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如何成為一名優(yōu)秀的理論物理學(xué)家

這幾天關(guān)于民科的話題引起了一番熱議,小編對(duì)具體事情并未了解。不過(guò)倒是想起了多年前看過(guò)的一個(gè)網(wǎng)站,是物理諾貝爾得住杰拉德 · 特 · 胡夫特建立的。杰拉德是當(dāng)今理論物理學(xué)界的大牛,主要的研究領(lǐng)域有基本粒子物理學(xué)的規(guī)范理論、和量子引力等。


該網(wǎng)站是專門寫給那些有志成為一名優(yōu)秀的理論物理學(xué)家的人看的,其中包括一系列的書單,從經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論、量子力學(xué)、宇宙學(xué)到超弦理論等。羅馬并非一日建成的,想要成為一名理論物理學(xué)家需要花大量的時(shí)間的學(xué)習(xí)以及專研現(xiàn)代物理學(xué)的前沿知識(shí)。




下面是首頁(yè)的導(dǎo)言:


此網(wǎng)站(仍在建設(shè)中)是為年輕的學(xué)生——和所有(象我一樣)為真正的科學(xué)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)而激動(dòng)不已的人,以及那些象我一樣決心用他們的大腦來(lái)發(fā)現(xiàn)我們所生存的真實(shí)世界中的新事物的人——所準(zhǔn)備的。簡(jiǎn)而言之,此網(wǎng)站是為那些決定將其時(shí)間投入理論物理的人而準(zhǔn)備


我常常收到這樣的來(lái)信——本意甚好但毫無(wú)用處——是那些業(yè)余物理學(xué)家寫來(lái)的,他們相信自己解決了世界難題。他們之所以相信自己僅僅是因?yàn)樗麄兏緵](méi)有弄明白現(xiàn)代物理中解決問(wèn)題的真正方法。如果你真的想為物理規(guī)律的理論解釋作出貢獻(xiàn)(如果你成功了,那的確是非常激動(dòng)人心的事?。┠憔托枰迷S多東西。首先,要嚴(yán)肅對(duì)待。大學(xué)里教授了所有必需的科學(xué)課程,自然,你首先應(yīng)該做的就是進(jìn)入一所大學(xué)并盡你所能吸收一切知識(shí)。但如果你還很年輕,仍然在中小學(xué)階段,仍然在忍受那些為孩子準(zhǔn)備的稱之為科學(xué)的傳奇故事,你會(huì)怎么做?如果你已經(jīng)年紀(jì)較長(zhǎng),再也不愿意加入那些吵鬧不休的 年輕學(xué)生之中,你又會(huì)怎么做呢?


如今,從互聯(lián)網(wǎng)上搜集你所需要的一切知識(shí)已經(jīng)成為可能。問(wèn)題是,網(wǎng)上的垃圾非常多。會(huì)不會(huì)漏掉那些少得可憐的而對(duì)你真正有用的頁(yè)面呢?我非常清楚需要教哪些東西給剛?cè)腴T的學(xué)生。列出那些絕對(duì)必需的課程名稱與專題是很容易的,我已經(jīng)在后面列出了。我的目的是在網(wǎng)上找到那些真正有用的文章和書籍,最好是能夠下載的。這樣說(shuō)來(lái),成為一名理論物理學(xué)家的成本不會(huì)超過(guò)一臺(tái)能接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)、一臺(tái)打印機(jī)、大量的紙張和筆。不幸的是,我還不得不建議你去購(gòu)買課本,但很難在這里給出建議;或許將來(lái)的網(wǎng)站上會(huì)有。讓我們首先實(shí)現(xiàn)最低限度的需要。后面列出的科目是必須要學(xué)習(xí)的。任何的疏漏都將得到懲罰:失敗。相信我吧:你不要讀到后就相信它——應(yīng)該檢驗(yàn)它。你可以嘗試其它的途徑,盡你的所能去試。你會(huì)一再驚訝地發(fā)現(xiàn),那些家伙所做的已經(jīng)是最聰明的了。最好的課本都有練習(xí)。做做這些練習(xí),看看你能否全部理解。盡量達(dá)到這種程度:你能發(fā)現(xiàn)大量的印刷錯(cuò)誤,微小的錯(cuò)誤,直到更重要的錯(cuò)誤,設(shè)想你會(huì)有更好的方式來(lái)寫這些教材。


我可以告訴你一些自己的經(jīng)驗(yàn)。我非常幸運(yùn)的是周圍有許多非常棒的老師,這一點(diǎn)幫助了我防止誤入歧途,直到我獲得諾貝爾獎(jiǎng)。但我沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)。我要努力成為你們的老師,這是件非常艱巨的任務(wù)。我正請(qǐng)求學(xué)生、同事及教師來(lái)幫助我完善這個(gè)站點(diǎn)。此站點(diǎn)目前僅僅是為那些希望成為理論物理學(xué)家的人——不是普通的那些人,而是那些非常棒的、下定決心去獲得自己的諾貝爾獎(jiǎng)的人——而設(shè)立的。如果你非常謙虛,那么,首先上完那些糟糕的學(xué)校,然后按部就班跟著那些學(xué)者和專家們,等他們把那些一小部分知識(shí)反復(fù)無(wú)聊地嚼爛之后再交給你們。這個(gè)站點(diǎn)是為那些有雄心壯志的人準(zhǔn)備的。我相信任何人都能做到,只要他具備足夠的知識(shí)、興趣和決心。


理論物理好比一座摩天大廈,它最基礎(chǔ)的部分就是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和經(jīng)典的(20世紀(jì)之前的)物理學(xué)內(nèi)容。不要認(rèn)為因?yàn)槲覀円呀?jīng)懂得很多,從而20世紀(jì)之前的物理學(xué)就是無(wú)關(guān)緊要的了。在那些日子里,有了這些堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)才有了我們現(xiàn)在享用的知識(shí)。在你沒(méi)有親自建好地基之前,不要妄想去建立你的摩天大廈。我們摩天大廈的最初幾層是由高等數(shù)學(xué)公式構(gòu)成,它們是由經(jīng)典物理學(xué)理論變成的漂亮公式。如果你想更進(jìn)一層,它們是必須要走的。接著,就是后面所列的許多課題。最終,如果你足夠瘋狂,你希望解決那些量子世界里的 Reconciling Gravitational 物理中異常繁難的問(wèn)題,你就需要學(xué)習(xí)廣義相對(duì)論、超弦理論、M-理論、 Calabi-Yau compactification ,等等。這是目前摩天大廈的頂端。還有一些其它的頂端,比如玻色-愛(ài)因斯坦凝聚、分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)等等。根據(jù)過(guò)去這些年的證明,這些也同時(shí)是非常好的諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的課題。給你一個(gè)忠告:即使你非常聰明,你仍然會(huì)在某處陷入困境。自己在網(wǎng)上沖浪吧,盡情找吧。告訴我你發(fā)現(xiàn)了什么。如果此站點(diǎn)幫助了某些正準(zhǔn)備進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的人,或者激勵(lì)了某些人,或者替某些人引了路,幫助他或她在科學(xué)的道路上走得更順當(dāng),那些,我認(rèn)為此站點(diǎn)是成功的。請(qǐng)回饋給我。


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