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

421

    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. Suomen kansa haluaa Antti Lindtmanista pääministerin

      Lindtman on miltei tuplasti suositumpi kuin etunimikaimansa Kaikkonen. Näin kertoo porvarimedian teettämä kysely. http
      Maailman menoa
      270
      4683
    2. Vain 21% kannattaa Lindtmania pääministeriksi

      se on selvästi vähemmän kuin puolueen kannatus, mites nyt noin?
      Maailman menoa
      134
      3040
    3. Miten löydän sinut

      Ja saan sanottua kaiken mitä haluan sinulle kertoa? Ja kuinka kuuntelisit minua sen hetken? Kuinka voin ilmaista sen mit
      Ikävä
      44
      2857
    4. Miksei Björn Wahlroos jaa rahaa köyhille?

      Esimerkiksi Nordean tiloissa? Vai tuovatko ne köyhät hiekkaa marmorilattioille ja siksi ei pysty mursunviiksi pystyyn k
      Maailman menoa
      29
      2841
    5. Yöllinen autolla kaahari Heinolan seudulla

      Asukkaita häiriköivän nuoren herran autokaahaus keskustelu poistettu, onko jokin hyvävelijärjestelmä käytössä ?
      Heinola
      76
      1791
    6. Vaikea tilanne

      Hieman kolkuttaa omatuntoa, kun on osoittanut kiinnostusta väärää naista kohtaan. En ymmärrä miten toinen on voinut te
      Ikävä
      106
      1654
    7. Jouluksi miettimistä: kuka tai mikä valmistaa rahan?

      Nyt kun on ollut vääntöä rahasta ja eritoten sen vähyydestä, niin olisi syytä uida rahan alkulähteille, eli mistä se syn
      Maailman menoa
      28
      1521
    8. Milloin kaivatullasi

      .. on nimipäivä?
      Ikävä
      60
      1419
    9. Kehtaisitko näyttäytyä

      kaivattusi seurassa?
      Ikävä
      95
      1292
    10. Julkinen sektori on elänyt aivan liian leveästi yli varojensa!

      Viimeisen 15 vuoden aikana julkisen puolen palkat ovat nousseet n. 40%, kun taas yksitysellä sektorilla vain n. 20%. En
      Maailman menoa
      215
      1180
    Aihe