Prérequis mathématique pour un étudier la physique

[dosdos]

salut à tous
je suis un bachelier option mathématique
j'aimerais savoir les prérequis/ outils mathématique pour étudier la physique de newtonienne au quantique
Merci
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[albanxiii]

Bonjour,

Tout dépend du degré de sophistication auquel vous voulez étudier ces domaines de la physique.
Quelque éléments ici : http://forums.futura-sciences.com/ph...quantique.html

Pour ma part, je dirais qu'en mécanique de base (façon Newton donc, on laisse Lagrange et Hamilton dehors), vous avez ce qu'il faut (si vous avez vu les équations différentielles).
En mécanique quantique, pour commencer, il faut plus d'outils dans sa besace. A commencer par l'algèbre linéaire, que l'on aborde en bac+1 et +2 en France. Mais il faut un peu plus, car en quantique on manipule des espaces vectoriels qui sont des espaces de fonctions et pas des espaces abstraits comme on voit quand on débute en maths dans ce domaine. Ca demande donc des compétences en plus.

Mon conseil : commencez à étudier ce qui vous intéresse en physique et vous vous mettrez dans les maths quand vous arriverez sur quelque chose qui vous bloque. Sinon, vous n'allez faire que des maths !

@+

[dosdos]

merci
je vais d'abord aborder la mécanique classique parce que j'ai les moyens mathématique

[mariposa]

merci
je vais d'abord aborder la mécanique classique parce que j'ai les moyens mathématique

Si tu te places dans l'optique d'étudier la MQ il faut effectivement étudier la mécanique classique mais aussi l'électricité, le magnétisme, l'optique géométrique, l'optique ondulatoire.

Tous les sujets nommés ci-dessus doivent être compris au même niveau.

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Re,

En effet, je suis plutôt d'accord avec Mariposa. Je pense qu'il n'est pas du tout productif d'étudier la mécanique quantique si on n'a pas déjà de bonnes bases en physique classique.

@+

[ric21000]

Bonjour, je parlerai ici en tant qu'amateur de science donc ayez une certaine clémence si je dis des choses erronées.
La discussion porte en fait sur la nécessité de connaître les concepts complexes présents en analyse, en algèbre linéaire ou en probabilité (qui sont loin d'être évident à comprendre) pour faire de la physique quantique ou de la physique dite "classique". Je dirai que la question est bizarrement posée et qu'il y a une confusion sur la manière qu'on a d'aborder une science. Comme toute science, ce qui fait son charme, sa puissance, sa profondeur, c'est le raisonnement. Et je pense qu'en mathématique comme en physique (après libre à toi de choisir ton domaine de prédilection), ce qui compte ne sont pas tant les formules, mais la démarche pour parvenir à des concepts, à des théories. Je ne dis pas qu'il faut séparer ces deux sciences bien au contraire mais il faut regarder la science comme un long processus historique, avoir un regard d'ensemble, et essayer de se plonger dans la tête des gars qui ont fait des progrès réels dans la science pour comprendre comment s'échafaude une théorie. Sinon tu ne feras ni de physique ni de mathématique, tu appliqueras bêtement des recettes de cuisine que tu as lu dans un bouquin (je dis cela peut-être parce que je suis sorti de 3 ans de prépa xD). Arrivé à un certain niveau, tu peux te permettre de manipuler un certain langage mathématique pour donner de la forme à tout cela mais je pense que ce qui compte c'est d'aborder la chose de manière "dialectique" comme dirait un philosophe. Même si c'est loin d'être évident ou pas selon tes capacités, je pense que tu te passionneras d'autant plus que ça te donnera une culture générale sur l'histoire des sciences et relier les grandes découvertes avec les périodes historiques, les civilisations, enfin bref le pied quoi !
Bon courage et je te soutiens dans ce projet.
A plus

[albanxiii]

Bonjour,

C'est bien de regarder la science comme un long processus historique, mais si on veut faire de la physique, et pas de l'histoire, il faut bien mettre les mains dedans !
Et pour avoir un regard d'ensemble il faut déjà un certain bagage, non négligeable.

Si on passe outre, ça donne des discussion stériles, comme par exemple : http://forums.futura-sciences.com/ph...quantique.html

dosdos : je vous conseille "Le cours de physique de Feynman", si on ne l'a pas déjà fait... mais le niveau bachelier dont vous parlez est le même niveau que le bac français ?

@+

[ric21000]

Mais rien n'empêche de pouvoir faire les deux a fond, non ?
Et qu'entendez vous par "mettre les mains dedans" ? À partir de quel moment a-t-on les mains dans la physique ? En calculant une intégrale triple ou un gradient de pression ? Ou bien en comprenant les réflexions et déductions faites par un kepler ou maxwell en fonction des connaissances de son temps ? Je n'ai personnellement jamais trouvé attirant d'étudier la mécanique newtonienne pour le simple plaisir de résoudre des équations différentielles...

[gondebaud]

Bonsoir à tou(te)s,

Le même point de vue que ric21000 (et tout autant passionné) et du même avis que albanxiii : Les espaces vectorielles et les matrices sont un très bon début et c'est même plutôt plaisant (si ça n'a pas changé, on l'apprend pendant les deux premières années universitaires).

