Frage:
Graduiertenschule für Theoretische Physik
Jonathan Gleason
2011-10-18 08:33:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lassen Sie mich zunächst nur sagen, dass ich nicht sicher bin, ob diese Frage für diese Site geeignet ist, und wenn die Community dies für notwendig hält, sollte die Frage geschlossen werden.

Im Moment bin ich also eine Hauptfach Mathematik und Physik im vierten Jahr, dessen Forschungsinteressen in der Quantenfeldtheorie / Quantengravitation liegen. Insbesondere möchte ich auf die theoretische Physik eingehen. Ich habe jedoch festgestellt, dass die meisten Physiker nicht die Genauigkeit erreichen, die ich bei meiner Arbeit anstreben würde, und zögere daher, mich für eine Graduiertenschule für Physik zu bewerben. Auf der anderen Seite scheint es, dass in den meisten Mathematikabteilungen in den USA höchstens ein paar Mathematiker in der theoretischen Physik arbeiten, und ich würde mich nicht wohl fühlen, wenn ich mich auf eine Graduiertenschule bewerbe, die darauf setzt, dass ich es könnte Arbeiten Sie mit einer bestimmten Person oder zwei Personen.

Welche möglichen Wege könnte ich einschlagen, wenn meine Interessen in der theoretischen Physik liegen, aber ich möchte theoretische Physik wie ein Mathematiker praktizieren? Gibt es darüber hinaus (nicht unbedingt amerikanische) Universitäten mit einer gemeinsamen Abteilung für Mathematik und Physik (wie das DAMTP in Cambridge) oder, das nächstbeste, eine Abteilung für Mathematik und Physik, die häufig zusammenarbeiten? Was ist mit theoretischen Physikern, die in der Quantenfeldtheorie / Quantengravitation arbeiten und nicht vor Strenge zurückschrecken?

Jeder Input wird sehr geschätzt!

