerando, a través de métodos que son una combinación de intuición y rigor matemático. Sin embargo, si la búsqueda del rigor matemático completo entra en conflicto con el objetivo de obtener esa solución, mientras que aplicar la intuición (razonable) proporciona la respuesta de manera más simple, ignora el rigor, porque ser matemáticamente riguroso no es su trabajo. Si su descripción es matemáticamente consistente y también está de acuerdo con los datos experimentales, es lo suficientemente buena, incluso si no tiene una prueba rigurosa.

La matemática conceptual, aunque no es un término bien definido, ciertamente incluye ser riguroso y dar pruebas sólidas de todo lo que propone, porque ese es su trabajo en matemáticas. Sin embargo, si ese mismo requisito se impone a los físicos, les tomaría el doble de tiempo encontrar la mitad de las cosas que saben intuitivamente.

Entonces, no, la física se trata de física conceptual, no de matemática conceptual.

No, la física no se trata de matemática conceptual. La física es sobre el mundo físico. La física comienza con experimentos . Mi formación fue en física teórica. La mayor parte de mi carrera la pasé buscando matemáticas para describir algún sistema físico, programando esas matemáticas y luego usando la computadora para hacer predicciones sobre cómo se comportaría el sistema físico en diferentes circunstancias. Pero las matemáticas nunca fueron el punto final. Los programas nunca fueron el objetivo. El objetivo siempre es comprender los sistemas físicos. Los experimentos fueron primero. Y siempre quise experimentos para verificar mis resultados. Y si los experimentos no estaban de acuerdo, tenía que corregir las matemáticas.

Por alguna razón, al público que mira televisión le gustan las ecuaciones ininteligibles en una pizarra blanca. ¿Es porque las personas esperan entender las matemáticas, pero se sienten mal cuando no entienden la descripción de un experimento?

Pero el valor de las ecuaciones está en su capacidad para describir la realidad. Las ecuaciones que los físicos aman, las ecuaciones “grandes”, son las que describen muchas partes diferentes de la realidad. Nos encanta F = m * a porque describe gran parte de la realidad (cuerdas y poleas, péndulos, resortes, movimiento planetario, caída de manzanas, corrientes eléctricas, mecánica cuántica, …), no porque la ecuación sea tan bonita. En realidad es bastante simple. Exp [i * pi] = -1 es una ecuación mucho más bonita. Pero no es a quien amamos.

¡La física demuestra más claramente para qué están hechas las matemáticas! Aprendemos las matemáticas como su propia disciplina separada, pero las matemáticas son totalmente inútiles hasta que se aplican a problemas reales, y la física demuestra más claramente cómo las matemáticas deben usarse para describir los sistemas físicos.

La matemática no es una invención humana, es un descubrimiento de los principios esenciales del pensamiento humano. La matemática evolucionó directamente de las leyes de la percepción, nuestra tendencia perceptiva a percibir las cosas geométricamente, vista de manera más espectacular en nuestra capacidad de ver de inmediato la regularidad de una catedral gótica, o un patrón de caleidoscopio, o la geometría de un helecho de violín.

Aprender matemáticas es aprender a pensar. Aprender física es aprender a pensar sobre los sistemas físicos.

No podemos decir que se trata de un poco, sí, las matemáticas son una parte integral de la física. Necesitas matemáticas en casi todas las derivaciones y para responder a problemas conceptuales, uno necesita el conocimiento del cálculo, etc. física

Afortunadamente o desafortunadamente, sí. Es como un bebé para la física.

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