2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Этапы изучения ФЭЧ
Сообщение01.10.2014, 23:02 


01/10/14
1
Здравствуйте, дорогие физики.
У меня есть примерно девять месяцев, чтобы научиться разбираться в основах ФЭЧ.
И вопрос у меня такой - какая подготовка для этого нужна?

У меня есть - математическое высшее образование. Знание общей физики - на троечку.
Есть интерес, есть время и небольшая паника, потому что непонятно, за что сразу хвататься.
Подозреваю, что сначала нужно подтянуть знание общей физики. Но на какие разделы следует обратить более пристальное внимание? В каком объеме?
Нужно ли изучать предварительно атомную физику, ядерную физику, или достаточно краткого обзора? Если нужно, то насколько глубоко?

Математическая база есть. Если что-то из головы выветрилось - вспомнить не проблема. Все упирается в средненькое знание физики.
Я попробовал открыть сразу учебник по ФЭЧ и, естественно, понял, что общих знаний у меня явно маловато.

 Профиль  
                  
 
 Re: Этапы изучения ФЭЧ
Сообщение02.10.2014, 00:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Lavareen в сообщении #914424 писал(а):
Подозреваю, что сначала нужно подтянуть знание общей физики.

Нафиг.

Для начала - вот:
    Munin в сообщении #708185 писал(а):
    Что такое "карта" - ну вот для примера, крупномасштабная "карта" теоретической физики, позволяющая быстро в ней сориентироваться:
    $$\xymatrix{&\text{механика}\ar[ld]_{\text{\begin{tabular}{c}бесконечность\\ степеней свободы\qquad\qquad\qquad\end{tabular}}}\ar@2{->}[d]^{\text{\begin{tabular}{c}квантование\end{tabular}}}\ar@3{->}[rd]^{\text{\begin{tabular}{c}усреднение\\\qquad\qquad\qquad\qquad по микросостояниям\end{tabular}}}&\\\text{теория поля}\ar@2{->}[d]\ar@3{->}[rd]&\text{\begin{tabular}{c}квантовая\\ механика\end{tabular}}\ar[ld]\ar@3{->}[rd]&\text{\begin{tabular}{c}классическая\\ статистическая\\ физика\end{tabular}}\ar[ld]\ar@2{->}[d]\\\text{\begin{tabular}{c}квантовая\\ теория поля\end{tabular}}\ar@3{->}[rd]&\text{\begin{tabular}{c}статистическая\\ теория поля\end{tabular}}\ar@2{->}[d]&\text{\begin{tabular}{c}квантовая\\ статистическая\\ физика\end{tabular}}\ar[ld]\\&\text{\begin{tabular}{c}статистическая\\ квантовая теория поля\end{tabular}}&}$$
Каждый узел сети здесь - математическая модель. В начале - одна простая. Потом каждая стрелочка означает усложнение модели определённого типа. Комбинацией всех таких усложнений получаются все остальные узлы.

Вам надо освоить математические модели и стрелочки, ведущие к узлу "квантовая теория поля" (КТП), потому что эта теория и является математической моделью ФЭЧ. Делать это можно в любом порядке, только не "задом наперёд". Для общей эрудиции полезно знать и остальные незадействованные узлы и стрелочки, но для конкретной узкой цели - не обязательно. Итого, необходимо изучить:
I. Теоретическую механику (механики Лагранжа и Гамильтона).
II. Теорию поля (включая специальную теорию относительности).
II. Квантовую механику.
III. Квантовую теорию поля.
Математические модели в них, соответственно:
- в теоретической механике - система обыкновенных дифференциальных уравнений (в механике Лагранжа 2-го порядка, и в механике Гамильтона - 1-го порядка);
- в теории поля - дифференциальные уравнения в частных производных. Кроме того, пространство независимых переменных ("пространство-время" на физическом языке) имеет псевдоевклидову геометрию _ сигнатуры $(1,3),$ поэтому ДУЧП имеют соответствующую симметрию, и относятся к гиперболическому типу.
- в квантовой механике - тоже ДУЧП, плюс алгебра операторов на функциональном пространстве. ДУЧП рассматривается как дифференциальное уравнение над оператором, решение которого - оператор эволюции за конечное время.
- в квантовой теории поля - аналогичная алгебра операторов на несколько более сложном пространстве.

