Scienza Dilettantistica

Come diventare un BUON fisico teorico

Oggi voglio parlare di questo link:

HOW to BECOME a GOOD THEORETICAL PHYSICIST 

Ci vorrebbe un miracolo! (immagine tratta da: http://theory.uwinnipeg.ca/)

Ci vorrebbe un miracolo! (immagine tratta da: http://theory.uwinnipeg.ca/)

E’ un pò di tempo che lo tengo sott’occhio perchè da appassionato di scienza e sopratutto di fisica mi sono spesso trovato a cercare Il libro Giusto o quanto meglio quello più usato da studenti e professori. Quindi chi meglio di un professore come Gerard ‘t Hooft può dare delle indicazioni sul percorso “didattico” da seguire? ecco allora che ho iniziato (qualche tempo fa) la ricerca dei testi che cita provando prima a cercarne la versione italiana e in un secondo tempo ripiegando verso quella inglese o verso testi simili.

Esiste uno scoglio linguistico? secondo me esiste ma deve essere abbattuto soprattutto da chi vuole studiare in modo “canonico”, non solo per diletto ma perchè vuole portare poi quelle conoscenze nella vita lavorativa di tutti i giorni. Per chi invece come me ha solo una forte curiosità, che spesso può soddisfare solo nelle paure lavorative o la notte dopo aver messo a letto la figlia, non credo sia necessario farsi venire il mal di testa e quindi rimane valido dirottarsi verso le traduzioni in italiano che comunque garantiscono un approccio rigoroso e di tutto rispetto.

Esiste uno scoglio di preparazione? certo che esiste, chiunque un pò sano di mente non può pensare di accostarsi a teorie come il Modello Standard delle Particelle oppure la Relatività Generale senza conoscere prima di tutto la fisica classica, ‘t Hooft l’ha infatti inclusa.
Adesso però voglio fare un distinguo sul prerequisito matematico. Sono sempre più convinto che le teorie scientifiche che fanno uso massivo della matematica, possano avere due livelli di comprensione: il primo è di tipo concettuale in cui quello che deve essere compreso è la struttura logica del ragionamento scientifico che sta alla base del fenomeno descritto, mentre un secondo livello è quello delle strutture matematiche necessarie per  risolvere problemi e analizzare i dati sperimentali (dove possibili) per validare la teoria. Non posso negare che alcuni passaggi molto particolari hanno bisogno di una comprensione congiunta di fisica e matematica per essere compresi, ma sono certo questo non valga in tutti i casi.

Cosa ci si deve aspettare dallo studio? prima di tutto le mie aspettative sono state di trovare risposta alle miei curiosità e fin qui è stato ovvio e facile perchè la mole di materiale è talmente estesa che non può che rispondere a gran parte della mia specifica curiosità per la fisica. In quanto tempo? questo dipende da alcuni fattori:

  • Tempo disponibile: hai una famiglia? cerchi di non dormire sul divano tutte le notti?… armati di tanta pazienza e cerca di attuare un metodo di studio che permetta di fermarti quando è necessario e riprendere senza perdere tutto. Consiglio le Mind Map.
  • Conoscenze di partenza: se sai fare solo le 4 operazioni e pensi che il Sole sia un pianeta, armati di pazienza!
  • Voracità intellettuale: sei una spugna o hai bisogno di ruminare a lungo le nozioni per poterle digerire?
  • Profondità che si vuol raggiungere: dalla mia esperienza esistono due livelli:
    – Superficiale: si conoscono tutte le nozioni e il ragionamento logico ma non si sanno applicare tutte le formule risolutive degli esercizi.
    – Profondo: è la conoscenza che dovrebbe avere uno studente universitario. Ovviamente, vista la mole di temi, non è possibile conoscere in profondità tutto. Ecco perchè esistono le specializzazioni.

Queste sono mie considerazioni personali, ed ho voluto condividerle nella speranza che siano utili ad altri curiosi come me e nella speranza che qualcun’altro come me si stia togliendo qualche sassolino di curiosità dalla scarpa e voglia condividere con me ed i lettori di questo blog la sua esperienza, magari con qualche commento.

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Discussione

13 pensieri su “Come diventare un BUON fisico teorico

  1. Bell’articolo.

    Condivido il tuo ragionamento, ma solo in parte.
    Sono infatti convinto che per capire argomenti di fisica via via più moderna, la matematica necessaria aumenti in modo quasi incontrollabile. Per la mia esperienza personale ci sono alcuni concetti chiave quasi incomprensibili se non espressi con il dovuto formalismo, che diventano semplici una volta capito la struttura logica che c’è dietro.
    E non parlo di saper risolvere problemi, ma proprio di capire cosa dice a grandi linee la teoria.

