Nếu bạn muốn học vật lý (2021)
(susanrigetti.com)- Tự học vật lý, sau toán trung học phổ thông, cần đi theo trình tự các môn cốt lõi bậc đại học thì mới vượt khỏi việc đọc rời rạc các sách phổ thông và dẫn tới hiểu biết có hệ thống
- Ấn bản thứ hai năm 2021 phản ánh phản hồi sau ấn bản đầu năm 2015, cập nhật phiên bản giáo trình và bổ sung các môn tự chọn bậc đại học và sau đại học; ấn bản đầu đã được hơn 600.000 người sử dụng
- Chương trình bậc đại học bắt đầu từ cơ học nhập môn, rồi tiếp nối với điện động lực học, cơ học lượng tử, nhiệt động lực học và cơ học thống kê; ở mỗi giai đoạn đều học song song phần toán học cần thiết
- Chỉ đọc giáo trình là chưa đủ; phải tự mình thử giải bài tập ở từng chương nhiều lần thì các khái niệm vật lý mới thật sự thấm vào người
- Trình độ sau đại học mở rộng tới vật lý toán, thuyết tương đối rộng và lý thuyết trường lượng tử, với giả định đã thành thạo toàn bộ các môn bậc đại học; nhưng trải nghiệm nghiên cứu và viết luận văn/luận án của PhD khó có thể thay thế chỉ bằng tự học
Mục đích và giới hạn của lộ trình tự học
- Lộ trình này là một con đường học tập được xây dựng để những người khó học vật lý một cách chính quy ở đại học có thể học vật lý thực sự theo đúng trình tự
- Ấn bản đầu được viết năm 2015, và ấn bản thứ hai năm 2021 được cập nhật dựa trên email và phản hồi qua bình luận nhận được trong khoảng 6 năm
- Cập nhật phiên bản giáo trình
- Thêm các môn tự chọn ở trình độ đại học
- Thêm mục các môn tự chọn ở trình độ sau đại học
- Phản ánh một vài thay đổi nhỏ
- Nếu học hết danh sách giáo trình bậc đại học và thành thạo các chủ đề, bạn có thể đạt được kiến thức ở trình độ cử nhân đủ để có điểm tốt trong Physics GRE
- Nếu học tới các giáo trình cốt lõi bậc sau đại học, kiến thức sẽ gần với trình độ thạc sĩ vật lý
- PhD vật lý không chỉ đòi hỏi hoàn thành các môn học mà còn cần nhiều năm nghiên cứu và luận án, vì vậy khó có thể tự mình có được cả trải nghiệm của chương trình tiến sĩ
Chuẩn bị cần có trước khi bắt đầu
- Trước khi bắt đầu học vật lý, chỉ cần khoảng toán trung học phổ thông là đủ
- Bao gồm pre-algebra, algebra 1, geometry, algebra 2, trigonometry, pre-calculus
- Không cần học xong giải tích từ trước; bạn sẽ học song song ở giai đoạn đầu của chương trình đại học
- Tài liệu ôn toán phù hợp gồm chương trình toán của Khan Academy và Why Math? by R.D. Driver
- Sinh học hay hóa học, ở cả trình độ trung học phổ thông lẫn đại học, đều không phải điều kiện tiên quyết bắt buộc
- Nếu muốn ôn lại khoa học nói chung, có thể dùng Khan Academy science
- Sách vật lý phổ thông giúp bạn không đánh mất bức tranh tổng thể giữa việc giải bài tập và học tập trung vào giáo trình
- Ngay cả sách do nhà vật lý nổi tiếng viết cũng có thể chứa nhiều nội dung suy đoán, nên tốt hơn là chọn sách bàn về vật lý đã thực sự được xác lập
- Sách của Frank Close hoặc Richard Feynman có thể xem là lựa chọn an toàn
Phương pháp học
- Cách học khác nhau tùy từng người, vì vậy cần xây dựng cấu trúc học phù hợp với bản thân trong số các cách như đọc, ghi chép, nói, video, thực hành
- Dù chọn cách nào, giải bài tập là bắt buộc
- Cách cốt lõi để hiểu vật lý là tự tay giải bài tập
- Có thể tham khảo lời giải trên mạng, nhưng trước hết phải tự mình thử nhiều lần
- Một số giáo trình có đáp án cho các bài được chọn, nhưng có trường hợp không có quá trình giải hoặc chỉ đề cập một phần bài tập
- Vật lý bao gồm cả thực nghiệm lẫn lý thuyết, nhưng phần lớn giáo dục vật lý được thực hiện thông qua giáo trình, bài giảng và bài tập về nhà
- Ở bậc đại học có một số lớp thí nghiệm, và một số sinh viên có thể tham gia nghiên cứu
- Các chương trình M.A. và PhD sau đại học cũng thường yêu cầu 2 năm các môn cốt lõi
- PhD còn cần thêm nhiều năm nghiên cứu, luận án, và ở nhiều chương trình là kỳ thi chứng minh đã thành thạo chương trình đào tạo cốt lõi
Nắm bức tranh tổng thể bằng sách vật lý phổ thông
- Mức dễ
- The First Three Minutes by Steven Weinberg: sách về Big Bang
