Paras vastaus
En ole erikoistunut kvanttifysiikkaan, mutta olen suorittanut fysiikan pääaineen ja ottanut kvanttimekaniikan mukaan tavalla. Mielestäni ei ole tyypillistä todella erikoistua kvanttimekaniikkaan jatko-opiskeluun saakka. Ja sitten, kvanttimekaniikka on nyt niin laaja ja monipuolinen ala, että päädyt valitsemaan erittäin kapean osajoukon tutkittavaksi. Harkitse Richard Feynmania, kuuluisaa fyysikkoa, joka on tehnyt merkittävän panoksen Quantum Electrodynamics -sovellukseen, esimerkkinä yhdestä erikoistumisasteesta.
Siitä huolimatta kvanttimekaniikassa työskenteleminen tarkoittaa, että teet paljon matematiikkaa ja erityisesti paljon kalkkia. Odotettavissa, että yhdellä kotitehtäväongelmalla kestää tunti tai kaksi, ja se ulottuu usealle paperille. Sinulla on todella hyvä manipuloida asioita, kuten Schrodinger-yhtälö. Tässä on yksiulotteinen, ajasta riippumaton muotoilu:
Kaavan avulla voit laskea todennäköisyydet siitä, miten hiukkanen saattaa käyttäytyä tietyissä tilanteissa – kuten jos se on loukussa kaivossa tai törmää tietyn korkeuden esteeseen tai vastaavaan.
Tämä kuulostaa melko kuivalta, ja niin se onkin, mutta Näiden yhtälöiden vaikutukset ovat todella mielen taivuttavia ja jopa huolestuttavia, jos päätät viettää aikaa ajatella sitä. Se kertoo meille, että hiukkasilla on jonkinlainen mahdollisuus tehdä asioita, jotka yleensä ymmärretään mahdottomiksi (kuten teleportoitua kiinteiden esteiden läpi), ja me kaikki olemme hiukkasia, oikea ? Näiden yhtälöiden kehittäminen ja käyttäminen on antanut fyysikoille mahdollisuuden ymmärtää syvästi outoja ilmiöitä, kuten takertuminen , kvanttitunnelointi , tarkkailijan vaikutus ja yhden fotonin häiriö . Kaikki nämä asiat ovat hauskaa ajatella, mutta kvanttimekaniikan todellinen opiskelu on> 90\% kovaa työtä matematiikan kanssa, ja sitten vähän istumista ympärillämme kuinka outo universumi on.
Vastaa
Kun pääset matematiikan raskaisiin pääaineisiin, voit yleensä alkaa jakaa ihmisiä luokkiin. Ne, joilla on hyvät laskutoimitukset: Nämä ihmiset ovat yleensä hyviä tietojenkäsittelytieteessä ja digitaalisessa signaalinkäsittelyssä. Heillä on yleensä huono mihinkään fyysisen konseptin muodostamiseen liittyvä asia, joten he eivät yleensä pidä mistään fyysisestä visualisoinnista, ja yleensä kamppailevat myös ylemmän tason matematiikkakurssien kanssa, koska se tulee hyvin käsitteelliseksi. Ne, joilla on hyvä käsitteellinen visualisointi: Nämä ihmiset ovat yleensä hyviä alemman tason fysiikassa, jossa on dynamiikkaa, sähköä ja magneettisuutta, ja puolijohde-teoria, ja mahdollinen monimutkainen analyysi ja tietyt ohjausjärjestelmien näkökohdat. Heillä on tapana kamppailu kursseilla, joita he eivät voi yhdistää toimivaan malliin. Ne, joilla on hyvä teoria: Nämä ihmiset eivät todellakaan tiedä, miten heidän tekonsa liittyy todelliseen maailmaan, mutta he voivat visualisoida abstrakteja ja hakea todisteita kuin ei huomenna. Nämä ihmiset tekevät hyviä matemaatikkoja. Jos haluat olla hyvä kosmologi tai kvanttifyysikko, sinun on oltava hyvä kaikissa kolmessa näistä asioista, etenkin kahdesta viimeisestä kuin ensimmäisestä. Sinun on pystyttävä työskentelemään puhtaan matemaattisen teorian kanssa ja sitten visualisoimaan, mitä se tarkoittaa todellisessa maailmassa. Monet ihmiset eivät omista tätä lahjaa, koska se vaatii hyvää kommunikaatiota aivojen kahden pallonpuoliskon välillä, ja useimmat meistä ovat hallitsevia oikealla tai vasemmalla. Miksi et käy muutamassa kurssissa, jotka sinun on suoritettava, jotta voit seurata tätä polkua ja nähdä, miten se menee?