Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#1   morozov » Пн апр 02, 2012 13:51

Из предисловия к книге В.С. Бескина:
Еще со школы я обратил внимание на то, что в учебной литературе, посвященной об-
щей теории относительности (ОТО), имеет место явный разрыв между популярным из-
ложением, в котором практически отсутствуют формулы, и
последовательным строгим
изложением, требующим знания высшей математики и доступным поэтому лишь лю-
дям, имеющим соответствующую подготовку. Конечно, общую теорию относительности,
окончательно сформулированную Альбертом Эйнштейном (1879-1955) в ноябре 1915 го-
да, никак нельзя назвать простой теорией..
.
Из предисловия к книге Меллера:
Настоящая монография является расширенным вариантом курса лекций,
который я читаю в Копенгагенском университете последние двадцать лет.
Следовательно
, книга в первую очередь предназначена для читателей, чей
уровень математической и физической культуры достаточно высок
. Считается,
что изучающие теорию относительности хорошо владеют методами нерелктн-
вистской механики и электродинамики, а также всеми теми разделами, кото-
рые мы называем классической, неквантовой физикой. Такое последователь-
ное исключение всех квантовых эффектов, на первый взгляд, может показать-
ся существенным недостатком книги. Однако для этого есть веские основания.
Во-первых, законченной, непротиворечивой квантовой теории пока нет. Во-
вторых, классическая релятивистская теория, которая уже сама по себе дос-
таточно надежна как база для описания многих физических явлений, как раз и
является фундаментом для будущей непротиворечивой квантовой теории. Для
изучающих квантовую теорию поля или для тех, кто активно работает в этой
области, хорошее знание релятивистской физики столь же необходимо, как
необходимо знание ньютоновской механики для понимания элементарной кван-
товой механики. Да и вообще классическая теория относительности являет-
ся в настоящее время наиболее совершенным разделом теоретической фи-
зики.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению ОТО

Номер сообщения:#2   morozov » Пн апр 02, 2012 16:11

Конечно есть справочники и учебники ДЛЯ.
Там есть всякое разное например вот нашел неплохой ресурс:
Справочник
http://www.math4you.ru/theory/
Но изучать предмет по справочникам глупо и трудно. Например тут определение подпространства содержит термин поле, который определяется в последующей части справочника, если конечно авторы не забыли это делать.
Можно посмотреть в БСЭ более понятное определение: Подпространство (математическое), множество P" элементов пространства Р, которое само является пространством в том же смысле, что и пространство Р. Например, всякое множество элементов метрического пространства есть метрическое Подпространство В трёхмерном векторном пространстве R3 любая прямая или плоскость являются соответственно Подпространство R1 и R2 пространства R3.

И дело не в том, что пользуясь справочником или энциклопедией трудно понять, то что хочется понять сейчас. Математика она целая и не делится на части ее либо знают, либо только умеют производить операции. Математика это не инструкция к решению задач. Человек физик, бухгалтер или повар должен владеть методами доказательства. В частности знать, что доказательство можно опровергнуть только найдя ошибку в рассуждениях или приведя противоречащий пример. Этому когда-то учили в школе.. худо бедно, но учили.

Разумеется физику-теоретику необходимо владеть не только методами решения, но и понимать откуда это все взялось, т.е. знать не только теоремы но и их доказательства. Разумеется у каждой специальности есть своя специфика, что-то можно знать в общих чертах, что-то надо знать досконально. При этом не надо ждать чудес - готовых решений именно Вашей задачи. Ничему этому не учат во ВТУЗах и на физфаках. Все отлично помнят что азы дифференциального исчисления им вводили на лекциях по общей физике и далее исподволь продолжалось отодвигание математики на задний план, если вообще можно назвать это математикой. Кто не верит советую сравнить вполне приличный курс матана для втузов Фихтенгольца (в 2х томах) с когда-то основным курсом того-же автора для мехматов (в 3х томах).

