Υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ της θεωρητικής φυσικής και των μαθημάτων εφαρμοσμένης φυσικής στο κολλέγιο;


Απάντηση 1:

Είναι η πρώτη φορά που γράφω μια απάντηση στην quora σε ένα σχετικά πιο σοβαρό θέμα.

Ως φοιτητής που επί του παρόντος ειδικεύεται στην εφαρμοσμένη φυσική στο μεταπτυχιακό σχολείο και χρησιμοποιείται για τη μελέτη της φυσικής στο κολέγιο, η απάντησή μου μπορεί να είναι χρήσιμη.

Ένας τρόπος κατηγοριοποίησης της φυσικής ή των φυσικών βασίζεται στην προσέγγιση που χρησιμοποιούν. Εάν νομίζετε ότι οι θεωρητικοί φυσικοί ως ομάδα ανθρώπων που αντλούν εξισώσεις με τα χέρια τους στο χαρτί και το χαρτί, μπορεί να σκεφτείτε ότι η υπόλοιπη ομάδα φυσικών εμπίπτει σε δύο κατηγορίες: υπολογιστικές και πειραματικές. Οι υπολογιστικοί φυσικοί πραγματοποιούν αριθμητικές προσομοιώσεις στα φυσικά συστήματα ενώ οι πειραματικοί φυσικοί κατασκευάζουν / συνθέτουν / αναπτύσσουν το πειραματικό τους αντικείμενο και μετρούν την περιουσία του. Υπάρχουν εξαιρέσεις όμως: στη φυσική υψηλής ενέργειας, οι πειραματιστές είναι περισσότερο να αναλύουν τα δεδομένα χρησιμοποιώντας τη C ++ και οι μηχανικοί κατασκευάζουν πραγματικά τους επιταχυντές γι 'αυτούς.

Σε αντίθεση με αυτό, ένας άλλος τρόπος ταξινόμησης της φυσικής αφορά κυρίως το σύστημα που εξετάζεται. Με βάση αυτό το κριτήριο, η φυσική μπορεί να χωριστεί σε (από χαμηλή ενέργεια σε υψηλή ενέργεια): φυσική συμπυκνωμένης ύλης, ατομική φυσική, οπτική, πυρηνική φυσική, φυσική υψηλής ενέργειας, κοσμολογία. Αυτή η λίστα μπορεί να είναι ακατανόητη ή και λάθος. Αλλά το ζήτημα είναι ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια, τόσο πιο θεμελιώδης (ή λιγότερο εφαρμοσμένη) θεωρείται το υποπεδίο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συχνά βλέπετε στα πανεπιστήμια, οι καθηγητές από τη φυσική των συμπυκνωμένων υλικών να αλληλεπιδρούν και να συνεργάζονται με καθηγητές από την επιστήμη των υλικών και την ηλεκτροτεχνία.

Τώρα ας μπείτε στην ερώτησή σας: τα μαθήματα για διάφορους τύπους φυσικών.

Το Κολλέγιο προετοιμάζει συνήθως έναν σπουδαστή με γενικές γνώσεις ώστε να είναι αρκετά εξοπλισμένος ώστε να επιλέξει ένα συγκεκριμένο πεδίο για να σπουδάσει μετά την είσοδό του στο μεταπτυχιακό σχολείο. Υπάρχουν αρκετές τάξεις που πρέπει να μάθουν όλοι οι φυσικοί: λογική ποσότητα μαθηματικών, βασικός προγραμματισμός, γενική φυσική, κλασική μηχανική, στατιστική μηχανική, ηλεκτροδυναμική και κβαντική μηχανική. Αυτά τα μαθήματα γίνονται συνήθως στο κολέγιο σας ή μερικές φορές στην αρχή του μεταπτυχιακού σχολείου σας. Οι διαφορές έρχονται μόνο όταν αποφασίζετε ποιο υποπεδίο θέλετε να πραγματοποιήσετε έρευνα και ποια προσέγγιση θα επιλέξει από τις ακόλουθες τρεις - θεωρητικές, πειραματικές και υπολογιστικές. Για παράδειγμα, οι φυσικοί υψηλής ενέργειας (ή μεταπτυχιακοί φοιτητές) πρέπει να μάθουν την κβαντική θεωρία πεδίων και την ψευδαίσθηση της άλγεβρας, ενώ οι φυσικοί συμπυκνωμένης ύλης πρέπει να πάρουν τη φυσική στερεάς κατάστασης και τη φυσική πολλών σωμάτων. Οι πειραματιστές λαμβάνουν εργαστηριακή εκπαίδευση από τους ανώτερους συναδέλφους τους, ενώ οι θεωρητικοί είναι πιθανό να πάρουν πιο προηγμένα μαθηματικά.

Για να απαντήσετε στις ερωτήσεις σας, το πρόγραμμα σπουδών του Κολλεγίου θα είναι πολύ παρόμοιο. Αφού οι άνθρωποι επιλέγουν διαφορετικά συγκεκριμένα θέματα στο μεταπτυχιακό σχολείο, αρχίζουν να έχουν πολύ διαφορετικές τάξεις.

Ελπίζω ότι βοηθάει.


Απάντηση 2:

Είμαι σπουδαστής φιλοσοφίας, οπότε μπορεί να δώσει μια διαφορετική κάπως περιστασιακά αφαιρεμένη προοπτική εδώ και να επικεντρωθεί περισσότερο στους θεμελιώδεις ορισμούς. Η εξήγησή μου είναι εφαρμόσιμη (πιθανότατα) όχι μόνο στη φυσική ή στις φυσικές επιστήμες αλλά σε ό, τι μοντέλα και προσπαθεί να εξηγήσει κάποια φαινόμενα (σχεδόν όλες οι ακαδημαϊκές προσπάθειες με ποικίλους βαθμούς ακρίβειας).

Θεωρητικό - Οτιδήποτε, είτε πρόκειται για επιστήμη είτε για κοινωνιολογία, είναι κάτι που τείνει να δημιουργήσει μοντέλα εξηγήσεων για τα πράγματα. Συνήθως (αλλά όχι απαραιτήτως) τα μοντέλα αυτά έχουν κάποιες ισχυρές υποθέσεις και καταγράφουν πιθανά αποτελέσματα από πλευράς υποθετικών, τα οποία είναι και πάλι συνήθως πολύ γενικά και ευρέως ως προς το πεδίο εφαρμογής και την εφαρμογή τους. Μειώνουν τα πολλαπλά φαινόμενα σε ενοποιημένες εξηγήσεις. Η προειδοποίηση για όλα αυτά μπορεί ή δεν μπορεί να κρατήσει στον πραγματικό κόσμο. Γιατί; Επειδή μπορεί πάντα να υπάρχουν συνθήκες ή άλλες μεταβλητές (παράγοντες) που δεν ελήφθησαν υπόψη. Στη Φιλοσοφία Nyaya, ονομάζουμε αυτό το upadhi που υπονομεύει οποιαδήποτε επαγωγική (συζητήσιμη) inferential σχέση που είναι αυτό που είναι ένα μοντέλο.

Εφαρμοσμένο- Αυτό δίνει την τελική λέξη στο θεωρητικό μέρος (εκτός εάν τα ίδια τα πειράματα είναι λανθασμένα) αν το μοντέλο κρατά ή όχι στον πραγματικό κόσμο. Περιγράφει σωστά τη σχέση μεταξύ των διαφόρων μεταβλητών; Εάν ναι, τότε σε ποιο βαθμό. Εάν όχι, τότε γιατί;

Μηχανική - Οτιδήποτε έχει σχεδιαστεί είναι κάτι επινοημένο ή κατασκευασμένο (από το λατινικό ingenium). Ως εκ τούτου, όπως το όνομα σας προτείνει να χτίσετε κάτι. Αλλά τί? Κάτι τέτοιο που μπορεί να σας επιτρέψει να έχετε τον έλεγχο των μεταβλητών για να παράγετε ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα με βάση τις θεωρητικές και εφαρμοζόμενες εισροές. Έτσι, όταν σχεδιάζετε μια συσκευή, ουσιαστικά χειρίζεστε τις μεταβλητές για να πάρετε ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Πώς είναι διαφορετικό από το εφαρμοσμένο; Εφαρμοσμένη δεν κατασκευάζει τίποτα που βλέπει μόνο αν η θεωρία λειτουργεί καλά ή όχι. Παρέχει έναν μηχανισμό αξιολόγησης με τον οποίο το βάλετε (η θεωρία) σε συγκεκριμένες εφαρμογές βασισμένες σε χειρισμούς μεταβλητών. Αυτό είναι μηχανική.

Παράδειγμα (από μια οικονομία κοινωνικών επιστημών)

Θεωρία - Η ζήτηση για ένα αγαθό σχετίζεται αρνητικά με την τιμή του. Περισσότερες τιμές, λιγότερη ζήτηση και αντίστροφα.

Εφαρμοσμένη - Παρακολουθείτε την αγορά για λάχανα, ας πούμε. Όταν γίνονται ακριβοί, οι άνθρωποι αγοράζουν λιγότερο. Η θεωρία λειτουργεί!

Μηχανική - Εάν κάπως οι τιμές των τσιγάρων αυξάνονται, οι άνθρωποι θα αγοράσουν λιγότερα. Δημιουργείτε μια κοινωνική συσκευή για να αυξήσετε τις τιμές (πχ. Φόροι), η ζήτηση μειώνεται. (Η Δημόσια Πολιτική είναι βασικά η Κοινωνική Μηχανική).

Ελπίδα ότι βοηθάει!