- The Character of Physical Law by Richard Feynman: một cuốn sách ngắn bàn về các định luật tự nhiên
- The Particle Odyssey by Frank Close: sách giới thiệu vật lý hạt và lịch sử của nó
- Mức dễ/trung bình
- Black Holes and Time Warps by Kip Thorne: sách nhập môn thuyết tương đối rộng
- Mức trung bình
- The Theoretical Minimum by Leonard Susskind and George Hrabovsky: sách nhập môn cơ học cổ điển, phù hợp vào khoảng trước sau giai đoạn 5 của lộ trình đại học
- The Feynman Lectures on Physics: sẽ dễ hiểu hơn từ khoảng giai đoạn 5–6 bậc đại học trở đi
- Mức khó
- Deep Down Things by Bruce Schumm: giải thích các khái niệm khó của vật lý hạt mà không dựa vào suy đoán, phù hợp vào thời điểm bắt đầu giai đoạn 7 bậc đại học
Chương trình học vật lý bậc đại học
-
Chương trình bậc đại học thường diễn ra theo thứ tự dưới đây
- Cơ học nhập môn
- Tĩnh điện học
- Sóng và dao động
- Vật lý hiện đại
- Cơ học cổ điển
- Điện động lực học
- Cơ học lượng tử
- Nhiệt động lực học và cơ học thống kê
- Các môn tự chọn bậc đại học
-
1. Cơ học nhập môn
- Đây là môn học đầu tiên bắt đầu nhìn chuyển động của vật thể bằng ngôn ngữ toán học
- Bao gồm chuyển động thẳng, chuyển động 2 chiều và 3 chiều, các định luật Newton, công, động năng, thế năng, bảo toàn năng lượng, động lượng, va chạm, quay, hấp dẫn, chuyển động tuần hoàn
- Giáo trình chính
- University Physics with Modern Physics by Young and Freedman: các chương Mechanics
- Toán học học song song
- Thomas' Calculus hoặc Stewart's Calculus
- Nếu thấy giải tích khó, có thể học kèm Khan Academy, khóa giải tích trên Coursera của Robert Ghrist, hoặc Calculus Made Easy
-
2. Tĩnh điện học
- Học về điện và từ trong các tình huống không có chuyển động, tức các trường hợp tĩnh của điện từ học
- Bao gồm điện tích, điện trường, từ tính và từ trường, định luật Gauss, điện dung, điện trở và dẫn điện, điện cảm, dòng điện, mạch điện
- Giáo trình chính
- Các chương Electromagnetism trong University Physics with Modern Physics
- Toán học học song song
- Tiếp tục học giải tích của Thomas hoặc Stewart, và cần hiểu các nền tảng giải tích trước khi kết thúc giai đoạn này
-
3. Sóng và dao động
- Là nền tảng thiết yếu để học cơ học lượng tử, nên cơ học của dao động và sóng được học như một môn riêng
- Học dao động điều hòa đơn giản, dao động điều hòa tắt dần, dao động cưỡng bức, các bộ dao động ghép, sóng, giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc
- Giáo trình chính
- Toán học học song song
- Bắt đầu học Zill's Advanced Engineering Mathematics
- Bao gồm đại số tuyến tính, giải tích phức, giải tích thực, phương trình đạo hàm riêng, phương trình vi phân thường, v.v.
-
4. Vật lý hiện đại
- Đây là giai đoạn nhập môn cho các chủ đề nâng cao sẽ được học sâu hơn về sau
- Bao gồm các nền tảng của nhiệt động lực học, thuyết tương đối hẹp, cơ học lượng tử, vật lý nguyên tử, vật lý hạt nhân, vật lý hạt, vũ trụ học
- Giáo trình chính
- Các phần Thermodynamics và Modern Physics trong University Physics with Modern Physics
- Toán học học song song
- Tiếp tục học toán kỹ thuật cao cấp của Zill; nếu nắm vững các chủ đề trong sách này, bạn sẽ có đủ toán học cần thiết cho vật lý bậc đại học
-
5. Cơ học cổ điển
- Đi sâu hơn vào cơ học nhập môn và giải các bài toán cơ học bằng hình thức luận Lagrangian và hình thức luận Hamiltonian
- Giáo trình chính
- Giáo trình bổ trợ
- Nếu chưa học xong Zill, cần nắm vững các chủ đề toán học đó trước khi kết thúc cơ học cổ điển
-
6. Điện động lực học
- Sau khi học lại tĩnh điện học, học toàn bộ điện và từ cổ điển ở mức toán học cao hơn
- Học phương trình Laplace, khai triển đa cực, phân cực, điện môi, định luật lực Lorentz, định luật Biot-Savart, thế vectơ từ, suất điện động, cảm ứng điện từ, phương trình Maxwell, sóng và bức xạ điện từ, thuyết tương đối hẹp
- Giáo trình chính
- Griffith's Introduction to Electrodynamics: giáo trình mà bạn nên giải tất cả các bài tập
- Giáo trình bổ trợ