Конечно можно самостоятельно преодолеть недостатки и пробелы образования. В конце концов человек сам занимается своим образованием. Ну, а если дурак дураком "это в секретари парторганизации" или в экологи.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению ОТО

Номер сообщения:#3   morozov » Пн апр 02, 2012 17:40

Конечно праздное чтение или посещение лекций ничему не научат... "чего возиться, если жизнь научит"
Кроме учебников есть задачники, причем некоторые вполне могут заменить учебник к примеру Флюгге "Задачи квантовой механики"
Что до ОТО, то лучше ЭТО задачника пожалуй ничего и нет

Изображение

Несколько задачек отсюда я выложил здесь
viewtopic.php?f=26&t=4008

Изображение
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению ОТО

Номер сообщения:#4   morozov » Вс июл 22, 2012 2:55

1. Алгебра (высшая). Тут полный.... по части нашего недообразования. Все это заменяет убогие знания из аналитической геометрии. А между тем без знаний квадратичных форм нечего делать не только в ОТО, но в СТО. Именно специалист по квадратичным формам (Минковский) смог придать стройность СТО и практически проложил путь для создания ОТО.
Далее, линейные пространства, операторы, группы это все алгебра, практически для полноценной работы необходимо изучить полный курс алгебры...
Хотя бы для того, что б не попасть в смешное положение, утверждая что подпространство это нечто другое чем пространство и не путать преобразование пространства с преобразованием координат. Ну а что б продуктивно работать это все нужно тем более.

2. ДиффГеометрия нужна сама по себе и необходима для изучения тензорного анализа. Дабы иметь перед глазами конечно абсолютное наглядное вместо тупого манипулирования готовыми тензорами Риччи...
Конечно и полную кривизну на плоскости можно превратить в что-то необозримое если написать в явном виде. Поэтому это надо изучить ....

3. МатАнализ тупо дифференцировать и интегрировать может и ПиСюк. А вот понимать и владеть основами теории множеств, необходимо знать определения и приемы доказательств вроде метода (языка) ε - δ. Конечно не помешает и знание полного курса.

4. Как ни странно нужно знать физику и чем лучше, тем лучше. Когда человек заявляет, что он "совсем теоретик" возникает подозрение, что он не знает физику. К примеру на теорсеминарах в ФИАНе нередки доклады экспериментаторов. В конечном счете ноги у любой теории растут из эксперимента.

5. Теперь можно заняться ОТО... между прочим заглядывая по мере необходимости в тензорный анализ, это наука тупая и не требует только аккуратности. Главное различать пространство и координаты пространства.

... и совет. Не обращайтесь за помощью к математикам, это бесполезно. Крутитесь сами.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#5   morozov » Пн авг 20, 2012 12:09

Ущеко.В писал(а):
morozov писал(а): Ну так попробуйте... хотели наставника?
Начинайте прямо сейчас.
готов слушать ваши

Начните с математики.
Интереснее всего начать с то, о чем не имеете понятия. Но пытались рассуждать.
Сразу скажу, что физики по образованию с этим предметом практически не знакомы, за исключением небольшой части изучивших это самостоятельно. Очень очень давно я встретил школьного товарища, тогда студента физтеха, ходившего на лекции.
Курош, Высшая алгебра. Дополнительно И.М. Гельфанд Лекции по линейной алгебре.
Примерно такой предмет, читавшийся Минковским прогулял Эйнштейн, о чем сожалел потом.
Вы сразу получите преимущество перед студентами физфака, приступающих к изучению теории относительности. Но главное не это изучая математику, Вы учитесь точно формулировать определения и утверждения доказывать и находить ошибки в доказательствах.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ущеко.В
Сообщения: 116
Зарегистрирован: Чт сен 02, 2010 14:43
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#6   Ущеко.В » Пн авг 20, 2012 17:22

