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物理学用到哪些数学

发布时间:2023-03-03 11:46:44

1. 大学学物理需要什么数学基础

物理系的理论基础有四大力学:
《理论力学》、《电动力学》、《统计力学》、《量子力学》
学好这几门基本功的主要数学基础是:
1、《微积分》,包括《积分变换》、《矢量分析与场论》、《常微分方程》、
《偏微分方程》、《复变函数》等(微积分是无论如何少不了的);
2、《概率统计》
3、《高等代数》,至少要学《线性代数》。
说明:
A、通常一般人所说的《高等数学》,只是《微积分》而已,广义来说,上面的
这些都是属于《高等数学》。
B、任何一本大学《微积分》教材上,都会有这些符号。
C、理工科的、农医药的、数学系的《微积分》,差别很大。虽然内容一样,但
是严谨程度相差很大,如果自学数学系的《数学分析》,就很难很难看懂,
似乎看懂时,根本不知道如何解题。所以选书很重要。

2. 物理学需要学数学的哪些内容

从基本工学起,首选数学分析、高等代数、解析几何,基础中的基础。再学复变函数、实变函数、常微分方程、偏微分方程、近世代数、泛函分析、拓扑学、最好概率论也学习一下。然后就可以学高等物理学了。这样应该不会感到数学方面的障碍了。任重道远,首先把数学分析和高等代数学好吧,这两们够你学一两年的。

3. 大学物理学专业应学哪些数学

物理类。各个学校学的高数教材不一样。同济的一般来说是很多工科院校的选择教材。但其实所有教材内容都差不多,只是作者编排内容的时候方法不一样,质量当然也不一样。 x0dx0a 至于高数的内容,首先是函数和集合,之后是函数极限,数列极限,微分学,积分学(不定积分,定积分),然后是空间解析几何,多重积分,多元函数积分学,级数等内容。当然还包括你所说的线性代数,概率论,偏微分等。 一般物理学专业的还会学到数学物理方法,数学物理方法包括复变函数和数学物理方法两大内容。复变函数包括复变函数,傅里叶级数,拉普拉斯级数等等。 数学物理方法包括格林函数法,分离变量法等等。 x0dx0a 总体来说。物理类学的高等数学是比较难的,当然这也是为以后学习专业课打下基础的,所以高数一定要学好。如果你觉得同济大学的高数不太实用,我推荐你去看四川大学的高等数学,四川大学有一本专门针对物理类的高数,包括了所有高数内容,编排这些还不错。关于数学物理方法,是以后学习电动力学,量子力学,原子物理的最基本的知识,建议好好把握。 x0dx0a 给你一些建议。首先,大学物理所学内容,是很难的,当然你们大一的时候所学的力学这类专业课,是基础,之后所学的电动力学,量子力学,热力学统计物理等这些专业课对于对于我们本科生来说是很难的。当然我们不排除有学的好的,但是我相信有百分之八十的人是不知道到底讲的什么。所以,学习物理,不要太过于深究,除非你打算去考取理论物理的研究生,否则你没那必要去把所有的物理知识弄的一清二楚。

4. 物理学中运用到的哪些数学知识

很多,基本上物理和数学不分家的。不如说物理上最常用的微积分,还有其他比如说函数的思想,导数,
解析几何
等等,可以说数学上的东西你想用到物理上就能用的上

5. 对物理学而言,哪些数学是重要的

不过首先要强调一件事:做物理的人,应该知道为什么我们要研究某个领域,历史是很重要的。温伯格的书一向先讲历史,再梳理物理;维尔切克在他的科普书中也强调关注物理发展的历史对学习物理的重要性。这是两个诺贝尔物理学奖第二梯度的人的切身经验。一个实例则是为什么要学习量子场论,这就是历史遗留问题了,负能量是一个出发点,相对论与量子力学的结合是一个出发点,二次量子化也是一个出发点,当知道量子场论发展历史之后,自然知道量子场论要讲什么,会解决什么问题。

数学,向来被看作是物理的语言工具,但是经过上个世纪的演变,逐渐成为物理的出发点,甚至导致很多物理学家被同行诟病说他们研究的不是物理,而是数学,这群人又被数学家讥讽说不严谨,语言混乱,只知其然不知其所以然。这群人就是研究大统一理论的人,不仅限于弦论。

现在大学生物理科班培养出来的学生很少有百年前物理学家的科学训练,从上大学第一天开始,他们首先要学的是数学,这很大程度导致学生认为数学对于物理来说是首要的(当然是首要的),很可惜,大家忘记物理学的出发点是解释自然现象,自然现象是复杂的,物理学只能抽象出来最简单的模型,比如理想气体模型,伊辛模型等等,描述模型的严格语言是数学,但是来龙去脉还是实验,这个与数学在物理中占同等的地位。

说这么多,只想说,要在物理中学数学。下面大约给出按照数学分类的物理学中的数学:

复变函数:在物理中,虚数用的比较多,傅立叶变幻中虚数的引入免除了很多三角函数化简的问题。但是实际上复变函数最漂亮的地方在于保角变换(共形变换)。物理中应用最广的就是着名的共形场论。

我想还是有必要说下。物理中最漂亮的处理方法之一就是对称性。对称性虽然没有直接解决物理问题,却给了物理学家简化物理理论或者模型的极佳的工具。人们通过研究对称性,分类了场与粒子,定义什么是规范场,发现了如何赋予规范场粒子质量,也就是希格斯机制,甚至单纯从对称性的定义创造了超对称的概念并解决了很多问题以及重新激发了物理学与数学的相互影响等等。而研究对称性的数学理论就是群论。

微分几何:注意,这里面提到的是“微分”几何,实际上在物理学角度看就是广义的微积分,通常大学中微积分是在欧几里德空间做的,没有区分局域与整体的概念。而微分流形上,我们首先要定义的就是局域的概念,我们只能做局域微积分,而不能对整个微分流形做微积分。因此在物理中,首先用到微分几何的自然是连系时空与几何的广义相对论。规范场论在某种程度上与广义相对论有类似的公式,起源在规范场论与纤维丛的关系。

辛几何:量子化中有很重要的概念是泊松括号,而这个概念在数学中与辛几何是密切相关的。我并不熟悉这里面的内容,所以书与综述也不能给出很好的推荐,只是要强调下,这是很严肃的数学物理方向,是数学家做的,很罕见有物理学出身的做这个东西。

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