物理生如何系統地學習必要的群論?

時間 2021-05-06 02:48:49

1樓:

對於有明確學習目的的學生來說,可以明確的知道什麼群論知識是必要的。

但是一旦目的是建立系統的物理知識體系,那麼你永遠不可能知道哪些群論知識是必要或者不必要的。

粗略地了解所有群論知識,不糾結在證明之中,提取其中的思想是一種辦法。

2樓:楊威利

群論的內容應該分散到各門專業課裡面。

學習量子力學之前應該已經掌握了群的定義,群的表示的基本概念,有限群和連續群的基本性質,在角動量這部分重點學SO(3), SU(2)群的表示,在光的吸收和輻射這部分掌握利用群論推導選擇定則,可約和不可約表示,Wigner-Eckat定理等,在全同粒子這一節,應掌握置換群和楊圖。

量子力學之後的課程,在固體物理中應掌握分子點群和空間群,如何利用點群分析分子的振動模式,拉曼光譜等。在狹義相對論中掌握洛倫茲群的表示,了解龐加萊群。在粒子物理課程中深入學習李群和李代數的表示,鄧金圖等等。

3樓:C.Jie

我覺得大部分同學可能對群論有一些誤解,實際上物理上很少會直接去研究群本身,主要還是關注群的表示!

再回到題主的問題,系統性地去學就需要注重成體系,有限群,迴圈群,等價類,正規子群,商群,西羅定理什麼的估計都不能落下,但說實話,這些東西估計物理系的同學很難用上,學了這麼多知識,其中一大部分又很難直接用上,一段時間之後,估計就忘得差不多了!

物理上注重的大部分還是李群,李代數及其表示,就算是講有限群比如點群注重的也是表示,用到群主要是用來描述對稱性,比如用SO(3)描述旋轉對稱性,SO(1,3)描述洛倫茲對稱性,標準模型裡用U(1)×SU(2)×SU(3)描述規範對稱性,並且相比「非線性"的李群,物理裡更關注李代數!因為李代數是線性的,結構上會更簡單!

所以我覺得沒必要像數學系那樣去學,要有針對性,有目的性地去學,需要什麼,就去學需要用的那部分!而且學了就要用,以防很長時間不用就直接忘了!這時候選擇這種講了定義定理,然後馬上講相應的物理應用的書就不錯!

4樓:

我覺得「系統」地學就會學到一堆「不必要」的內容。如果僅限「必要」就不會太系統。比如我本科階段學習群本身的知識,什麼商群、Sylow定理也學了一遍,順手把域、環、理想也看了;但表示論的知識僅限於Shur引理和四個重要定理。

我研究生階段學習群論,任課教師為南京大學物理學老教授袁仁寬,一學期也只講完了有限群。連續群我也都是拿有限群推廣一下理解的。而且我離我初次學群論已經過去了十幾年,日常也就C2v、D2h之類的用得多一些,但是掰掰手指頭也就搞定了。

我要是用到更多群論知識的話就只好現用現學了。

5樓:微涼晨光

學理論物理的都要學些群論知識,相信你們書上就有吧。具體可以問一下你們教授

《微分幾何入門與廣義相對論》中冊梁燦彬

當然,學廣相,辛幾何,李群,李代數都和數分一樣基礎,記得北師大趙崢老師還寫過一張表

自學廣義相對論需要具備哪些基礎?如何循序漸進的學?

這位答主是大佬,大家有問題可以找他哦

6樓:愛沉思的劉博

感覺知這個問題很難回答,因為不明白目標是什麼。如果是為了理解固體物理的晶體結構問題,學一點初步的抽象群概念以及初步的表示論以後就直接看點群和空間群即可。如果是為了理解量子力學對稱性,比如角動量理論,特別是不可約張量和轉動群的概念,需要學習一些連續群的理論,多少要看深入的程度。

還有李代數李群這些,對於粒子物理是必須的。不過凝聚態的量子理論現在也常常使用連續群的理論,最好都學習一下。

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