¿Cuántas matemáticas avanzadas debe un maestro para dominar la física, la química, la biología, etc.?

Para estudiar la física de manera efectiva, uno debe estudiar MUCHAS matemáticas, lo que equivale a 1 o 2 años de un grado completo de matemáticas. Las técnicas matemáticas en física que se necesitan incluyen el cálculo de una sola variable estudiado en la escuela secundaria, los sistemas de ecuaciones lineales que normalmente se demuestran en la escuela secundaria, pero se hacen más evidentes en el álgebra de matriz, la geometría básica, la trigonometría y, por supuesto, la aritmética. Todo esto se estudia en la escuela. Al ingresar a la universidad, comienzan las verdaderas matemáticas. En su primer año, necesitará álgebra lineal que se dedica a mapear espacios vectoriales y requiere como requisito previo un conocimiento básico de matrices, cálculo multivariable (cálculo que se dedica a la diferenciación e integración de funciones múltiples) y diferencial de primer y segundo orden. ecuaciones A partir de entonces, se vuelve mucho más difícil. En su segundo año, estudiará ecuaciones diferenciales parciales, armónicos esféricos, problemas de Sturm-Liouville, cálculos de variaciones y prácticamente cálculos multivariables “aplicados” (rizo, divergencia, etc.) e incluso probará la topología. Eso es prácticamente todo para la física.

En cuanto a la química y la biología, necesitará una comprensión sólida de todas las matemáticas de la escuela y el cálculo de una sola variable, junto con algunas ecuaciones diferenciales. Eso es todo. Sorprendente, lo sé, pero así es como es.

Se me exigió que tomara matemáticas mediante ecuaciones diferenciales y álgebra lineal para Ingeniería Química. Lo utilicé prácticamente todo (cálculo diferencial e integral, ecuaciones diferenciales y cálculo multivariado) bastante, excepto el álgebra lineal que nunca he usado. Los cursos de grado tenían una gran cantidad de física y química. El sentido que tengo es que el álgebra lineal es más útil para la informática, y me imagino que hay personas a la vanguardia de cualquier campo que utilizan un poco de matemáticas esotéricas (por ejemplo, si su objetivo no es simplemente tener un nivel de bachillerato) Para entender la física, pero para comprender la investigación más reciente en teoría de cuerdas, necesitarás un montón de habilidades matemáticas extrañas relacionadas con aplicaciones muy especializadas.

Para Biología Molecular y Celular, solo se requería tener la secuencia del año en el cálculo (integral y diferencial) sin ecuaciones diferenciales. Nunca utilicé tanto, ya que el trabajo que he hecho en biología consistía principalmente en utilizar un poco de álgebra. Lo que deberían haber hecho es requerir una secuencia de todo el año en estadísticos completos. La química tuvo un poco de trabajo estadístico (muchas derivaciones termostáticas), pero la mayor parte se trató con análisis diferencial y se trató como sistemas matemáticos formales. La biología requiere una gran cantidad de análisis estadísticos, y un biólogo está mucho más preocupado por el uso de los análisis estadísticos para comprender los grados de certeza, los grados de libertad y realmente saber qué tan bien sabemos lo que creemos saber. Constantemente veo aplicaciones de estadísticas en mi lugar de trabajo, y sinceramente me gustaría haber recibido una educación más rigurosa en estadística en el aula antes de graduarme. La mayoría de lo que sé hoy en día son los fragmentos que he tenido que enseñarme a mí mismo cuando me encuentro con un nuevo problema que requiere nuevas habilidades, y mi historial es decididamente muy incompleto e incompleto.

Necesitará geometría y trigonometría para fuerzas, arreglos atómicos moleculares, plegamiento de proteínas.

Probablemente necesitará cálculos para la tasa de cambio [derivada] de … cualquier cosa … como mínimo.

Estoy seguro de que necesitarías ecuaciones diferenciales.

Pero si necesitas o no dominar alguno de ellos para dominar la física, la química, la biología, etc. Eso depende de ti.

Tomé las matemáticas a lo largo de todos los cursos de cálculo, álgebra lineal y ecuaciones diferenciales. Lo hizo bastante bien. Lo eliminé todo en un entorno comunitario universitario, por lo que en clases pequeñas con acceso a profesores casi todo el día. En otras palabras, no me perdí en la confusión de una gran clase de auditorio, y sentí que realmente podía concentrarme en las matemáticas.

Pero de ninguna manera soy un maestro en física, química o biología.

Pero creo que tengo una ventaja en la comprensión de los conceptos en cualquiera de los que tienen mi formación en matemáticas.

Luego leo las respuestas aquí a preguntas de matemáticas de personas como Wendy Krieger, y me siento como una completa idiota.