¿Qué consejo le darías a alguien que esté comenzando un grado de física?

Oh, una buena pregunta.

Voy a tener que ir con:

Olvida todo lo que crees saber sobre física avanzada

Mira. Lo entiendo.

Las personas que vienen a estudiar física, por su propia naturaleza, aman la física. Eso significa que existe una posibilidad mejor que incluso que hayas profundizado en un punto en la Física que está más allá de ti.

Solo tienes que mirar el supuesto número de genios de 14 años que están “estudiando mecánica cuántica” aquí en Quora para ver a qué me refiero.

Ciertamente lo hice, había leído libros sobre el mecanismo de Higgs y algunas cosas de mano sobre la Relatividad General. Pensé que eso significaba que lo entendía.

Con mucho gusto le explicaría a la gente qué significaba el gato de Schrödinger y cómo esto tenía implicaciones para la teoría de cuerdas, y así sucesivamente.

Mi punto es que es muy fácil caer en la trampa de pensar que sabes qué es la física y, por lo tanto, tus expectativas de lo que estudiarás serán demasiado altas.

Este año lo probé con algunos estudiantes nuevos. Les pregunté qué pensaban que estarían aprendiendo en Oxford. Sus respuestas incluyeron:

  • Relatividad general (primer año)
  • Teoria de las cuerdas
  • Teoría cuántica de campos
  • Mecanismo de higg

Sorprendentemente ausente fue:

  • Termodinamica clasica
  • Electromagnetismo clasico
  • Mecanica clasica
  • Óptica de rayos y óptica de ondas.
  • Teoria del circuito
  • Un montón de matemáticas

Lo que constituye el 80% de los cursos de primer y segundo año.

Para decirlo sin rodeos:

Cuando llegas por primera vez para comenzar a estudiar física, crees que sabes lo suficiente como para saltar directamente a la solución de los misterios fundamentales del universo.

Te equivocas.

Todas las cosas que la gente considera física (esa lista arriba) son cosas increíblemente avanzadas: GR es el único tema en el que nuestro curso se acerca, y eso es al final del tercer año.

El resto no se toca con un bargepole en el curso de física hasta el nivel de doctorado.


Mi resumen favorito proviene de un dibujo animado que se encuentra en la pared de la sala de mi tutor (no puedo encontrarlo en línea, veré si puedo tomarle una foto la próxima vez que esté en su habitación). El texto dice:

Cuando entras en esta sala, no sabes nada, pero crees que sabes todo.

Cuando te vayas, todavía no sabrás nada. Pero al menos lo sabrás .

Así que creo que ese es mi consejo.

Recuerda, al igual que Jon Snow:

No sabes nada

Y eso es bueno, porque significa que tienes mucho que aprender, ¡y aprender física es divertido!

  1. Realmente dominar las matemáticas. Cálculo, álgebra lineal, ecuaciones diferenciales, análisis complejo, geometría diferencial, teoría de grupos (está bien para los teóricos), todo lo que pueda. El lenguaje de la física es la matemática. No esperes dominarlo sin dominar su lenguaje básico.
  2. Trate de obtener una sensación intuitiva para los diferentes conceptos. No solo los memorices para que puedas regurgitarlos. La comprensión es importante para que a) puedas identificar las técnicas y herramientas para resolver un problema yb) puedas comenzar a imaginar formas de expandir el problema o investigarlo en nuevas formas, que es la investigación
  3. Aprende algo de computación científica / codificación. Ningún físico puede escapar a esto hoy en día, incluso los experimentalistas. lo que es más importante, creo que aprender a codificar problemas te ayuda a entenderlos en una nueva que el lápiz y el papel no pueden.
  4. Se Flexible. Aprender física por sí solo no significa que pueda ser ingeniero de software o cuantitativo. Allí, necesitas un conjunto específico de habilidades y base de conocimientos para unirte a esos rangos. Pero, si ha aprendido cómo aprender física, apostaría a que también puede aprender esas otras cosas también. Solo necesitas dedicarle tiempo si eso es lo que quieres seguir.

Algo que creo que los estudiantes subestiman la importancia de unirse a una comunidad. En particular, la comunidad de física en su escuela, que para mí significó unirse a la Sociedad de Estudiantes de Física. De hecho, me hice cargo y lo convertí en algo mucho mejor de lo que era.

Busca estudiar toda la física avanzada del universo, pero en sus primeros dos años (o más), puede estar tomando los cursos básicos de introducción “aburridos” y, por lo tanto, perderá su interés en la física. Unirse y ser parte activa de una comunidad de físicos ayudará mucho a prevenir eso. Tal vez la correlación no sea causal, pero ser parte de SPS aquí casi garantiza que te unirás al laboratorio de alguna facultad como estudiante universitario. Compartimos recursos e historias y hacemos que sea mucho más fácil para las personas apreciar la física. Si tu comunidad física no es tan buena como la nuestra, ¡hazlo de esa manera! Como yo lo hice.

La respuesta de Jack Fraser es perspicaz, pero le daría un consejo muy simple:

Aprende más matemáticas, particularmente cálculo. Asegúrese de que conoce todos los métodos que le han enseñado, puede aplicarlos y entender cómo funcionan.