Können Sie uns ein paar Beispiele für TP-Papiere geben, die Ihrer Meinung nach für das physikalische Maß an Strenge repräsentativ sind? Derzeit ist mir nicht klar, wo Sie die Grenze ziehen.
Das beste Beispiel für ein * gutes * Maß an Strenge wäre Walds Buch über die Allgemeine Relativitätstheorie. Ein Beispiel für ein * schlechtes * Maß an Strenge wäre die Definition einer Lie-Gruppe als eine Gruppe, deren Elemente durch einen endlichen Satz von Parametern "kontinuierlich" gekennzeichnet werden können. Wenn spezifischere Beispiele helfen würden, wenden Sie sich bitte an uns.
Der Grund, den ich frage, ist, dass ich denke, dass Sie aus Ihrer Sicht der theoretischen Physiker vielleicht unaufrichtig sind. Viele Arbeiten sind selbst mathematisch streng, bauen jedoch auf weniger strengen Grundlagen auf (d. H. Renormierung usw.). Mir ist nicht klar, wie Sie solche Arbeiten sehen. Sie sagen, dass Ihre Interessen in QFT liegen, daher ist dies sehr wichtig, da Sie wahrscheinlich gut etablierte, aber weniger strenge Ansätze verwenden, wenn Sie nicht nur an AQFT interessiert sind.
Randnotiz: Vielleicht bin ich nicht auf der Basis, aber mein Eindruck war, dass Sie sich an Graduiertenschulen bewerben können und sollten, mit der Erwartung, dass Sie mit einem bestimmten Forscher zusammenarbeiten werden - natürlich müssten Sie sich mit ihm in Verbindung setzen diese Person zuerst und sehen Sie, ob sie eine Stelle für Sie hat und daran interessiert ist, dass Sie für sie arbeiten. In gewisser Weise "bewerben" Sie sich zuerst bei der Forschungsgruppe, und wenn Sie dann "akzeptiert" sind, bewerben Sie sich offiziell bei der Universität, an der diese Gruppe ihren Sitz hat.
Vielleicht haben wir unterschiedliche Ansichten darüber, was es bedeutet, streng zu sein? Ich habe bisher nur ernsthafte TP-Forschungsarbeiten überflogen, daher kann ich nur mit der Genauigkeit sprechen, die ich in unterrichteten Klassen erlebt habe. Aus dieser Erfahrung heraus könnten jedoch vielleicht alle außer einem oder zwei (theoretischen) Professoren, die ich hatte, sogar einen Hilbert-Raum, eine Lie-Gruppe, eine Mannigfaltigkeit usw. definieren. Zum Beispiel prangert mein aktueller QFT-Professor offen Fragen an, wie man macht Argumente präzise (er sagt, er soll aufhören, wie ein Mathematiker zu sein).
Leider hat mir die Abteilung, in der ich bin, den Eindruck vermittelt, dass diese Haltung mehr oder weniger typisch für theoretische Physiker ist.
Vielleicht sollte ich auch erwähnen, dass ich mehr daran interessiert bin, QFT auf eine mathematisch strenge Grundlage zu stellen, so dass ich zumindest in meiner Forschung wahrscheinlich nicht "über" Dingen wie Renormierung arbeiten würde.
Ich denke nicht, dass dies ein besonders effizienter Weg ist, um Lebensentscheidungen zu treffen. Vielleicht ist es stattdessen eine gute Idee, persönlich mit einigen Professoren, Postdocs und Studenten zu sprechen (Chicago sollte großartige Leute haben, mit denen man sprechen kann) und sich von Ihnen und Ihren Vorlieben beraten zu lassen. Wenn Sie das tun, denken Sie daran, dass Physik / Mathematik-Forschung nichts mit UG-Kursen zu tun hat, und vielleicht ist es keine gute Idee, a priori Ideen darüber zu haben, wie die Dinge sind oder sein sollten, bevor Sie mehr Erfahrung haben.
Ich muss Moshes letztem Kommentar zustimmen. Ich habe die Frage jedoch positiv bewertet, da ich denke, dass es sich um eine der wichtigsten Arten von Soft-Fragen handelt.
@Moshe Ich verstehe nicht. Was ist kein effizienter Weg, um Lebensentscheidungen zu treffen? Ich habe mit so vielen Menschen in Chicago gesprochen, wie ich kann, und obwohl der Ratschlag nützlich war, habe ich immer noch keine klare Vorstellung davon, welche guten Schulen für theoretische Physik es gibt. Ich freue mich sehr über Cambrdige und das Perimeter Institute, aber abgesehen von diesen Orten habe ich Angst davor, eine Mathematikschule zu besuchen und nicht in der Lage zu sein, an den Problemen zu arbeiten, die ich möchte, oder umgekehrt, eine Physikschule zu besuchen und nicht in der Lage zu sein an den Problemen, die ich möchte, so zu arbeiten, wie ich es möchte. Ich will nur das Beste aus beiden Welten :)
