Fysiikan perusteet matemaattisen tarkasti

Anonyymi

Henkilö lukee itsensä matemaatikoksi, ja on opiskellut mm. differentiaaligeometriaa. Kuitenkaan hän ei opiskellut yliopistossa fysiikkaa. Sitten hänelle tulee kuitenkin AMK- ja lukio-opiskelijoita, jotka pyytävät opetusta fysiikasta. Mitä kirjoja tai luentomuistiinpanoja suosittelisitte hänelle, jotta asiat tulisi selitettyä tarpeeksi tarkasti? Eräs yliopistotason fysiikan kirja osoittautui ainakin osittain epätarkaksi, enkä pystynyt seuraamaan kaikkia välivaiheita. Mistä kirjoista oppisi mahdollisimman tarkasti vaikkapa fysiikan perusopintojen oppimäärän?

14

319

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi
      • Anonyymi

        Lukio- ja AMK opiskelijoille tuo olisi matemaattisena esityksenä täyttä hebreaa.
        Jos haluaa opettaa lukion fysiikkaa, niin hakee lukion pitkän fysiikan oppikirjat. Niissä on kaikki tarpeellinen sille tasolle, myös matematiikka.
        Sama koskee AMK fysiikkaa.

        Wikipedia-artikkelilla ei fysiikkaa opita.


      • Anonyymi

        Jos haluaa perehtyä moderniin fysiikkaan vähän lukiotasoa pidemmälle, niin suosittelen vanhaa, mutta pätevää oppikirjaa. Maalampi Pero: Lyhyt modernin fysiikan johdatus. Sisältää matemaattiset perustelut, joiden ymmärtämiseen riittää suurelta osin lukion pitkä matematiikka.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Jos haluaa perehtyä moderniin fysiikkaan vähän lukiotasoa pidemmälle, niin suosittelen vanhaa, mutta pätevää oppikirjaa. Maalampi Pero: Lyhyt modernin fysiikan johdatus. Sisältää matemaattiset perustelut, joiden ymmärtämiseen riittää suurelta osin lukion pitkä matematiikka.

        Korjaan. Maalampi, Perko. Noloa kirjoittaa nimi väärin.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Lukio- ja AMK opiskelijoille tuo olisi matemaattisena esityksenä täyttä hebreaa.
        Jos haluaa opettaa lukion fysiikkaa, niin hakee lukion pitkän fysiikan oppikirjat. Niissä on kaikki tarpeellinen sille tasolle, myös matematiikka.
        Sama koskee AMK fysiikkaa.

        Wikipedia-artikkelilla ei fysiikkaa opita.

        Englanninkielinen Wikipedia on asiansaosaavien ammattilaisten kiroittamaa, suhteellisen laaja-alaisesti esitettyä perusfysiikka lisättynä kattavilla lähdeviitteillä.

        Kannattaa tsekata esim termodynamiikan toista pääsääntöä. Sivulta löytyy aloittelijalle ihan kivasti materiaalia.

        https://en.wikipedia.org/wiki/Second_law_of_thermodynamics


    • Anonyymi

      Alonso - Finn: Fundamental university physics osat I-III

      Tuossa on jo sen verran asiaa, että riittää yliopistotasolla pitkälle. Sarja on jo viidenkymmenen vuoden ikäinen, mutta kattaa laajalti fysiikan perusteet. Tämä antaa hyvän pohjan tuoreempien fysiikan tulosten ymmärtämiseen.

      • Anonyymi

        Antaa ja antaa - itse 50 vuotiaana totean, että kieltä ei hallitse tarpeeksi vielä tätä nuorempana, että tuosta kaikki jutut ymmärtäisi. Pitäisi olla suomeksi oppimäärät jos halutaan diippiä oppimista!
        Toisekseen - olen nähnyt youtube-videoita, joista saa paremman käsityksen asioista: Esim. sähköopin perinteiseen U=RI kaavaan saatu aivan uutta potkua ottamalla mukaan skooppi, 1km johdinta ja Maxwellin yhtälöt, pomppaa Einsteinkin mukaan kaavoihin luonnollisella tavalla!
        https://www.youtube.com/watch?v=2Vrhk5OjBP8
        -ennen kaikkea se asenne, että ei väitetäkään, että tiedettäisiin asioista kaikkea!!