    Con questo intendo che, dal mio punto di vista, la linea di divisione tra il “livello superficiale” che dici tu, e il “livello profondo” non è sempre ben marcata…

    Pubblicato da fedecart | 7 dicembre 2012, 12:30
    • Fede, sicuramente ci troviamo in linea tant’è che ho scritto: “Non posso negare che alcuni passaggi molto particolari hanno bisogno di una comprensione congiunta di fisica e matematica per essere compresi, ma sono certo questo non valga in tutti i casi.”
      Forse sarebbe da precisare che, pur mantenendo un livello di comprensione concettuale, una conoscenza dei significati fisici delle strutture matematiche usate è necessario. Quello che voglio dire è che ad esempio non si può si può comprendere la Relatività Generale senza aver capito cosa sia un Tensore.

      Pubblicato da Marco | 7 dicembre 2012, 13:12
  2. Magari sono un po’ in ritardo, ma oggi sono capitato su questo articolo veramente per caso.
    In realtà quello che sto cercando di fare è proprio l’abbattimento della barriera formale per tutti coloro che volessero cominciare ad avvicinarsi.

    È vero quello che dice federcart, ma è anche vero che nel processo di apprendimento si parte sempre da un punto in cui ci si fida.
    Quando siamo bambini, quei due strani signori che vediamo sempre ci dicono di essere mamma e papà, alla fine non sappiamo neanche cosa voglia dire, eppure quello diventa la nostra base di partenza.

    Per guardare la fisica il formalismo si può alleggerire, è quando la si vuol capire che bisogna mettersi sotto…

    Pubblicato da Luca | 18 gennaio 2014, 07:57
  3. bellissimo articolo e bellissimo blog. la struttura logica proposta da Hooft la cercavo da mesi!Grazie mille. Avevo provato pure a chiedere a prof della Università ma mai nessuno si era degnato di rispondermi…infatti pure io sono interessato, e pur avendo una discreta base (ingegneria vecchio ordinamento) tuttavia nella vita pratica un ingegnere, tranne ben rari casi, ha a che fare con la fisica che invece mi attrae molto, soprattutto le grandi teorie unificate. ma sempre avuto l’ostacolo sia del tempo sia del fatto di evitare o di disperdermi o invece di saltare alcune basi…se fino a maxwell certo non avevo dubbi sulla scaletta, dopo li avevo. grazie davvero anche il resto del blog è davvero ricco di spunti!

    Pubblicato da martino | 20 febbraio 2014, 19:39
  4. Grazie per la preziosa segnalazione!

    Pubblicato da Stefano Montani | 17 ottobre 2014, 13:33
  5. Complimenti per l’articolo.

    Premetto che non sono in possesso di titoli di studio in merito, sono solo un appassionato di universo, di quello insomma che si può vedere nei documentari, leggere sul web o su riviste pseudoscientifiche. Eppure stanotte son sobbalzato dal letto dopo aver visto l’ennesimo documentario…….mi son sentito di colpo illuminato.
    All’improvviso credo di essere riuscito a dare molte spiegazioni su argomentazioni finora molto confuse e a dir poco fantasiose della scienza attuale in merito alla creazione dell’universo……. con ragionamento razionale credo di essere giunto a delle conclusioni molto più pratiche e credibili di quelle attualmente adottate dalla comunità scientifica.
    Son convinto che seppure non abbia le capacità di avvalorare la mia tesi con calcoli matematici, chi di dovere potrebbe farlo per mio conto.

    In questa sede chiedevo un consiglio su come approcciarmi e dove e/o a chi indirizzarmi per esternare le mie convinzioni.

    Grazie.

