Beste antwoord
Ik heb geen hoofdvak in de kwantumfysica, maar ik heb een hoofdvak in de natuurkunde gedaan, en ik heb de kwantummechanica meegenomen de weg. Ik denk niet dat het typisch is om je tot de graduate school echt te specialiseren in kwantummechanica. En dan is de kwantummechanica nu zon breed en divers veld dat je uiteindelijk een extreem smalle deelverzameling kiest om te bestuderen. Neem Richard Feynman, een beroemde natuurkundige die een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan de kwantumelektrodynamica, als voorbeeld van één specialisatieniveau.
Dat gezegd hebbende, betekent werken in de kwantummechanica dat je veel wiskunde doet, en in het bijzonder veel calculus. Verwacht dat een enkel huiswerkprobleem een uur of twee zal duren en meerdere paginas papier beslaat. Je zult heel goed worden in het manipuleren van zaken als de Schrodinger-vergelijking. Hier is de eendimensionale, tijdonafhankelijke formule:
Wat u met die formule gaat doen, is de kansen berekenen over hoe een deeltje kan zich in bepaalde situaties gedragen – alsof het vastzit in een put, of tegen een barrière van een bepaalde hoogte aanloopt, of zoiets.
Dit klinkt wat droog, en dat is het ook, maar implicaties van deze vergelijkingen zijn echt verbijsterend en zelfs verontrustend als je er de tijd voor neemt om erover na te denken. Het vertelt ons dat deeltjes een bepaalde mogelijkheid hebben om dingen te doen die doorgaans worden opgevat als onmogelijk (zoals teleporteren door solide barrières), en we zijn allemaal gemaakt van deeltjes, toch ? Door deze vergelijkingen te ontwikkelen en ermee te werken, hebben natuurkundigen diep vreemde verschijnselen kunnen begrijpen, zoals verstrengeling , kwantumtunneling , het waarnemer-effect , en interferentie van één foton . Al deze dingen zijn ontzettend leuk om over na te denken, maar echte studie in de kwantummechanica is> 90\% hard werken met wiskunde, en dan een beetje rondhangen over hoe raar het universum is.
Antwoord
Als je eenmaal in de wiskunde-zware majors bent, kun je over het algemeen mensen in categorieën verdelen. Degenen die goed zijn in rekenen: deze mensen zijn meestal goed in informatica en digitale signaalverwerking. Ze zullen meestal slecht zijn in alles wat met het vormen van een fysiek concept te maken heeft, dus houden ze niet van iets dat met fysieke visualisatie te maken heeft, en zullen ze meestal ook worstelen met wiskundecursussen in de hogere divisie omdat het erg conceptueel wordt. Degenen die goed zijn in conceptuele visualisatie: Deze mensen zullen gewoonlijk goed zijn in fysica van lagere delen met dynamica en elektriciteit en magnetisme, en halfgeleider theorie, en mogelijke complexe analyse en bepaalde aspecten van besturingssystemen. Ze hebben de neiging om te worstelen in cursussen die ze niet kunnen relateren aan een werkmodel. Degenen die goed zijn in theorie: deze mensen weten echt niet hoe wat ze doen zich verhoudt tot de echte wereld, maar ze kunnen abstracties visualiseren en bewijzen uithalen alsof er geen morgen is. Deze mensen zijn goede wiskundigen. Als je een goede kosmoloog of kwantumfysicus wilt zijn, moet je goed zijn in al deze drie dingen, meer nog de laatste twee dan de eerste. Je moet in staat zijn om met pure wiskundige theorie te werken en vervolgens te visualiseren wat het in de echte wereld betekent. Veel mensen hebben deze gave niet omdat het een goede communicatie vereist tussen de twee hersenhelften en de meesten van ons zijn dominant in de rechter- of linkerhersenhelft. Waarom volg je niet een paar cursussen die je nodig hebt om dit pad te volgen en te zien hoe het gaat?