¿Cuáles son las asignaturas de matemáticas que debería estudiar si tengo la intención de estudiar física pura?

Matemáticas primarias

  • Números naturales: 1, 2, 3,…
  • Enteros:…, -3, -2, -1, 0, 1, 2,…
  • Números racionales (fracciones)
  • Números reales: [math] \ sqrt {2} [/ math] = 1.4142135…, π = 3.14159265…, e = 2.7182818…,…
  • Números complejos: [math] 2 + 3i, e ^ {ia} = \ cos (a) + i \ sin (a) [/ math],… ¡son muy importantes!
  • Teoría de los conjuntos: conjuntos abiertos, espacios compactos. Topología. ¡Puede que te sorprenda saber que desempeñan un papel de hecho en la física!
  • Ecuaciones algebraicas. Técnicas de aproximación. Expansiones de la serie: la serie de Taylor.
  • Resolviendo ecuaciones con números complejos. Trigonometría: [math] \ sin (2x) = 2 \ sin x \ cos x [/ math], etc.
  • Infinitesimales. Diferenciación. Diferenciar funciones básicas (pecado, cos, exp).
  • Integración. Integrar funciones básicas, cuando sea posible. Ecuaciones diferenciales. Ecuaciones lineales.
  • La transformación de Fourier. El uso de números complejos. Convergencia de series.
  • El plano complejo. Teoremas de Cauchy e integración del contorno (ahora esto es divertido).
  • La función Gamma (disfrutar estudiando sus propiedades).
  • Integrales gaussianas. Teoría de probabilidad.
  • Ecuaciones diferenciales parciales. Condiciones de contorno de Dirichlet y Neumann.

Matemáticas avanzadas

  • La teoría de grupos y las representaciones lineales de grupos.
  • Teoría del grupo de la mentira
  • Vectores y tensores
  • Más técnicas para resolver ecuaciones diferenciales (parciales) e integrales.
  • Principio extremo y técnicas de aproximación basadas en eso.
  • Ecuaciones de diferencia
  • Funciones generadoras
  • Espacio de Hilbert
  • Introducción a la integral funcional.

Del sitio web del premio Nobel de Física Gerard ‘t Hooft:

Cómo convertirse en un BUEN Físico Teórico

Bueno, hay muchas Matemáticas que debes saber para hacer Física, pero esta lista debería ayudarte a comenzar en física pura.

  1. Calculo 1
  2. Calculo 2
  3. Cálculo multivariable y vectorial (3)
  4. Álgebra lineal, ecuaciones diferenciales (incluido el análisis de Fourier), teoría de la probabilidad
  5. Análisis real, análisis complejo, ecuaciones diferenciales parciales (incluido más análisis de Fourier), teoría de campos clásicos
  6. Geometría diferencial (en particular, colectores diferenciables, incluida la topología de los colectores), álgebra abstracta, teoría de conjuntos / topología
  7. Geometría riemanniana, Geometría algebraica, Topología algebraica, Álgebra de mentiras, Teoría K
  8. Teoría cuántica de campos

En términos generales, 1–4 es necesario para la física de pregrado y se tomará en los primeros 2 años de la licenciatura, 5–6 es necesario para la física de posgrado y se tomará tarde la escuela primaria o temprana, y 7–8 es para la física avanzada y se estudiará según sea necesario en la escuela de posgrado o más allá.

Además, me complacerá resumir la lista de lectura si alguna vez cambia de opinión a otras áreas como la computación cuántica o alguna teoría de la ingeniería.