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语言
英语是必不可少的。 如果你还不能熟练使用它,那就学习一下吧。 你必须能够读、写、说和理解英语,但你不需要在这里做到完美。 这篇文章里的蹩脚英文是我写的。 这就够了。 所有出版物均为英文。 重视英语写作能力的重要性。 很快您就会想要发布自己的结果。 人们必须能够阅读和理解您的材料。
法语、德语、西班牙语和意大利语也可能有用,但不是必需的。 它们距离我们摩天大楼的底部并不近,所以不用担心。 你确实需要希腊字母。 希腊字母被广泛使用。 记住他们的名字,否则当你在演讲中使用它们时你就会成为一个白痴。 现在,进入严肃的材料。 不要抱怨这些东西看起来很多。 你不可能免费获得诺贝尔奖,记住,所有这些加起来需要我们的学生至少近五年的勤奋学习(至少一位读者对这一说法表示惊讶,声称他或她永远无法获得诺贝尔奖) 5 年内完成)在一年内精通该材料; 事实上,我正在对那些计划花大量时间进行这项研究的人说话)。 现在假设仍然存在未开发的智力,因为普通学生可以在老师的帮助下熟悉它。 做练习是必要的。 试着比作者更聪明,但在你把你的非常规理论全部学会之前,不要写信给我; 如果你都学会了,你就会发现作者并不傻。
现在,首先要学习的是:
基础数学
你喜欢数字、加法、减法、平方根等吗?
*西德克萨斯农工大学《代数导论》*://anns/mps/math//
*西德克萨斯农工大学《高等代数》*://anns/mps/math///index.htm
·自然数:1、2、3……
·整数:...、-3、-2、-1、0、1、2、...
·有理数(分数):1/4、1/2、3/4、23791/773、…
·实数:Sqrt(2) = 1.…, pi = 3.…, e = 2.…
·复数:2+3i,eia = cos(a) + i*sin(a),...它们非常重要!
Dave E. Joyce 的三角函数课程:/~/java/trig/
这是必须的:詹姆斯教授的复数课程:www-..ox.ac.uk/users//.pdf
K. 的“初等数学概览”:/ken/ma109/notes.htm
另请参阅 Chris Pope 的讲义:
/教皇/mch1.ps
/教皇/mch2.ps
亚特兰大 G. 凯恩复平面、柯西定理和线积分:/~cain//.html
集合论:开集、紧空间、拓扑。 您可能会感到惊讶,但它们实际上在物理学中发挥着作用!
代数方程:近似方法。 级数展开:泰勒级数。 求解复杂的方程。 三角函数:sin(2x) = 2*sin(x)*cos(x) 等
无限小。 微分。 初等函数(sin、cos、exp)的微分。
不可缺少的。 初等函数的积分。 微分方程。 线性方程。
傅里叶变换。 复数的应用。 级数的收敛性。
复杂的空间。 柯西定理和线积分(现在这些很有趣)。
Γ 函数(享受学习它的属性)。
高斯积分。 概率论。
偏微分方程。 狄利克雷和诺伊曼边界条件。
这些是针对初学者的。 有些内容可能会成为完整的讲座课程。 这些内容大部分是物理理论所必需的。 当您开始学习后面的材料时,您不需要完成所有这些课程,但请记住稍后再回来完成您第一次错过的课程。
经典力学
哈佛的精彩笔记:/~/
德克萨斯大学 R. 的经典分析动力学高级课程: //336k//
·静力学(力、张力); 流体静力学。 牛顿定律。
·行星椭圆轨道。 多体系统。
·作用原理。 汉密尔顿方程。 拉格朗日方程。 (不要跳过它,它非常重要!)