Но познакомиться с конкретными моделями мало. Надо набрать "словарный запас" конкретных физических задач, явлений, слов, которые в физике часто отличаются от математики.

Кроме того, (IV) надо познакомиться, возможно бегло, с "зоопарком" известных частиц и теорий взаимодействий.

Я бы предложил:
I. ЛЛ-1.
II(1). ЛЛ-2 главы 1-4 + очень бегло главы 5-8. Обязательно § 52, повторить его перед III. Вспомнить методы решения ДУЧП 2 порядка.
II(2). ЛЛ-3 главы 1-9 + потом главы 17-18. Мессиа главы 3, 12, 21 (на будущее и по любопытствую - все остальные).
III. Это сложный вопрос, тут надо много учебников, и я плаваю. В любом случае, на эту часть надо оставить не меньше половины всего запланированного времени.
IV. Начать знакомство можно с Окуня "Физика элементарных частиц", Хелзена-Мартина, Любимова-Киша. Их можно читать до III, а в разделе III - взять учебники, дающие кроме КТП конкретные теории взаимодействий.

-- 02.10.2014 01:12:16 --

Добавлю картинку, которую нарисовал не я, а Homo Sapiens (на некоторых форумах homo unsapiens). Она показывает подход к ФЭЧ меньше со стороны теории, и больше со стороны практики:

Изображение

Здесь по кинематике пригодится Копылов (для начала) и Бюклинг-Каянти, а остальные клетки будут уже охвачены.

 Профиль  
                  
 
 Re: Этапы изучения ФЭЧ
Сообщение05.11.2014, 12:51 
Аватара пользователя


27/08/14
21
Kazan
Во второй картинке верно указано, что хорошо бы знать калибровочные поля (Рубаков "классические калибровочные поля"), ибо уже на классическом уровне там много интересного и полезного.
Цитата:
III. Это сложный вопрос, тут надо много учебников, и я плаваю. В любом случае, на эту часть надо оставить не меньше половины всего запланированного времени.

Пескин, Шредер "Квантовая теория поля", Зи "квантовая теория поля в двух словах.
В первой помимо прочего нормально пишут про неабелевы калибровочные поля.

 Профиль  
                  
 
 Re: Этапы изучения ФЭЧ
Сообщение05.11.2014, 22:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Да, но калибровочные поля - это подраздел теории поля. Про неабелевы калибровочные поля много где хорошо написано: это и Рубаков, и Пескин-Шрёдер, и Хелзен-Мартин, и Коноплёва-Попов, и Ченг-Ли, и Ициксон-Зюбер, и Рамон, и Соколов-Тернов-Жуковский-Борисов, и Вайнберг, и Зи. Проблема не в том, что нечего назвать, а в том, чтобы что-то выбрать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Этапы изучения ФЭЧ
Сообщение11.11.2014, 12:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Castle_Bravo в сообщении #927010 писал(а):
хорошо бы знать калибровочные поля
Munin в сообщении #927169 писал(а):
Да, но калибровочные поля - это подраздел теории поля.

Да, вы правы. Я сам-то понимаю, что это подраздел, но для знакомства указал именно
    Munin в сообщении #914438 писал(а):
    Итого, необходимо изучить:
    II. Теорию поля (включая специальную теорию относительности).
    Munin в сообщении #914438 писал(а):
    Математические модели в них, соответственно:
    - в теории поля - дифференциальные уравнения в частных производных. Кроме того, пространство независимых переменных ("пространство-время" на физическом языке) имеет псевдоевклидову геометрию сигнатуры $(1,3),$ поэтому ДУЧП имеют соответствующую симметрию, и относятся к гиперболическому типу.
    Munin в сообщении #914438 писал(а):
    Я бы предложил:
    II(1). ЛЛ-2 главы 1-4 + очень бегло главы 5-8. Обязательно § 52, повторить его перед III. Вспомнить методы решения ДУЧП 2 порядка.
Здесь, действительно, не хватает калибровочных полей, так что
Рубаков. Классические калибровочные поля.
- самое то. Я бы ещё добавил уже названную
Хелзен, Мартин. Кварки и лептоны.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group