    • Anonyymi

      Luin Jyväskylän yliopiston kotisivuilta, että fysiikassa käytetään joskus sellaisia matemaattisia menetelmiä, joita matemaatikot eivät ole vielä todistaneet kunnolla toimiviksi. Googlaa "fyysikon matemaattiset valmiudet".

      • Anonyymi

        Luitko väärin lauseen:

        "Fyysikko ei tavallisesti tarvitse matemaattisia tuloksia yleisimmissä muodoissa, joissa ne voidaan todistaa, koska fysiikan ongelmissa esiintyvät funktiot ovat yleensä 'sileitä ja siistejä', jolloin monille tuloksille riittää käytännön tarpeisiin fysiikan kursseilla esitetty geometrinen perustelu."

        Tämä tarkoittaa vain, että fyysikko ei osaa todistaa eikä opi.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Luitko väärin lauseen:

        "Fyysikko ei tavallisesti tarvitse matemaattisia tuloksia yleisimmissä muodoissa, joissa ne voidaan todistaa, koska fysiikan ongelmissa esiintyvät funktiot ovat yleensä 'sileitä ja siistejä', jolloin monille tuloksille riittää käytännön tarpeisiin fysiikan kursseilla esitetty geometrinen perustelu."

        Tämä tarkoittaa vain, että fyysikko ei osaa todistaa eikä opi.

        En lukenut väärin. Kyseisella sivulla on mainitsemasi asia alussa. Kuitenkin tulkitsin sivun alaosan kohdan 2.7 Reunahuomautuksen tekstin kuten yllä kirjoitin.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Luitko väärin lauseen:

        "Fyysikko ei tavallisesti tarvitse matemaattisia tuloksia yleisimmissä muodoissa, joissa ne voidaan todistaa, koska fysiikan ongelmissa esiintyvät funktiot ovat yleensä 'sileitä ja siistejä', jolloin monille tuloksille riittää käytännön tarpeisiin fysiikan kursseilla esitetty geometrinen perustelu."

        Tämä tarkoittaa vain, että fyysikko ei osaa todistaa eikä opi.

        Eihän fyysikon työtä ole matematiikan todistaminen.
        Eikä matemaatikon työstä fysiikan luominen.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Eihän fyysikon työtä ole matematiikan todistaminen.
        Eikä matemaatikon työstä fysiikan luominen.

        Sitä mietin että miten matemaatikon luomat työvälineet päätyvät esim. fyysikolle.
        Tunteeko fyysikko kaikka käytettävissä olevat välineet.
        Voiko fysiikan ongelmat vielä nykyisinkin saada aikaan matematiikan kehitystä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Sitä mietin että miten matemaatikon luomat työvälineet päätyvät esim. fyysikolle.
        Tunteeko fyysikko kaikka käytettävissä olevat välineet.
        Voiko fysiikan ongelmat vielä nykyisinkin saada aikaan matematiikan kehitystä.

        Saatan kysyä tyhmiä :)


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        En lukenut väärin. Kyseisella sivulla on mainitsemasi asia alussa. Kuitenkin tulkitsin sivun alaosan kohdan 2.7 Reunahuomautuksen tekstin kuten yllä kirjoitin.

        "Reunahuomautus..."

        Tässä puhutaan noin kolmesta asiasta yhtäaikaa.

        1. Joskus fysiikan takia muodostuu matematiikkaa. Se uusi mitä fysiikasta tulee, on usein sovelletun matematiikan piirissä. Mutta ei tarvitsisi mennä kuin satoja vuosia taaksepäin, niin fysiikka olisi määritellyt uusia teoreettisen matematiikan tapoja. (Huom. että todella usein on olemassa teoreettista matematiikkaa, joka tehtiin matematiikan nimen alla ensin ja paljon aikaisemmin, mutta sen ainoa sovellustkohde nykyään on fysiikka.)