·谐振器。 放。
·泊松括号。
·波动方程。 液体和气体。 纳维-斯托克斯方程。 粘度和摩擦力。
光学
AA Louro 的光学讲义:phas..ca//fall/notes/.pdf
·折射和反射。
·透镜和镜子。
·望远镜和显微镜。
·初始波传播。
·多普勒效应。
·惠更斯波叠加原理。
·波前。
·焦散。
统计力学和热力学
欢老师的统计力学课程:.sg/home//.htm
B. 教授热力学讲义:.au/rcfta/.html
·热力学第一、第二、第三定律。
·玻尔兹曼分布。
·卡诺循环。 熵。 热的。
·相变。 热力学模型。
· Ising 模型(将求解二维 Ising 模型的技术推迟到稍后)。
·普朗克辐射定律(作为量子力学的前奏)。
电子产品
(只是一些非常基本的电路内容)
·欧姆定律、电容、电感,以及使用复数计算它们的影响。
·晶体管和电子管(其工作原理稍后学习)。
电磁学
詹姆斯·凯利《自然科学学生必读数学》:///
安格斯《计算机物理》:sst.ph.ic.ac.uk/angus///
WJ“电磁学”:.ph.qmw.ac.uk/~bill/emt/.html
Bo Thide 的高级电磁场理论练习:.uu.se/CED/Book
练习答案:
/~//.ps
//主文件.pdf
即使是纯粹的理论家也可能对计算物理的某些方面感兴趣。
麦克斯韦电磁学理论:
· 各向同性和各向异性
媒体中的麦克斯韦定律。 边界。 求解以下方程:
·真空和各向同性介质(电磁波)
·箱体(波导)
·边界(折射和反射)
矢量势和规范不变性(极其重要)
电磁波的发射和接收(天线)
光散射
量子力学(非相对论)
量子力学和狭义相对论简介://252/home.html
曼彻斯特 Niels Walet 的量子力学讲义:
walet.phy.umist.ac.uk/QM/
walet.phy.umist.ac.uk/QM//
·玻尔原子论
·德布罗意关系(能量-频率、动量-波长)
·薛定谔方程(带电磁场)
·定理
·箱内单个颗粒
·氢原子详解。 塞曼效应。 鲜明的效果。
·量子振荡器。
·算子:能量、动量、角动量、创造和湮灭算子。
·它们的变换规则。
·量子力学散射初步介绍。 S 矩阵。 放射性衰变。
原子和分子
·化学粘合
·追踪
·原子分子光谱
·光的发射和吸收
·量子选择规则
·磁矩
固体物理
固体物理:纳亚克的笔记(加州大学洛杉矶分校):/~nayak/.pdf
·格子
·布拉格反射
·介电常数和抗磁常数
·布洛赫谱
·费米能级
·导体、半导体和绝缘体
·比热容
·电子与空穴
·晶体管
·超导
·霍尔效应
核物理
·同位素
·放射性
·裂变与聚变
·掉落模型
·原子核量子数
·魔数核心
·同旋
·汤川理论
等离子体物理学
·磁流体力学
·阿尔文波
高等数学
参见弗吉尼亚·约翰:/~jhh/.html
参见科。 教皇:§:/pope/.ps
数学习题集://.html
G.'t Hooft 的“李群”(荷兰语 + 练习):phys.uu.nl/~//lieg.html
有关李群的更多信息,请参阅 Chr. 的最后一章。 Pope 的讲义(继《广义相对论》之后)
《特殊函数和多项式》(只要理解那些原理即可):phys.uu.nl/~//.pdf
·群论,群的线性表示
·李群理论
·向量和张量
·更多求解(偏)微分方程和积分方程的技巧
·极值原理及基于极值原理的逼近技术
·差分方程
·生成函数
·希尔伯特空间
·初步功能整合
狭义相对论
Peter 关于张量和狭义相对论的课程:.mth.uct.ac.za/omei/gr/
·洛伦兹变换
洛伦兹收缩、时间膨胀
·E=mc2
·4D向量和4D张量
·麦克斯韦场变换规则
·相对论多普勒效应
高级量子力学
密歇根州立大学高级量子力学笔记:/~pratt///.html
·希尔伯特空间
·原子跃迁
·光的发射和吸收
·受激发射
·密度矩阵
·量子力学讲解
·贝尔不等式
·向相对论量子力学的过渡:狄拉克方程、精细结构
·电子和正电子
·BCS超导理论
·量子霍尔效应
·先进的散射理论
·色散关系
·微扰展开
·WKB近似、极值原理
·玻色*爱因斯坦凝聚
·超流氦
现象学理论
亚原子粒子(介子、重子、光子、轻子、夸克)和宇宙射线; 材料特性和化学; 核同位素; 相变; 天体物理学(行星系统、恒星、星系、红移、超新星); 宇宙学(宇宙模型、膨胀宇宙学、微波背景辐射); 测量技术。
广义相对论
G.'t Hooft 的介绍和练习:phys.uu.nl/~//gr.html
选读:Sean M. 的广义相对论讲义:/abs/gr-qc/
科。 Pope《几何与群论》:
/教皇/geom-.ps
/pope/geom-.pdf
·度量张量
·时空曲率
·爱因斯坦引力方程
·斯瓦西黑洞
·- 黑洞
·近日点位移
·引力透镜
·宇宙模型
·引力辐射
量子场论