Ein Kommentar zur Strenge, die nicht mein Lieblingsfach ist. Ich denke, das natürliche Maß an Strenge für jede Reihe von Ideen muss an den jeweiligen Entwicklungsstand angepasst werden. Wenn Sie ein hohes Maß an Genauigkeit genießen und dennoch produktiv sein möchten, um neues Wissen zu generieren, müssen Sie sich für reifere Fächer entscheiden, in denen die effiziente und geeignete Sprache bereits entdeckt wurde. Die meisten davon werden in mathematischen Abteilungen studiert. In der Physik beschäftigen wir uns oft mit Strukturen, die sich noch im Aufbau befinden, und die Sprache und Methoden sind an diesen weniger vollständigen Wissensstand angepasst.
Für das, was es wert ist, würde ich sagen, dass ich mehr daran interessiert bin, QFT auf eine solide Grundlage zu stellen, als "neues Wissen zu generieren". Das heißt, ich bin daran interessiert, das Wissen, über das wir derzeit verfügen, auf eine strenge mathematische Grundlage zu stellen.
Ich denke, eine erfahrene Person, die ein persönliches Gespräch mit Ihnen führt, ist besser in der Lage, herauszufinden, was für Sie am wichtigsten ist, und Ihnen auf dieser Grundlage und in der Realität Ratschläge zu geben. Es ist schwer, das über das Internet zu tun, zumindest für mich.
Ich würde sagen, sprechen Sie mit einigen Professoren, um ihre Meinung zu erfahren. Meine zufällige Meinung lautet: Wenn Sie Wald als Beispiel für gute Strenge hochhalten, würde ich sagen, gehen Sie einfach zur Graduiertenschule für Physik.
@jonathan, Wenn wir dieses persönliche Gespräch führen würden, würde ich Sie wahrscheinlich genau fragen, was Ihnen in Mathematik und Physik Spaß macht, bevor wir auf Einzelheiten eingehen. Eine so spezifische Idee wie "QFT in dieser Phase Ihrer Karriere auf eine festere Grundlage stellen" zu haben, ist wahrscheinlich verfrüht. Nur meine zwei Cent - ich zögere wirklich, irgendwelche Ratschläge in diesem ineffizienten und tonlosen Medium zu geben, also denke ich, dass ich hier aufhören werde. Viel Glück!
@BenjaminHorowitz Sie scheinen zu implizieren, dass Wald nicht der Strenge eines typischen Mathematikers entspricht. Ich persönlich habe nur die erste Hälfte des Buches oder so gelesen, aber soweit ich mich erinnere, könnte es in Bezug auf die Genauigkeit genauso gut von einem Mathematiker geschrieben worden sein. Haben Sie ein konkretes Beispiel, bei dem es diesen Standards nicht gerecht wird?
@JonathanGleason Sie müssen wirklich anfangen, Papiere zu lesen, wenn Sie über die Unterschiede in der Strenge so unklar sind. Vergleichen Sie insbesondere hep-th und math-ph; Ich denke, Sie werden feststellen, dass viele Ihrer Vorurteile darüber, was Strenge bedeutet und was mathematische Physik ist, fehl am Platz sind.
@Domenic Könnten Sie bitte näher darauf eingehen? Es scheint, als ob Sie nicht der einzige sind, der glaubt, ich hätte eine falsche Vorstellung davon, was "Strenge" ist, bedeutet und welche Rolle sie in der theoretischen Physik spielt. Könnten Sie bitte erklären?
Nicht kurz vor dem Schlafengehen kann ich nicht: P. Aber ich denke, die Antwort von @Joe Fitzsimons ist ein guter Anfang. Und ich denke wirklich, wenn man die Arbeiten disziplinübergreifend vergleicht, wird der Unterschied offensichtlich.
@JonathanGleason, Das Problem ist weniger "Genauigkeit" als vielmehr das beabsichtigte Publikum. Walds Buch ist ein G.R. Buch, entworfen, um von Physikern gelesen zu werden. Es ist kein "Mathebuch", persay. Wenn Sie diese Art von Buch mögen, werden Sie während des Studiums an einer normalen Physik-Graduiertenschule noch viel mehr davon finden.
Das ist wahr. Nun, ehrlich gesagt, ich liebe die Tatsache, dass es sich um ein * Physik * -Buch handelt, das sehr streng ist, aber nicht so sehr mag, dass es nicht wie ein Mathematikbuch formatiert ist. Ich bin wahrscheinlich voreingenommen, aber ich denke, es hätte viel klarer organisiert / formatiert werden können, wenn es näher am "Mathematikbuch" -Standard geschrieben worden wäre. Insbesondere stellte ich fest, dass viele wichtige Inhalte, die als "Theorem" - oder "Definition" -Boxen hätten hervorstechen können, in Textabschnitten versteckt waren.
Ihre Frage könnte auch zu diesem brandneuen SE-Vorschlag passen: [undergrauates] (http://area51.stackexchange.com/proposals/49571/undergraduates).
Fünf antworten:
Joe Fitzsimons
2011-10-18 11:01:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Der Grund, warum ich in den Kommentaren nach Ihrer Wahrnehmung von Strenge gefragt habe, ist, dass es meiner Meinung nach für Studenten sehr leicht ist, sich durch Fragen wie Gils über die Rolle der Strenge irreführen zu lassen. Hier geht es um etwas mehr als nur um die Verwendung korrekter mathematischer Überlegungen, sondern darum, alle Argumente und Postulate auf eine Weise vollständig präzise zu machen, der Studenten selten ausgesetzt sind.