Борисыч!
Высылай - Курош, Высшая алгебра.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#7   morozov » Пн авг 20, 2012 17:58

Ща, поищу...
Нет, качаю
надо подождать... пока выставляю "пусика" П,С, Александоров введение в теорию множеств. Зубрить тут, ничего не надо, но как-то стыдно не знать основания математики... достаточно полистать в начале...
Александров П. С. Введение в теорию множеств и общую топологию.djvu
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#8   morozov » Пн авг 20, 2012 21:31

Kurosh. Kurs vysshej algebry (1968) (ru)(T)(431s).djvu
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ущеко.В
Сообщения: 116
Зарегистрирован: Чт сен 02, 2010 14:43
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#9   Ущеко.В » Вт авг 21, 2012 13:36

Борисыч, читаю...

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#10   morozov » Вт авг 21, 2012 14:05

Рад за Вас...
Я тут удивился запоздало... физический народ изучает СТО не зная квадратичных форм. Решают системы уравнений и лезут в ОТО не зная линейной алгебры...
Я возмущался по поводу заявлений Подосенова, что он слушал курс Тензорного Анализа не зная Дифференциальной геометрии... но на самом деле все гораздо хуже.
В физической учебной литературе математика вводится по мере необходимости... так повелось. Но это набор правил без понимания смысла, в том числе и физического. Результат - люди воспринимают физику как нечто лишенное смысла и наглядных образов. Не даром математики Минковский, С. Новиков и др. смогли не только легко понять ТО, но и существенно продвинуть науку.
Есть отдельная наука "уравнения математической физики"... это знать глубоко нужно не всем, но иметь представление не лишне. Я так думаю, что это полезнее инженерам, чем физикам, хотя есть такое направление и в физике (атомная физика, теория дифракции, например).

А Курош отличный мужик. Раз с ним имел дело. Все пытался мне поставит трояк, но я свою законную пару отспорил.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ущеко.В
Сообщения: 116
Зарегистрирован: Чт сен 02, 2010 14:43
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#11   Ущеко.В » Вс авг 26, 2012 16:45

Борисыч!
А мне не понятно, что эта матрица, в этой книжке, это про фильм матрица, или сама по себе матрица?
и почему линейные ураавнения связан с линией, а с чем же нелинейные связаны???
И что такое алименты матрицы?
И можно ли не матрицу, а метоод Гасса для уравнений гравитации пользовать???
:wall: :wall: :wall: :praying: :praying: :praying:

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#12   morozov » Вс авг 26, 2012 18:19

Ущеко.В писал(а):метоод Гасса для уравнений гравитации пользовать?
Не в курсе про этот метод... подозреваю опечатку.
Многое из этого нужно для понимания. Кстати уравнения гравитации - матричные... тензор второго порядка тоже матрица, например метрический тензор, который и есть неизвестное в уравнениях гравитации. Большинство физиков не знает это, правда большинство физиков и не занимается гравитацией. Физику все это приходится одолевать потом... и для многих эта не очень сложная математика остается набором загадочных правил... и потому математики тут имеют преимущество (Минковский, Гильберт). Эйнштейну (уже признанному ученому) пришлось усердным трудом восполнять пробелы в математически знаниях. Но он допустил ошибку, излагая тензорный анализ сам в своих работах. И последующие поколения решили, что математику можно изучить между делом. В результате ОТО приобрело некую загадочность. но не для математиков.
из книги В.Бескина
Особенно интересным было взаимодействие Эйнштейна с Д. Гильбертом (1862-1943).
Осенью 1915 года Эйнштейн жил в Берлине, а Гильберт – в Гетингене, но они были в
дружеских отношениях и переписывались практически каждый день. При этом почта,
несмотря на военное время, работала настолько хорошо, что если Эйнштейн за утрен-
ним кофе писал Гильберту открытку, то она в тот же день доходила до адресата. Летом
1915 года Эйнштейн гостил у Гильберта в Гетингене, и они достигли полного согласия
относительно общих принципов построения теории гравитации. В результате, заинте-
ресовавшись математическими аспектами теории, Гильберт тоже активно включился в
работу,.. и был близок к тому, чтобы получить уравнение (106) на неделю раньше самого
Эйнштейна.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#13   morozov » Вс авг 26, 2012 18:56

