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: Arachozen


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