范巴尔关于量子场论的笔记:..nl//.html
“量子场论的概念基础”作者:G. 't Hooft:phys.uu.nl/~//.pdf
《科学哲学手册》一章:.uleth.ca/~woods//hps.html
磁单极子和瞬子:/abs/hep-th/
·经典场:标量场、狄拉克旋量、杨-米尔斯矢量场。
·互动、扰动展开。 自发对称破缺、戈德斯通方法、希格斯机制。
·粒子与场:福克空间。 反粒子。 费曼规则。 介子和核子的 Gell-Mann-Levy Σ 模型。 圆形图。 正性、因果律和色散关系。 重整化(Pauli-Vilas;维数重整化)。 量子规范理论:规范不变性、法捷耶夫-波波夫行列式、斯拉夫诺夫恒等式、BRST对称性。 重正化群。 进步的自由。
·孤子,斯卡米恩。 磁单极子和瞬子。 夸克永久禁闭机制。 1/N 展开。 运营商产品扩展。 贝塞尔-萨珀特方程。 标准模型的建立。 P和CP被破坏。 CPT定理。 自旋与统计之间的联系。 超级对称。
超弦理论
入门和练习:phys.uu.nl/~//.html
超弦公众网站:/
更多在线讲义可以在这里找到:/~/.htm
关于理论物理的各个主题有很多好书,以下是一些:
·JB&WF,1984年,ISBN 0-03--8
·H。 和 GM ,The of 和 ,D. v. Comp。
·R. 贝克出版社
·LE:A,第二版。
·RK:
·M. &B:
·LD & EM:,第 1 部分
·S.-K。 妈,世界
·JD,第三版,Wiley & Sons。
·A。 达斯 & AC , , &
·作为 , 。 按
·E., , 威利父子公司
·R.,的,
·JJ , , -
·B. de Wit & J. Smith,北区场
·IJR & AJG 嘿,测量一下,亚当
·LH Ryder,菲尔德大学。 按
·C。 & J.-B。 祖伯,菲尔德,-希尔。
·JB,,安至氏,,2003。
·T.-P。 程,,和,基础,大学。 出版社,2005 年。
· ,第一,大学。 出版社,2004年
·MB Green,JH & E.,,卷。 I & II,大学。 按
·J.,,卷。 I & II,大学。 按。
其他有用的教科书:
数学://.cfm?=
物理://.cfm?=
(其中许多都是休闲读物,而不是理解世界所必需的。)
已经有了一些反应。 我要感谢:Rob van、Tough、Thuy、Tina、Jerry Blair 等。
Kotry先生提出了一个重要问题:
“您为未来的学生勾勒出穿越大学物理丛林的道路……两年前物理学家修真,我根据名校的教学大纲和您主页上的建议,决定自学理论物理,并取得了一些成功到目前为止物理学家修真,但我的疑问是下一步是什么?引用你的旧主页:“简而言之,对于那些决定一生致力于研究理论物理的人。” 你认识没有大学学位但在某个物理领域终生从事职业或花自己的时间在研究所进行研究的人吗?”
不幸的是,回答这个问题并不那么容易。 我的回答是:
归根结底,无论你喜欢与否,如果你希望通过理论物理学的职业来养活自己,你仍然必须获得某所大学的文凭。 关注“我校硕士课程要求”(www1.phys.uu.nl//-uk-text.htm)很有价值。 我不知道你的学历,但我想有志者事竟成。
这不是一句空话,而是很现实的。 我可以给出的另一条建议是,一旦你认为你已经完成了自学,就不要等待。 你必须考验你的能力,这样你才能得到你应得的认可。 而且,我经常遇到一些被困在某个点上的人。 只有在与老师、同事的激烈互动中才能摆脱困境。 我还没有见过有人能够在没有辅导的情况下独立完成所有学业。 如果你确实认为自己在学习上已经达到了很高的水平,你可以尝试在你感兴趣的主题上获得学校、研究机构和行业的认可。
2006 年 3 月 4 日:约翰在印第安纳州发来的消息:
我目前唯一认识的人是多伦多大学的约翰,他是伦敦帝国理工学院阿卜杜勒·萨拉姆的学生。 (译:阿卜杜勒·萨拉姆,1905-1996,1977年诺贝尔物理学奖获得者。)他原本是巴黎的一名画家,没有大学学位,自学成才,与爱因斯坦交流,然后根据他非凡的作品IC卡因他的原创作品而受到认可。 (资料来源:Joao,比速度.,, MA. 2003。)
Véliz 建议的更多讲义:
1. (.uk/notes/) 网页:上面有很多剑桥物理和数学讲义。
2. David Tong 的经典力学 (DAMTP) (damtp.cam.ac.uk/user/tong/.htm) 我发现这些讲义很棒。
3. Bo Thide 在瑞典乌普萨拉的讲义 (.uu.se/CED/Book/) 电磁理论。
4. Angel 的弦理论讲义 (.ft.uam.es///.html)。
5.我还发现了麻省理工学院的开放教程(/index.html)。 Lewin的基础物理讲义非常好(带视频)。
6. 弗吉尼亚量子力学讲义 (://252/home.html)。
(未经霍夫特审查。)