Physikkurse sind kein wirklich guter Hinweis darauf das Maß an Strenge unter Theoretikern innerhalb einer bestimmten Abteilung, aber eher das Maß an Strenge, das sie von Studenten erwarten, sollte ausgesetzt sein. In einer Mathematikabteilung ist die erwartete Genauigkeit für Studenten höher, da Mathematiker streng sein müssen. In einer Physikabteilung ist die Messlatte jedoch oft etwas niedriger. Dies liegt daran, dass die Abteilung nicht nur theoretische Physiker, sondern auch Experimentatoren ausbildet (und tatsächlich machen diese im Allgemeinen die Mehrheit der Klasse aus). Das ist eine Menge Physik bekannt, und so gibt es einen Kompromiss zwischen Strenge und der Menge des abgedeckten Materials. Darüber hinaus werden einige Kurse von Theoretikern und einige von Experimentatoren unterrichtet, und der Dozent wird nicht immer in seinem Fachgebiet unterrichten.

Als Doktorand ändert sich dies alles aufgrund der Genauigkeit Ihre Arbeit hängt weitgehend von Ihrem Fachgebiet, Ihrem Ansatz und Ihrem Vorgesetzten ab. Es wird nicht die Art von Kompromiss sein, die notwendig ist, wenn es um große Klassen in einer vielfältigen Abteilung geht. Aus diesem Grund stimme ich Moshes Kommentar oben

voll und ganz zu

Ich denke nicht, dass dies ein besonders effizienter Weg ist, um Lebensentscheidungen zu treffen. Vielleicht ist es stattdessen eine gute Idee, persönlich mit einigen Professoren, Postdocs und Studenten zu sprechen (Chicago sollte großartige Leute zum Reden haben) und sich spezifisch von Ihnen und Ihren Vorlieben beraten zu lassen. Wenn Sie dies tun, denken Sie daran, dass Physik- / Mathematikforschung nichts mit UG-Kursen zu tun hat, und es ist möglicherweise keine gute Idee, a priori Vorstellungen darüber zu haben, wie die Dinge sind oder sein sollten, bevor Sie mehr Erfahrung haben.

Um Ihnen ein konkretes Beispiel dafür zu geben, wie streng die Strenge nicht streng von der Abteilung bestimmt wird, hatte ich Positionen als Doktorand, Postdoc oder Fakultät in den folgenden Bereichen: Mathematische Physik, Materialwissenschaft, Informatik, Kombinatorik & Optimierung und Physik. Viele andere sitzen im selben Boot und verbringen Zeit in einer Abteilung, bevor sie in eine andere wechseln, nicht weil sich ihr Forschungsinteresse geändert hat, sondern weil es mehrere Abteilungen gibt, die ihre Forschung sozusagen als "themenbezogen" betrachten.

Während Cambridge über DAMPT verfügt (was sich in der Aufzeichnung von DPMMS, der Abteilung für reine Mathematik, unterscheidet), verfügt Oxford über das Peierls Center for TP innerhalb der Physik und eine separate Mathematikabteilung. Denken Sie, dass es einen wesentlichen Unterschied in der Art der Fakultät gibt, die sie einstellen?

Es gibt sicherlich verschiedene Arten von theoretischen Physikern mit unterschiedlichen Bedenken hinsichtlich der mathematischen Grundlagen ihres Fachgebiets, aber die Art der Strenge, über die Sie sprechen, scheint nicht gut mit der Abteilung zu korrelieren.

