Najlepsza odpowiedź
Nie specjalizowałem się w fizyce kwantowej, ale zrobiłem specjalizację z fizyki i wziąłem udział w mechanice kwantowej droga. Nie wydaje mi się, żeby tak naprawdę specjalizacja w mechanice kwantowej przed ukończeniem studiów była typowa. A potem mechanika kwantowa jest teraz tak szeroką i różnorodną dziedziną, że w końcu wybierzesz do zbadania bardzo wąski podzbiór. Weźmy pod uwagę Richarda Feynmana, słynnego fizyka, który wniósł duży wkład w elektrodynamikę kwantową, jako przykład jednego poziomu specjalizacji.
To powiedziawszy, praca w mechanice kwantowej oznacza, że robisz dużo matematyki, a konkretnie dużo rachunku różniczkowego. Spodziewaj się, że jedno zadanie domowe zajmie godzinę lub dwie i zajmie kilka stron papieru. Będziesz naprawdę dobry w manipulowaniu takimi rzeczami, jak równanie Schrodingera. Oto jednowymiarowe, niezależne od czasu sformułowanie:
To, co zrobisz z tym wzorem, to obliczenie prawdopodobieństw dotyczących tego, jak cząstka może zachowywać się w pewnych sytuacjach – np. jeśli zostanie uwięziona w studni lub napotka barierę o określonej wysokości lub coś w tym rodzaju.
Brzmi to trochę sucho i tak jest, ale Implikacje tych równań są naprawdę kłopotliwe, a nawet niepokojące, jeśli zastanowisz się nad tym. Mówi nam, że cząsteczki mają pewną możliwość robienia rzeczy, które są zwykle rozumiane jako niemożliwe (jak teleportowanie się przez solidne bariery) i wszyscy jesteśmy stworzeni z cząstek, prawda ? Opracowanie i praca z tymi równaniami umożliwiła fizykom zrozumienie głęboko dziwnych zjawisk, takich jak splątanie , tunelowanie kwantowe , efekt obserwatora i interferencja pojedynczych fotonów . Wszystkie te rzeczy są świetną zabawą do przemyślenia, ale faktyczna nauka mechaniki kwantowej to> 90\% ciężkiej pracy z matematyką, a potem trochę siedzenia i rozmowy o tym, jak dziwny jest wszechświat.
Odpowiedź
Kiedy już dostaniesz się do ciężkich przedmiotów matematycznych, możesz ogólnie zacząć dzielić ludzi na kategorie. Ci, którzy są dobrzy z arytmetyki: Ci ludzie zazwyczaj są dobrzy w informatyce i cyfrowym przetwarzaniu sygnałów. Zwykle nie radzą sobie z czymkolwiek, co wiąże się z formowaniem fizycznej koncepcji, więc zwykle nie lubią niczego, co wiąże się z fizyczną wizualizacją, a także zazwyczaj mają problemy z kursami matematyki wyższego rzędu, ponieważ jest to bardzo koncepcyjne. Ci, którzy są dobrzy w wizualizacji koncepcyjnej: Ci ludzie zwykle będą dobrzy w fizyce niższego podziału z dynamiką, elektrycznością i magnetyzmem, teorią półprzewodników oraz możliwą złożoną analizą i pewnymi aspektami systemów sterowania. Mają tendencję do borykania się na kursach, których nie mogą odnieść do modelu pracy. Ci, którzy są dobrzy w teorii: Ci ludzie naprawdę nie wiedzą, jak to, co robią, odnosi się do prawdziwego świata, ale potrafią wizualizować abstrakcje i opracowywać dowody, jakby nie było jutra. Ci ludzie są dobrymi matematykami. Jeśli chcesz być dobrym kosmologiem lub fizykiem kwantowym, musisz być dobry we wszystkich trzech z tych rzeczy, a bardziej w dwóch ostatnich niż w pierwszej. Będziesz musiał umieć pracować z czystą teorią matematyczną, a następnie wizualizować, co to oznacza w prawdziwym świecie. Wiele osób nie posiada tego daru, ponieważ wymaga on dobrej komunikacji między dwiema półkulami mózgu, a większość z nas ma dominującą prawą lub lewą półkulę mózgową. Dlaczego nie weźmiesz udziału w kilku kursach, które będziesz musiał przejść, aby podążać tą ścieżką i zobaczyć, jak to idzie?