Cordialement.

[albanxiii]

Re,

Mais rien n'empêche de pouvoir faire les deux a fond, non ?

Mais ça n'est pas la question posée.

Et qu'entendez vous par "mettre les mains dedans" ? À partir de quel moment a-t-on les mains dans la physique ? En calculant une intégrale triple ou un gradient de pression ? Ou bien en comprenant les réflexions et déductions faites par un kepler ou maxwell en fonction des connaissances de son temps ? Je n'ai personnellement jamais trouvé attirant d'étudier la mécanique newtonienne pour le simple plaisir de résoudre des équations différentielles...

Vous caricaturez... et vous ne pourrez pas comprendre quoi que ce soit (je veux dire vraiment comprendre, pas survoler en croyant qu'on a compris... mais généralement on ne s'en rend pas compte quand c'est le cas...) si vous ne vous tapez pas les calculs qui vont avec. Si vous savez résoudre des équations différentielles, ça n'est pas pour autant que vous comprenez la mécanique, d'accord. Mais vous ne comprendrez jamais la mécanique si vous ne savez pas résoudre une équation différentielle. Un intervenant avait comme signature "comprendre c'est être capable de faire". Je suis d'accord avec.

Lisez donc ce message de MissPacMan sur un autre fil : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4577474 message auquel je souscris à 100 %.

Et encore une fois, je renvois au cours de physique de Feynman.

@+

[Paraboloide_Hyperbolique]

Vous caricaturez... et vous ne pourrez pas comprendre quoi que ce soit (je veux dire vraiment comprendre, pas survoler en croyant qu'on a compris... mais généralement on ne s'en rend pas compte quand c'est le cas...) si vous ne vous tapez pas les calculs qui vont avec. Si vous savez résoudre des équations différentielles, ça n'est pas pour autant que vous comprenez la mécanique, d'accord. Mais vous ne comprendrez jamais la mécanique si vous ne savez pas résoudre une équation différentielle. Un intervenant avait comme signature "comprendre c'est être capable de faire". Je suis d'accord avec.

Lisez donc ce message de MissPacMan sur un autre fil : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4577474 message auquel je souscris à 100 %.

Et encore une fois, je renvois au cours de physique de Feynman.

@+

Bonsoir,

Je rejoint albanxiii: si vous voulez vraiment comprendre la physique, il faut effectuer les calculs "académiques" que l'on trouve dans tous les bons livres/manuels. C'est ainsi que l'on peut tester si l'on comprend vraiment les notions sous-jacentes (et on s'aperçoit vite que ce n'est presque jamais le cas, même après une lecture attentive où l'on croit comprendre un raisonnement; croyez-en mon expérience). De plus, le fait d'effectuer soit-même un calcul correct, en plus d'apporter satisfaction et compréhension, permet d'appréhender la véritable beauté de la physique. Cela demande bien sûr études et efforts, mais le jeu en vaut la chandelle !

[Deedee81]

Salut,

croyez-en mon expérience

Et la mienne. Ca m'est arrivé plusieurs fois. En m'attaquant aux exercices, par exemple, en coinçant, en râlant, en relisant le livre/cours et là la petite lumière s'allume. Et c'est vrai que c'est très gratifiant.

Ou récemment dans un domaine assez pointu : la théorie quantique des champs en espace-temps courbe. Histoire courte :
- Lecture d'une dizaine d'articles d'introduction (pas de la vulga)
- Une idée "géniale"
- Des tas de calculs : résultats absurde (et même idiot, un résultat me disait qu'un trou noir stellaire devait autant rayonner qu'une supernovae ).
- Achat de livres (pas juste des intros) sur le sujet
- Lecture et....
- Grmmmblll.... je n'avais en fait rien pigé (et même encore maintenant j'ai beaucoup de mal dans ce domaine que je suis très loin de maîtriser)

Il n'y a rien à faire. L'expérience est indispensable (j'ai même toujours estimé que, au moins pour la base, un minimum d'expérimentation était indispensable. Il faut mettre la main à la pâte pour vraiment savoir ce qu'est la physique. On ne devient pas mécanicien en regardant des photos de voiture. Il faut mettre les mains dans le cambouis).

[ric21000]

Bon je me suis mal exprimé visiblement. Premièrement dans tous mes posts je n'ai jamais fais de la propagande anti-maths, je n'aimerai pas les sciences si j'étais obscurantiste et donc je ne reconnais pas ma première publication dans le sujet de discussion que vous mentionnez. Deuxièmement je n'ai jamais conseillé à quiconque de séparer maths et physique. Et troisièmement je voulais juste par ma première intervention conseiller à dosdos d'avoir une vue encore plus globale au niveau des connaissances en physique pour les lier à tout un tas d'autres découvertes et donc comprendre plus profondément a mon sens ce qu'il allait faire en mécanique ou n'importe quel autre domaine.
Pardonnez encore ma juvénile tentative d'aller à l'encontre de l'apprentissage "académique" de la physique.