    Pubblicato da Alessandro | 18 ottobre 2014, 06:21
    • Ciao Alessandro, purtroppo di persone come te ce ne sono tante nel web e non solo. Mi spiego. Vedere dei documentari è sano e aiuta a visualizzare alcuni concetti molto ostici altrimenti, ma sicuramente questi mezzi di “educazione” non sono sufficienti per ottenere le giuste conoscenze che sorreggono un intuizione. Leggere sul web… stai molto attento non è sempre oro quel che luccica, anche quello che scrivo io!. Verifica sempre!. Leggi i testi accademici e i trattati, a questo serve l’articolo che hai commentato. Le riviste pseudoscientifiche… lo dice la parola stessa, carta straccia. Leggi “Le Scienze” oppure ancora meglio guardati i siti dei centri di ricerca come il CERN o lo SLOAN, spesso sono citati articoli o linkati siti personali dei ricercatori dove vedrai interessanti spunti, anche gratuiti. Ultima cosa e cioè la vera falla del tuo commento: la matematica. Non puoi dire parole senza sapere le lettere e se non dici parole come fai a fare frasi e se non fai frasi come fai a fare discorsi e se non fai discorsi nessuno ti capirà davvero. NON puoi non sapere la matematica di base almeno nella sua struttura logica e di significato. I calcoli poi li fanno i computer (Matlab ecc…) ma sei tu che devi essere in grado di dirgli che calcoli fare e quindi ad avere solide basi qualitative di “matematica”.

      Detto questo credo tu debba rileggere l’articolo ed iniziare a studiare sodo. Se salti questo passaggio è come voler partecipare alle olimpiadi senza allenamento.

      Buono studio! 🙂

      Pubblicato da Marco | 20 ottobre 2014, 08:47
  6. Newton per arrivare a scoprire le leggi gravitazionali ha dovuto osservare una mela cadere da una pianta.
    A mio avviso la matematica serve ad avvalorare o meno delle idee e delle ipotesi e mai deve essere il contrario, ossia che si cerca la ragione dettata dalla matematica. Quando si commette questo errore, poi ci si trova a dover razionalizzare ipotesi assurde come la “materia oscura” o l'”energia oscura”……. a mio modestissimo avviso la più grande bufala della scienza degli ultimi secoli.
    Probabilmente è l’idea a monte ad essere errata, la matematica ci porterà sempre ed inequivocabilmente a confermare l’esistenza di queste forze, ma probabilmente è l’idea di fondo ad essere errata, probabilmente c’è qualcosa di clamorosamente poco “oscuro” di cui oggi noi ignoriamo la presenza.

    Pubblicato da Alessandro | 22 ottobre 2014, 08:10
    • Da come la scrivi tu, ogni fisico potrebbe anche non conoscere la matematica perchè questa serve solo a supportare intuizioni o ragionamenti che nascono da folgorazioni. Dalla mia esperienza la comprensione di alcuni fenomeni e di alcuni passaggi logici deriva dalla conoscenza del significato delle parole che li descrivono e cioè: la matematica. Le stesse intuizioni nascono appunto dalla comprensione del significato dei fenomeni. Ci sono passaggi logici che non sono nemmeno esprimibili in modo chiaro a parole e devono passare da rappresentazioni matematiche il cui valore è stato provato sperimentalmente.
      Aggiungo che questo punto della matematica è complesso soprattutto per il divulgatore in quanto appunto deve scontrarsi con passaggi matematicamente solidi ma che diventano deboli a parole. Un esempio semplice è: perchè la Forza è data da F=ma e non F=m/a, qual’è il significato della moltiplicazione e quale quello della divisione?. A mio parere, se comprendi questi significati delle strutture matematiche (anche le più complesse) ma non sai risolvere un equazione di 2° grado, sei già in possesso del vocabolario della natura. Questo ti mette in grado di ragionare sulla natura e quindi di avere quel background conoscitivo necessario per far emergere anche delle intuizioni.

      Pubblicato da Marco | 22 ottobre 2014, 08:34
  7. Hai perfettamente ragione…… mai mi sognerei di affermare che un fisico possa operare senza conoscere la matematica…… sarebbe folle pensarlo.
    Tuttavia si possono avere delle intuizioni pur non essendo fisici e matematici e di questo devi darmene atto.

    La curiosità mi ha spinto a creare un blog nel quale ho espletato per vie generali le mie convinzioni, la scarsa conoscenza della fisica e della matematica non può di certo placare la mia sete di conoscenza.
    Ad ogni modo sarò lieto di essere smentito ma semplicemente mi sentivo di farlo.

    http://teoriacontrazionistica.altervista.org/l-uomo-e-la-formica/

    Pubblicato da Alessandro | 6 dicembre 2014, 17:23
    • Giusto per precisare che anche chi non è un fisico o un matematico può avere delle intuizioni ma queste devono, in mostro stretto, essere sorrette da un background scientifico in cui la comprensione della matematica deve far parte. Uno studente di psicologia o di lettere avrebbe delle intuizioni difficilmente credibili e sviluppabili. Ho resto l’idea?

      Pubblicato da Marco | 3 febbraio 2015, 10:23

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