ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Балдин Евгений / Запись

ТЕОРИИ "ТОЛЬКО ДЛЯ МАТЕМАТИКИ" В ФИЗИКЕ

evgueni
03.03.2006
11:44
Добрый день

Математика - это язык на котором физика излагается. В большинстве случаев необходимый физике математический аппарат создавался по мере развитии оной. Пример: физика началась когда Ньютон ввёл понятие интегрирования и дифференцирование (естественно, не в современном виде, но что-то подобное)

В то же время есть примеры, когда некий аппарат создавался и развивался исключительно для нужд математики, но затем был запользован в физике

Внимание, вопрос: нужны примеры таких теорий.

Мне что-то кроме теории групп, которая возникла в конце 18 века, а использоваться в физике начала в конце 19 века (симметрии в кристаллах) и в особенности в середине двадцатого (симметрии в физике элементарных частиц) на ум не приходит.

С уважением Евгений

P.S. Какое-то обсуждение здесь В частности, там предложили как пример ряды Фурье.
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

03.03.2006 16:04#
spark
Теории "только для математики" в физике
По моему мнению, все как раз обстоит наоборот.
Математика (начиная с этак 18-го века) развивается, в большинстве случаев, сама по себе. А потом уже обнаруживается, что развитый ею язык удобен при описании того или иного физического явления.

Ну, например, тензорный анализ сначала развили математики, а потом лишь Эйнштейн его применил для создания ОТО.

Далее, когда создавалась квантовая механика, то не сразу было понято, что наиболее прозрачный язык для нее -- гильбертовы пространства и действующие в них операторы, который существовал в виде математической абстракции уже пару десятков лет.

Когда во второй половине 20 века создавалась общая теория калибровочных взаимодействий, то тоже не сразу до всех дошло, что математический язык для этого уже был развит алгебраическими геометрами: это касательные расслоения и связность.

Сейчас, например, делаются попытки применить теорию категорий к физике.
Да и в теории суперструн тоже, наверняка, немало таких примеров.

Можно, кстати, вспомнить и клеточные автоматы Вольфрама, с помощью которых он имитирует физические явления.
03.03.2006 16:36#
evgueni
Теории "только для математики" в физике
Я не очень знаю историю Тензорного анализа. На сколько я припоминаю к современному виду её привёл Миньковский (возможно память меня обманывает) по заказу Эйнштейна, а до Эйнштейна эта область была не очень развита. Что-то до Эйнштейна делал Леви Чивита (так кажется).

Гильбертовы пространства и калибровочные взаимодействия посмотрю - вероятно это оно.

А вот по поводу суперструн - мне не очень-то эта область физикой то кажется. :) Про клеточные автоматы от Вольфрама (странный он какой-то) - слишком мало знаю, поэтому не могу оценить физичность.
03.03.2006 20:53#
dean
Теории "только для математики" в физике
> В большенстве случаев необходимый физике математический аппарат создавался по мере развитии оной.

А можно пояснить, почему вот так сразу "в большинстве"? Как-то перечислить примеры? Почему они образуют "большинство"?

04.03.2006 09:57#
evgueni
Теории "только для математики" в физике
Если бы у меня были количественные оценки, то я бы не спрашивал :) Это были чисто <<ощущения>>

На текущий момент у меня теперь прямо обратные <<ощущения>>. Просмотрел несколько примеров и везде один и тот же сценарий: что-то новое в физике -> попытка что-то изобрести на пальцах -> поиск готового аппарата в математики -> бурное развитие этого аппарата.
04.03.2006 11:37#
dean
Теории "только для математики" в физике
> На текущий момент у меня теперь прямо обратные <<ощущения>>.

О чем и речь. Игорь Иванов уже отметил, что это из независимой математики черпаются методы. И это верно. Просто, математика - это механизм "беспредметного думания" (под "беспредметным" здесь следует понимать отсутствие в математике предмета исследования, сходного с предметом, скажем, физики). Плюс однажды выработанные чисто "мыслительные" механизмы оказывается возможным зафиксировать в виде математических методов и без потерь при переводе обмениваться ими, используя "математический язык". А раз так, то действует весьма полезный закон "зарывания трудности": один раз освоив какой-то разработанный математикой "метод думания" (и преодолев связанные с освоением трудности), получаете возможность с легкостью, без затрат, решать совершенно разноплановые (и весьма сложные при этом) практические задачи, понимание которых укладывается в этот самый "метод думания".
04.03.2006 15:42#
evgueni
Теории "только для математики" в физике
Я согласен, но всегда ли все возможные варианты закрываются?

Почему у меня было ощущение, что физическую математику двигает именно физика: прежде всего это история с Ньютоном, когда был предложен принципиально новый аппарат именно для нужд физики. Мне казалось, что нечто подобное было и в случае теории тяготения, но оказывается тензорный анализ к тому времени уже существовал, правда он был не очень популярен и, соответственно, развит. И развитие тервера, на сколько я понимаю, было сильно завязано на физику.
04.03.2006 16:28#
spark
Теории "только для математики" в физике
> Почему у меня было ощущение, что физическую математику двигает именно физика...

Можно, я свою версию ответа на этот вопрос выдвину? Потому что физики, как правило, столь плохо знают чистую математику, что часто даже не подозревают, что именно они реально используют в физике :)
04.03.2006 16:38#
evgueni
Теории "только для математики" в физике
Тоже вариант. Мы же не задумываемся сколько труда было вложено в создание того языка, на котором говорим :)
06.03.2006 07:32#
veprus
Теории "только для математики" в физике
Я, к сожалению, не настолько хорошо знаю историю физики, чтобы утверждать, что первично, а что вторично. Но история развития математики, обычно, следующая. За время своего развития в математике выработалась некоторая логика постановки новых задач. Она может быть спорна и в некоторых случаях даже абсурдна и приводит к большому числу никому не нужных (на данный момент) результатов. Но при этом, как правило, при создании той или иной модели оказывается, что достаточно удобный математический аппарат уже развит. Это касается не только физических моделей, но и вообще всех моделей, построенных на математическом описании явления (формулами, отображениями, множествами и много еще как). Ну и уже после этого, существующий аппарат "дорабатывается" (я бы назвал это именно так, дорабатывается, а не бурно развивается) для конкретных практических целей. Но это уже не чистая, а прикладная математика (хоть и сложно их различать).
06.03.2006 08:16#
evgueni
Теории "только для математики" в физике
Согласен в том числе и с тем, что "бурно развивается" в данном контексте было не совсем корректно, зато более броско :)
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 640

Пользователей
в системе: 2726

Всего записей
и комментариев: 48549

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 16

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия