Beste svaret
Jeg har ikke hovedfag i kvantefysikk, men jeg tok hovedfag i fysikk og tok kvantemekanikk med veien. Jeg tror ikke det er typisk å virkelig spesialisere seg i kvantemekanikk før jeg fullfører skolen. Og så er kvantemekanikk nå et så bredt og mangfoldig felt at du ender opp med å velge noen ekstremt smale delsett for å studere. Tenk på Richard Feynman, en berømt fysiker som ga store bidrag til kvanteelektrodynamikk, for et eksempel på ett spesialiseringsnivå.
Når det er sagt, jobber du med kvantemekanikk at du gjør mye matematikk, og spesielt mye kalkulator. Forvent at et enkelt lekserproblem tar en time eller to, og spenner over flere sider papir. Du blir veldig flink til å manipulere ting som Schrodinger-ligningen. Her er den endimensjonale, tidsuavhengige formuleringen:
Det du gjør med den formelen er å beregne sannsynligheter for hvordan en partikkel kan oppføre seg i visse situasjoner – som om den er fanget i en brønn, eller løper inn i en barriere av en gitt høyde, eller noe sånt.
Dette høres noe tørt ut, og det er, men implikasjonene av disse ligningene er virkelig tankevekkende og til og med foruroligende hvis du ender opp med å tenke deg om. Det forteller oss at partikler har en viss mulighet til å gjøre ting som vanligvis forstås som umulig (som teleportering gjennom solide barrierer), og vi er alle laget av partikler, ikke sant ? Å utvikle og jobbe med disse ligningene har gjort det mulig for fysikere å forstå dypt rare fenomener som entanglement , quantum tunneling , observatøreffekten , og enkeltfotoninterferens . Alle disse tingene er veldig morsomme å tenke på, men faktisk studie i kvantemekanikk er> 90\% hardt arbeid med matematikk, og så litt å sitte og snakke om hvor rart universet er.
Svar
Når du kommer inn i de matematiske tunge hovedfagene, kan du generelt begynne å dele folk i kategorier. De som er flinke til regning: Disse menneskene vil vanligvis være flinke til informatikk og digital signalbehandling. De vil vanligvis være dårlige til alt som involverer dannelse av et fysisk konsept, så de pleier ikke å like noe som involverer fysisk visualisering, og vil også vanligvis slite med matematikkurs i øvre divisjon fordi det blir veldig konseptuelt. De som er gode på konseptuell visualisering: Disse menneskene vil vanligvis være gode på lavere divisjonsfysikk med dynamikk og elektrisitet og magnetisme, og halvlederteori, og mulig kompleks analyse og visse aspekter av styringssystemer. De har en tendens til å slite på kurs som de ikke kan forholde seg til en arbeidsmodell. De som er gode på teori: Disse menneskene vet ikke hvordan det de gjør forholder seg til den virkelige verden, men de kan visualisere abstraksjoner og pund ut bevis som om det ikke er morgendagen. Disse menneskene er gode matematikere. Hvis du vil være en god kosmolog eller kvantefysiker, må du være god på alle disse tre tingene, mer de to siste enn den første. Du må kunne arbeide med ren matematisk teori og deretter visualisere hva det betyr i den virkelige verden. Mange mennesker har ikke denne gaven fordi den krever god kommunikasjon mellom de to hjernehalvdelene, og de fleste av oss er høyre eller venstre hjerne dominerende. Hvorfor tar du ikke noen kurs du må ta for å følge denne veien og se hvordan det går?