asd

Sự khác biệt giữa vật lý toán học và vật lý lý thuyết là gì?

Đây là 2 lĩnh vực khác nhau hay đây là gì? Tôi nghĩ rằng nó rất gần với mức 2. Nhưng sự khác biệt là gì?

Cảm ơn trước.

Người hỏi: Gilles, 17 tuổi

Câu trả lời

Gilles thân mến,
Thực ra, vật lý toán học là một trường con của vật lý lý thuyết, bản thân nó cũng là một trường con của vật lý học. Hãy để tôi giải thích điều này từ quan điểm của nghiên cứu vật lý.

Nghiên cứu vật lý – cũng như các ngành khoa học chính xác khác – tiến hành trong ba giai đoạn
1) Thử nghiệm, quan sát, thu thập dữ kiện
2) phân tích dữ liệu đó, cố gắng khám phá một cấu trúc trong đó và xây dựng hoặc cải thiện một lý thuyết về nó. Đây là nơi tiềm ẩn một lượng lớn trực giác và trí tưởng tượng.
3) từ đó phân tích đưa ra những dự đoán có thể kiểm tra và lập kế hoạch cho những thí nghiệm mới.

Trong giai đoạn thứ hai này, mọi người thường nghiêng về lĩnh vực khoa học xuất sắc nghiên cứu các cấu trúc logic: toán học. Đó là, toán học thực sự chứ không phải trường học của nó với các quy tắc tính toán. Người ta có thể mô tả toán học là “trí tưởng tượng có tổ chức” Bởi vì nhà toán học, trong nghiên cứu của mình, rất cần trí tưởng tượng đó để khám phá các cấu trúc mới và hình thành các phỏng đoán về các tính chất của chúng. Chỉ sau đó, công việc khó khăn cho những nghi ngờ đó cũng mới đi đến việc tìm ra bằng chứng nghiêm ngặt.

Bây giờ hóa ra toán học có một “hiệu quả không thể hiểu nổi” trong việc cung cấp các cấu trúc cho phép khám phá các lý thuyết vật lý hiệu quả, đó là nhiệm vụ của vật lý lý thuyết.
Ví dụ, Einstein, khi nghiên cứu các vấn đề về lực hấp dẫn giữa các thiên thể, đã tìm ra một cấu trúc thích hợp trong hình học với bốn (hoặc nhiều hơn) kích thước, do Riemann phát hiện và xây dựng. Quang phổ nguyên tử – một ví dụ khác – là không thể tưởng tượng được nếu không có lý thuyết nhóm.

Nếu dự đoán của một lý thuyết không phù hợp với thực nghiệm, điều này có thể do hai loại nguyên nhân:
1) các tiền đề của lý thuyết đã sai
2) lý luận toán học đã sai. Bởi vì nhà lý thuyết thường xây dựng dựa trên các phỏng đoán toán học – ví dụ, cấu trúc mà anh ta sử dụng vẫn đang trong quá trình phát triển – điều này phổ biến hơn.

Nhà vật lý toán học coi công việc của mình là củng cố khía cạnh toán học đó và cung cấp một bằng chứng chặt chẽ cho mọi tuyên bố. Điều này thường dẫn đến những hiểu biết mới về vật lý từ sự hiểu biết sâu sắc hơn về cấu trúc toán học.

Điều này liên quan đến cuộc điều tra. Trong giáo dục, các cấu trúc toán học chung cho một số lĩnh vực vật lý được tập hợp lại dưới danh nghĩa nhà vật lý toán học.
Ví dụ: một khóa học về vật lý toán học sẽ mang lại các phương trình vi phân thông thường và riêng phần, đại số tuyến tính, các phép biến đổi Fourier và Laplace vì chúng được sử dụng trong âm học, quang học, cơ học, cơ học lượng tử, thủy động lực học, v.v. Các khóa học vật lý lý thuyết sau đó có thể tập trung vào lý thuyết về những lĩnh vực khác nhau.

Trả lời bởi

Giáo sư Tiến sĩ. Cerulus của Pháp

vật lý, đặc biệt là cơ học lý thuyết cổ điển, điện từ học, cơ học lượng tử, lịch sử vật lý.

Đại học Công giáo Leuven
Chợ cũ 13 3000 Leuven
https://www.kuleuven.be/

Recent Articles

spot_img

Related Stories

Stay on op - Ge the daily news in your inbox