+1; "Es gibt mit Sicherheit verschiedene Varianten des theoretischen Physikers" - kann nicht mehr zustimmen. Hept-th ist nicht alles theoretische Physik, die es gibt ...
Matt Reece
2011-10-18 10:55:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Als ehemaliger Chicagoer Student, der auch Mathematik und Physik studierte (Sie sollten sie jetzt nicht als "Konzentrationen" bezeichnen?) und sich für eine Weile leicht verärgert über den Mangel an Strenge in der Physik fühlte, habe ich um zu sagen: Ihre Meinung als Student könnte sich ein wenig unüberlegt anfühlen, wenn Sie etwas älter sind. Die theoretische Physik ist eine sehr komplizierte Struktur mit vielen internen Konsistenzprüfungen. Es ist noch keine strenge Mathematik; Strenge Versionen von QFT bleiben weit hinter dem zurück, was wir tatsächlich über QFT wissen. Feldtheorie und Stringtheorie sind sehr reiche Themen, und ich denke nicht, dass das Fehlen scharfer Definitionen die meiste Zeit wirklich problematisch ist. Es gibt eine Menge, die rigoros gezeigt werden kann, wenn wir davon ausgehen, dass die Theorien existieren und bestimmte Eigenschaften haben.

Wenn Sie Mathematiker werden möchten, ist das in Ordnung, und es gibt Dinge wie die topologische Feldtheorie, die dies tun Das könnte Sie interessieren. (Sehen Sie sich zum Beispiel an, was im Simons Center in Stony Brook passiert. Hier scheinen die Leute ernsthafte mathematische Physik zu betreiben.) Aber wenn Sie irgendwann theoretischer Physiker werden möchten Sie müssen lernen, sich keine Sorgen mehr zu machen und nicht strenge Annahmen zu treffen, um Fortschritte zu erzielen.

(Wenn Sie das Risiko haben, Menschen zu beleidigen, sollten Sie sich vor übermäßig strengen Ansätzen zur "Quantengravitation" in Acht nehmen "; nach allem, was ich gesehen habe, macht es die Strenge oft schwieriger zu bemerken, dass sie zutiefst unphysische Ergebnisse liefern.)

Nein, ich kann nicht sagen, dass ich den Begriff "Konzentration" gehört habe, seit ich hier bin. Danke für die Eingabe!
Ich halte es nicht für "nicht streng", Annahmen zu treffen und von diesen auszugehen. "Nicht rigoros" (und ärgerlich) ist, wenn es vage und unklar bleibt, was aus welchem ​​Grund angenommen wird.
@Phira Ich glaube nicht, dass er "Annahmen" im Sinne von Axiomen meint. Wahrscheinlicher ist, dass er etwas in der Richtung meint, dass er davon ausgeht, dass Dinge funktionieren, konvergieren, präzise gemacht werden können usw., anstatt Stunden damit zu "verschwenden", sich Gedanken darüber zu machen, wie man beispielsweise ein bestimmtes Integral genau verstehen kann.
Bob Jones
2011-10-18 10:57:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Persönlich denke ich, dass jemand mit Ihren Interessen eher in einer Mathematikabteilung als in einer Physikabteilung zu Hause wäre. In den letzten Jahren gab es viele interessante Aktivitäten an der Schnittstelle von Mathematik und Physik mit Dingen wie topologischer Feldtheorie, nichtkommutativer Geometrie und dem Langlands-Programm. Diese mathematischen Themen sind einige der vielversprechendsten Forschungslinien für Menschen, die ernsthaft an der Quantengravitation interessiert sind.

Hier ist eine Liste von mathematischen Abteilungen, die in der mathematischen Physik sehr stark sind (und einige mögliche Berater):

Berkeley (Auroux, Borcherds, Frenkel, Reshetikhin, Teleman)

Caltech (Gukov, Marcolli, Simon)

Chicago (Beilinson, Drinfeld, Ginzburg)

Columbia (Greene, Khovanov)

Harvard (Gaitsgory, Jaffe, Lurie, Yau)

MIT (Etingof, Kac)

Penn (Donagi , Pantev)

Texas (Ben-Zvi, befreit)

Yale (Frenkel, Goncharov, Kapranov, Zuckerman)