        2. Fysiikassa käytetään helppoja tapauksia asiosita, jotka ovat matemaattisesti vaikeita. Tämä ei tarkoita aina, että fyysikot eivät myös esittäisi, että fysinen maailma on myös sitä, missä on matemaattisesti vaikeata. Helpoista tapauksista syntyy ensin eniten keskustelua. Joskus tapauksesta tehdään helppo myös matemaattisesti laittomalla tavalla, joka on toivottavasti tarpeeksi oikean suuntainen. Tekstissä ollut kenttäteoria voi sisältää tästä koko kohdasta 2 yhden hyvän esimerkin - mitä kirjoittaja ei ehkä ole tajunnut olevan olemassa - nimittäin matriisien ekponentoinnin. Matriisien eksponentti-matriiseja ei osata laskea kaikille tapauksille matematiikassa (joka on tavallaan sovellettua matematiikkaa, kun annetaan käsky laskea, mutta syy on periaatteessa teorian puutekin). Siten esim. QFT:ssä esiintyy usein vain tapaus, jossa tämä matriisi on helppo laskea. Tai väitetään sen olevan jotain ja edetään sillä oletuksella. (Sovelletussa matematiikassa tätä esiintyisi muuallakin.)

        3. Fysiikan syntyessä, varsinkin jos kyseessä on matemaattisen fysiikan tai uuden fysiikan teoria, ei moniin vuosiin ole vielä syntynyt ns. valmista fysiikkaa (edes). Vaikka yksittäinen lasku on mittauksiin nähden hyvä tässä työssä, yleensä vasta seuraavat sukupolvet perustelevat tämän fysiikan ja ymmärtävät esim. sen laajuuden. He myös ajattelevat sitä matemaattisesti oikealla tavalla ja esittävät sen toisilleen ymmärrettävämmin ja vakuuttavasti. Mutta tosiaan sanoisin, että silloin on kyse siitä, että tätä ennen 'fysiikkaa itseään' ei ollut.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Taisin tehdä virheen

      Kaipaan sua enemmän kuin kuvittelin. Luulin, että helpottuisin, mutta olinkin täysin väärässä. Vieläkö vastaisit minulle
      Ikävä
      112
      5468
    2. Näin kun katsoit salaa ja

      Hymyilit sieltä kaukaa 😍☺️ mutta hämmennyin ja tilanne oli niin nopeaa ohi etten oikeen kerennyt mukaan 😢 säteilit ku
      Ikävä
      41
      3665
    3. Hyvä että lähdit siitä

      Ties mitä oisin keksinyt jos oisit jäänyt siihen, näit varmaan miten katoin sua.... 😘🤭😎💖
      Ikävä
      52
      3495
    4. Nyt tuntuu siltä, että on pakko päästä puhumaan kanssasi

      Tuntuu että sekoan tämän kaiken takia. Miehelle
      Ikävä
      93
      3348
    5. Nainen, mulla olisi sulle pari vinkkiä

      Kerro vain ongelmasi niin annan siihen vinkin. :/
      Ikävä
      81
      1887
    6. Katu täyttyy...

      Hei, oli pakko laittaa vielä tää. Huomaan että olet suuttunut. Minähän sanoin että poistun, olit paikalla. Olin pettynyt
      Ikävä
      34
      1777
    7. 450 000 ulosotossa

      Suomessa on tällä hetkellä ennätysmäärä ihmisiä ulosotossa. Viime vuonna heitä oli yli puoli miljoonaa. Kuluvan vuoden
      Perussuomalaiset
      134
      1667
    8. Nainen onko sulla supervoimmia ?

      Voisitko auttaa miestä mäessä? Tarjota auttavan käden ja jeesata tätä miestä? Tai antaa olla et sä kuitenkaan auta.
      Ikävä
      43
      1619
    9. Eduskunnasta tippuneet kokoomuslaiset nostavat eniten sopeutumisrahaa. Kyllä veroeurot kelpaavat.

      Sopeutumisraha on eduskuntatyön päättymisen jälkeen maksettava etuus, jonka tarkoituksena on tukea entisiä kansanedustaj
      Maailman menoa
      153
      1326
    10. Onko esitutkinta jo saatu päätökseen?

      Ketkä saa syytteet? Voi olla iso määrä ihmisiä?
      Ähtäri
      16
      1189
    Aihe