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

286

    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. Mitä siellä ABC on tapahtunut

      Tavallista isompi operaatio näkyy olevan kyseessä.
      Alajärvi
      156
      6319
    2. Kuvaile elämäsi naista

      Millainen hän on? Mikä tekee hänestä sinulle erityisen?
      Ikävä
      49
      1763
    3. Klaukkalan onnettomuus 4.4

      Klaukkalassa oli tänään se kolmen nuoren naisen onnettomuus, onko kellään mitään tietoa mitä kävi tai ketä onnettomuudes
      Nurmijärvi
      38
      1424
    4. Kuvaile elämäsi miestä

      Millainen hän on? Mikä tekee hänestä sinulle erityisen?
      Ikävä
      46
      1044
    5. Ukraina ja Zelenskyn ylläpitämä sota tuhoaa Euroopan, ei Venäjä

      Mutta tätä ei YLE eikä Helsingin Sanomat kerto.
      Maailman menoa
      324
      1009
    6. Kolari Klaukkala

      Kaksi teinityttö kuoli. Vastaantulijoille ei käynyt mitenkään. Mikä auto ja malli telineillä oli entä se toinen auto? Se
      Nurmijärvi
      48
      931
    7. Ooo! Kaija Koo saa kesämökille öky-rempan:jättimäinen terde, poreallas... Katso ennen-jälkeen kuvat!

      Wow, nyt on Kaija Koon mökkipihalla kyllä iso muutos! Miltä näyttää, haluaisitko omalle mökillesi vaikkapa samanlaisen l
      Kesämökki
      13
      909
    8. Kevyt on olo

      Tiedättekö, että olo kevenee kummasti, kun päästää turhista asioista tai ihmisistä irti! Tämä on hyvä näin <3
      Ikävä
      84
      888
    9. Toivoisin, että lähentyisit kanssani

      Tänään koin, että välillämme oli enemmän. Kummatkin katsoivat pidempään kuin tavallisesti toista silmiin. En tiedä mistä
      Ikävä
      14
      867
    10. Olisinpa jo siellä, otatkohan minut vastaan

      Olisitpa lähelläni ja antaisit minun maalata sinulle kuvaa siitä kaikesta ikävästä, tuskasta, epävarmuudesta ja mieleni
      Ikävä
      75
      865
    Aihe