Einige andere, die nicht so schwierig sind

Kansas State (Crane, Soibelman)

Riverside (Baez)

Wenn Sie wirklich in einer Physikabteilung arbeiten möchten, gibt es einige Orte, die einen mathematischeren Ansatz verfolgen. Ich empfehle es jedoch nicht dringend, da Sie sich für ein sehr spezifisches Forschungsprogramm (wie die Stringtheorie oder die Schleifenquantengravitation) anmelden, das möglicherweise nie zum Erfolg führt. Einige Möglichkeiten sind

Harvard (Vafa)

Penn State (Ashtekar, Bojowald)

Perimeter Institute (Smolin)

Oh, ich habe Gukov vergessen! Ja, er ist exzellent, obwohl er mehr "an interessanten mathematischen Problemen arbeitet, die aus der modernen Physik stammen" als an "Arbeiten an interessanten mathematischen Problemen auf der Grundlage der Physik der 1970er Jahre", nach denen das OP zu fragen scheint.
Jones hat Berkeley verlassen. Aber Auroux & Teleman sind da.
Das wusste ich nicht über Jones. Ich habe meine Antwort entsprechend bearbeitet.
Domenic
2011-10-18 10:52:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wenn, wie Sie in den Kommentaren sagen, Ihr Forschungsinteresse darin besteht, QFT auf eine feste mathematische Grundlage zu stellen, möchten Sie wahrscheinlich keine theoretische Physikforschung betreiben, sondern mathematische Physikforschung (algebraische QFTs und dergleichen).

In diesem Fall würde ich prominente Websites der Mathematikabteilung durchsuchen und mathematische Physiker finden, die die Art von Arbeit erledigen, an der Sie interessiert sind.

Einige spezifische Orte, basierend auf meinen Erfahrungen bei der Bewerbung um einen Abschluss Schule vor zwei Jahren:

  • Das Perimeter Institute würde wahrscheinlich nicht gut passen, da sie im Allgemeinen viel mehr daran interessiert sind, neues Wissen zu generieren.
  • Das mathematische Physikprogramm von UC Berkeley scheint Sehr wahrscheinlich in Ihrer Gasse
  • Meine Mentorin für Undergrad-Forschung, Matilde Marcolli von Caltech, macht einige großartige Sachen in diesem Bereich. Sie ist leider die einzige Person in der Caltech-Mathematikabteilung, die ähnliche Interessen hat, aber es lohnt sich, sie sich anzusehen. Nicht kommutative Geometrie ist fantastisch.

Außerdem ist einer meiner besten Freunde vom Undergrad in der Mathematikabteilung in Chicago und hatte Forschungsinteressen, die Ihren sehr ähnlich sind. Gerne stelle ich Ihnen zwei per E-Mail vor, wenn Sie mir eine E-Mail senden, und vielleicht kann er eine Perspektive bieten, die das Internet nicht bietet.

Ja, ich wäre sehr daran interessiert, mit ihm darüber zu sprechen. Bitte senden Sie mir eine E-Mail, wenn Sie möchten.
madR
2011-10-19 17:47:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zunächst sollte ich sagen, dass ich fast in der gleichen Position bin wie Sie, außer dass ich ein Student im dritten Jahr bin.

Ich denke, wenn Sie über Probleme der Quantengravitation nachdenken, Sie sollten sich bei einer Physikabteilung für eine Graduiertenschule bewerben. Wenn man sich im arXiv umschaut, kann man leicht den Schluss ziehen, dass es in der theoretischen Physikgemeinschaft kein einziges akzeptiertes Maß an Strenge gibt - einige Theoretiker haben mehr davon und einige Theoretiker haben weniger davon, und es scheint nicht mit der Tiefe zu korrelieren oder Tiefe von Ideen.

Beachten Sie außerdem, dass sich Ihre Interessen ändern werden. Sie sagen, dass Sie jetzt "QFT auf eine festere Grundlage stellen" wollen - wer weiß, was Sie ein paar Jahre später aufregen wird?!



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
Loading...