Ущеко.В писал(а):А скажи Борисыч!
Какую математику нужно применять при построении теории с изменением скорости света?
Какого ранга тензор, то бишь "многократный вектор" расписанный в матричном исчислении?
В первую очередь математика нужна для того, что бы научиться точно формулировать мысли.
Наверно никто не скажет какая математика нужна, а какая нет. В любом случае нужно знать практически всю физику (это уже другая тема).
А из математики необходим еще и анализ.. и не как справочник по диффренцЫрованию...
Нужно доказывать даже интуитивно понятные вещи. Без этого любая работа превращается в пустой треп... тов. Эйнштейн хорошо владел методами доказательств. Несмотря на пробелы в образовании выучка в гимназиях была что надо.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ущеко.В
Сообщения: 116
Зарегистрирован: Чт сен 02, 2010 14:43
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#14   Ущеко.В » Вс авг 26, 2012 19:26

Я и говорю, главное – место(гимназия), а не идеи.
Идеи не красят человека, а место его красит.
Так вот, надоели эти кошки- мышки.
Линейную алгебру, мне неплохо преподавали в институте, лет 30 назад, и то, что матрицы используют в тензорном исчислении я тоже в курсе.
Все хорошо, но мое убеждение, основанное именно на знаниях, а не на
незнании, и заключается в том, что этот способ для теории с изменяющейся скоростью света непригоден.
Нужно что то модернизировать, и не до конца понятно что.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32271
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что обязан знать человек, приступающий к изучению физики

Номер сообщения:#15   morozov » Пн авг 27, 2012 0:08

Ущеко.В писал(а):Идеи не красят человека, а место его красит.
Идеи конечно важно..
НО
Сколько идей в день Вы выдаете?
Одну в десять лет?
Хреново?
Сколько идей Вы довели до результата?
Своих или чужих не важно... сомневаюсь, что только коллектив смог довести до производства старый алгоритм цифрового синтезатора частот. Небось на древней 555 серии, средней паршивости кстати (драная с 24 кажется, я по древностям не спец).


Голые идеи никому не нужны. Ну к примеру я или там Попов доложит на семинаре идею... Ну, скорее всего это не потянет даже на публикацию. Нужна работа, исследование.
Или примеру я приду на знакомую фирму без прибора с идеей, типа, нате делайте! Мне скажут, а пошел бы ты Морозов... Вот когда принесешь работающий макет...
Ущеко.В писал(а):Линейную алгебру, мне неплохо преподавали в институте, лет 30 назад

В курсе аналитическая геометрия? Не надо радоваться. Это даже не похоже на линейную алгебру... В технических вузах, не преподают математику. Не надо себя тешить... даже если вам повезло и вам читал математику не инженер, а математик (такое случается), то никаких шансов изучить предмет у Вас просто не было. Таковы типовые курсы ВТУЗов.
Ущеко.В писал(а):Все хорошо, но мое убеждение, основанное именно на знаниях
это не убеждение, а глупость... Это бросается в глаза.
Типичная фиковская заморочка - "Вот Вам идея, а Вы там напишите нужные формулы, проведите какие эксперименты".

С какой стати Вы ставите себя в исключительное положение?
Кто Вы такой? Вы ничего не сделали, но хотите, что бы вкалывали другие?
Откройте журнал, да хоть ЖЭТФ. Где Вы видели. что б прошла работа состоящая из разговоров и благих пожеланий.
Я представляю, что любой приличный журнал ведет тщательный отсев работ... кстати Ваши писанину никто за работу не примет... просто выбросят.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»