Насколько глубокими могут быть мои познания в физике элементарных частиц без математики?

У меня ни в коем случае нет математической подготовки, чтобы понять большую часть математики, используемой в физике элементарных частиц.

Мои текущие знания касаются всех элементарных частиц и того, как они взаимодействуют и строятся друг на друге, создавая макроскопический мир.

Смогу ли я двигаться вперед и больше понимать в физике элементарных частиц, или мне следует остановиться сейчас и начать изучать теорию вероятностей и все, что мне может понадобиться?

Есть ли место, где я могу начать изучать математику? Есть ли место, где я могу выучить всю математику, но на уровне новичка?

Самая крутая вещь, которую я видел/понял, это то, как работает электромагнитная сила: фотоны отскакивают назад и четвертые между частицами в атомах, создавая силовое поле. То, что удерживает мою руку от нажатия клавиш, когда я печатаю, — это электромагнитная сила, особенно фотоны (пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь в чем-то из этого).

Чтобы понять физику частиц, вам необходимо знать теорию представления групп и группы Ли.
Лауреат Нобелевской премии по физике элементарных частиц Джерард т Хофт составил список основных предметов с ресурсами, которые необходимы (в значительной степени для того, чтобы) выйти на уровень исследований в современной физике элементарных частиц/квантовой теории поля/теории струн.
Возможные дубликаты: physics.stackexchange.com/q/16814/2451 , physics.stackexchange.com/q/40754/2451 и ссылки в них.
Ничего себе, я, возможно, пошел точно назад для списков Gerard't Hoofts. Может быть, отсюда большая часть моего непонимания ..
Боже мой, этот парень попал в мою ситуацию по голове. Я искал это больше двух лет, я думаю. Я чувствую себя големом, впервые наткнувшимся на свою драгоценность.
@user774025: Я собираюсь изучать QFT. Я вижу в ней много теории групп и теории представлений. Пожалуйста, предложите мне несколько книг для этого.

Ответы (2)

Я не думаю, что можно изучать физику без математики. Математика — это язык физики, и вы не можете изучить предмет, не выучив его языка. (Хотя это только мое мнение).

Чтобы начать с физики элементарных частиц, я думаю, вы должны сначала изучить квантовую механику и специальную теорию относительности. Для квантовой механики возьмите книгу Гриффита или любую другую подобную книгу. Тем не менее, необходимы знания об исчислении с одной переменной и дифференциальном уравнении. Для векторного исчисления вы можете заглянуть в первые несколько глав лекций Фейнмана, том 2. Наряду с этим вы также должны изучить абстрактную линейную алгебру (теорию векторных пространств), очень базовую теория групп (определение группы и групповых действий) и многомерное исчисление.

Как только вы закончите с квантовой теорией и специальной теорией относительности, вы будете готовы к квантовой теории поля. Хорошая книга для КТП — «Краткая квантовая теория поля» А. Зи. Кроме того, теперь вы должны узнать о теории представлений групп и группах Ли. Хорошей вводной книгой по этой теме является «Группа и симметрии» Иветт Косманн-Шварцбах. Последняя глава посвящена физике элементарных частиц.

Обратите внимание, что этот маршрут не сделает вас экспертом в этой теме, но вы получите хорошее представление о ней.

Я никогда не ожидал никакого понимания без математики, я просто хотел знать, достаточно ли моего текущего понимания для того, что я хочу знать. И это близко
+1 за Зи. Само по себе это не поможет вам выполнить некоторые сложные расчеты, но педагогика очень ясна, и уровень как раз подходит для наиболее доступного введения в QFT, которое не связано с упущением основной математики. В приложении к теории групп в Zee есть тот минимум, который вам нужно знать — вы все равно усвоите большую часть этого осмоса. Группы важны для физики, но в основном на низком уровне по сравнению с математикой. Полный курс математики по теории групп требуется редко.
Можно ли изучить КТП без знания классической механики, комплексного анализа, электромагнетизма, уравнений в частных производных, функций Грина, физики элементарных частиц?

Я считаю, что физика элементарных частиц — это область, в которой, чтобы внести свой вклад, вы должны иметь математику. Без них ваше понимание будет сильно ограничено и во многих случаях даже не ошибочно. С другой стороны, можно внести свой вклад в физику в целом, имея не больше математики, чем в средней школе. Это потому, что физика изучает все, что существует, и отношения всех этих вещей. Чтобы заниматься физикой, все, что требуется, — это любопытство по поводу того, как все работает и почему. Альберт Эйнштейн держал фотографии Ньютона, Максвелла и Фарадея на стене своего кабинета, а Фарадей знал только простую алгебру, однако считается одним из «великих физиков».