Cuando tenga la opción antes de comenzar en la universidad para leer un libro popular sobre el modelo estándar de física de partículas, o para revisar su trigonometría, cálculo y expansiones de series, haga los cálculos.

Vas a tratar de escalar una montaña en los próximos años. Aprenda a usar el equipo antes de llegar al Paso Hillary.

  1. ¡Prepárate para un montón de matemáticas!
  2. Concéntrese en ser realmente bueno en matemáticas durante el primer año, especialmente en cálculo (también en álgebra si está haciendo mecánica teórica). Agradecerás los próximos años por dedicar esas horas extras.

Mis primeros dos años tuvieron más cursos de matemáticas que física. Y para entender la física, la matemática era absolutamente necesaria.

Los exámenes de física también son muy pesados ​​en matemáticas (cuánto varía según las universidades)

Ah, y un consejo más; empieza a seguir xkcd

Me especialicé en Física y Astrofísica y me gradué el año pasado.

Voy a ofrecer algunos consejos reales reales.

Cambia tu especialidad.

La física en la escuela secundaria y en Internet y en la televisión es fascinante, con las fotos geniales y las infinitas “incógnitas del universo”. Pero en la universidad se vuelve mucho menos fascinante y mucho más aburrido.

En las conferencias, pasarás horas dolorosamente escuchando a un profesor derivar una fórmula; solo para descubrir más tarde que esa derivación es inútil cuando se trata de hacer la tarea que él / ella le asignó. Desearás que realmente te enseñen algo útil, como aplicar la fórmula o usarla para abordar problemas de la vida real. Entonces, casi todo se reduce a una de dos cosas:

  1. eres lo suficientemente inteligente y tienes suficiente tiempo libre para enseñarte todo el curso, o
  2. encuentra “otro” medio para obtener las respuestas de HW y pasar las pruebas.

Entonces, si te gradúas, recibirás más malas noticias:

  1. luchará contra el desempleo por un período prolongado de tiempo porque muy pocas compañías buscan contratar un físico. Las empresas de ingeniería prefieren contratar a un ingeniero, los laboratorios prefieren contratar a un biólogo / químico, etc.
  2. renuncie a sus 20 años y vaya a la escuela de posgrado.

A menos que estés 100% enamorado del estudio de Física y quieras pasar el resto de tu vida mirando una pantalla de computadora por la pequeña posibilidad de tener un impacto minúsculo en el mundo de la Física, encuentra una especialización más práctica.

Ok, esto podría ser un poco autobiográfico, ya que les voy a contar algunas cosas que desearía que alguien me hubiera dicho cuando empecé a estudiar física.

  • Ya no serás el niño inteligente : si vas a estudiar física, supongo que eres bastante bueno en matemáticas, quizás fuiste el mejor de la clase en la escuela secundaria y crees que estarás muy por delante de los demás. en la universidad tambien Bien, prepárate para conocer a mucha gente que es al menos tan buena como tú en casi todo, al principio puedes sentirte desanimado porque, después de todo, no eres tan especial como pensabas. Incluso puede que te irriten algunos de ellos, solo porque pueden captar algunos conceptos más rápido que tú. Pero créanme, esas personas son el mejor recurso que tendrán durante sus estudios: muchos de ellos estarán encantados de intentar explicarle lo que no entendió y trabajar juntos en los problemas, y por supuesto encontrarán amigos invaluables. .
  • Parafraseando a Jack Fraser, la palabra “comprender” cambiará radicalmente su significado para ti. En este momento, probablemente pienses que entiendes alguna parte de la física, bueno, en pocas palabras, en realidad no lo entiendes. Entender significa poder mirar a través de una teoría, ya que era una bola de cristal, significa haber capturado todas las conexiones entre sus partes y con otras teorías, significa tener confianza en las matemáticas y, al mismo tiempo, tener una buena intuición sobre lo que esperas que suceda Más que aprender cosas, el mayor desafío que enfrentará será evaluar cuando las haya comprendido por completo.
  • La mayoría de todos disfrutan el paseo, estoy seguro. Tendrás un tiempo realmente emocionante.

Siéntase cómodo con las matemáticas. No solo cualquier cálculo matemático, sino vectorial, álgebra lineal, y tensores y matrices.

En general, los estudiantes se enamoran con el cálculo y las ecuaciones diferenciales. Sin embargo, la física de nivel de introducción no suele requerir la solución de ecuaciones diferenciales parciales difíciles. Sin embargo, requiere llevar la manipulación de vectores a otro nivel.

Luego, asegúrese de tener una buena aplicación de matemáticas simbólicas y buenos libros de referencia que entienda. Entonces, aunque es posible que no sepas todo antes de comenzar, al menos sabes dónde buscar.

En física, lea los campos clásicos de la mecánica de fluidos, la óptica y la termodinámica; es posible que no obtenga mucho de esto en la mayoría de los programas de física. Al final del día, puede decidir ingresar a ingeniería o ciencias de la tierra y la física clásica será mucho más valiosa que la mecánica cuántica, la física subatómica o la dinámica relativista.

Empieza a estudiar para la física tan pronto como sea posible.