-
7. Cơ học lượng tử
- Học về hàm sóng, phương trình Schrodinger, lý thuyết nhiễu loạn, nguyên lý biến phân, xấp xỉ WKB, xấp xỉ đoạn nhiệt, tán xạ
- Giáo trình cốt lõi
- Griffith's Introduction to Quantum Mechanics: giáo trình cốt lõi của cơ học lượng tử bậc đại học, và mọi bài tập đều đáng giải
-
8. Nhiệt động lực học và cơ học thống kê
- Nhiệt động lực học xử lý động lực học liên quan đến nhiệt và năng lượng, còn cơ học thống kê xử lý nguyên lý vi mô của các định luật nhiệt động lực học
- Học về các định luật nhiệt động lực học, entropy, canonical ensemble, phân bố Maxwell, phân bố Planck, thống kê Fermi-Dirac, thống kê Bose-Einstein, chuyển pha
- Sau khi hoàn thành môn này, bạn sẽ đã nắm vững toàn bộ nền tảng vật lý bậc đại học
- Giáo trình cốt lõi
- Giáo trình bổ trợ
-
9. Các môn tự chọn bậc đại học
- Sau khi hoàn thành phần cốt lõi bậc đại học, bạn có thể học các chủ đề chuyên sâu hơn
- Các môn tự chọn và giáo trình được khuyến nghị
- Thiên văn học: The Cosmic Perspective
- Vật lý thiên văn: An Introduction to Modern Astrophysics của Carroll và Ostlie
- Vật lý sinh học: Biophysics: An Introduction của Glaser
- Vũ trụ học: Ryden's Introduction to Cosmology
- Điện tử học: Basic Electronics for Scientists and Engineers của Eggleston
- Quang học: Optics của Hecht
- Vật lý hạt: Griffith's Introduction to Elementary Particles
- Lý thuyết dây: A First Course in String Theory của Zwiebach
Chương trình học vật lý bậc sau đại học
-
Vật lý ở trình độ sau đại học giả định rằng bạn đã nắm vững mọi chủ đề trong chương trình đại học
-
Phần cốt lõi của bậc sau đại học gồm vật lý toán, điện động lực học, cơ học lượng tử, cơ học thống kê, thuyết tương đối rộng, lý thuyết trường lượng tử và các môn tự chọn sau đại học
-
Nhiều học viên sau đại học học cơ học cổ điển như một môn cốt lõi, nhưng nếu đã nắm vững cơ học cổ điển ở bậc đại học thì chương trình này không đặt nó thành một học phần riêng
-
1. Vật lý toán
- Để học sâu hơn điện động lực học, cơ học lượng tử và cơ học thống kê ở bậc sau đại học, cần có tính chặt chẽ toán học
- Học chi tiết hơn về giải tích Fourier, tensor, phương trình vi phân thường, phương trình đạo hàm riêng, giải tích thực, giải tích phức, đại số, lý thuyết nhóm, v.v.
- Giáo trình chính
- Giáo trình bổ trợ
- Tolstov's Fourier Series
- Complex Variables by Fisher
- Group Theory in a Nutshell for Physicists của Zee
-
2. Điện động lực học sau đại học
- Bao quát các chủ đề giống điện động lực học bậc đại học, nhưng có tính chặt chẽ toán học cao hơn
- Giáo trình chính
- Classical Electrodynamics by Jackson: đây là giáo trình cốt lõi của điện động lực học cổ điển; nếu giải được một lượng đáng kể bài tập và nắm vững nội dung, có thể xem là đã làm chủ điện động lực học
-
3. Cơ học lượng tử sau đại học
- Cao cấp hơn nhiều so với cơ học lượng tử bậc đại học và đi sâu vào cơ học lượng tử
- Học về động lực học lượng tử, phương trình Schrodinger, Heisenberg picture, propagator, tích phân đường Feynman, mômen động lượng, đối xứng và các định luật bảo toàn, lý thuyết nhiễu loạn, lý thuyết tán xạ, cơ học lượng tử tương đối tính, decoherence, diễn giải Copenhagen và diễn giải Many-Worlds
- Giáo trình chính
- Giáo trình bổ trợ
-
4. Cơ học thống kê sau đại học
- Bắt đầu lại các nội dung sau cơ học thống kê bậc đại học trên nền tảng toán học vững chắc hơn và hiểu biết về cơ học lượng tử
- Xem lại các định luật nhiệt động lực học, rồi tiếp nối từ điểm mà cơ học thống kê bậc đại học dừng lại
- Giáo trình chính
- Statistical Mechanics by Pathria and Beale: nếu đọc đến cuối và giải phần lớn bài tập, bạn có thể nâng cao đáng kể hiểu biết về cơ học thống kê
- Giáo trình bổ trợ
-
5. Thuyết tương đối rộng
- Thuyết tương đối rộng là lý thuyết về hấp dẫn và đòi hỏi hình học vi phân bên cạnh toán học đã học đến nay
- Sau khi học lại thuyết tương đối hẹp và không-thời gian, sẽ học hình học vi phân, độ cong, hấp dẫn, lỗ đen và nền tảng vũ trụ học
- Giáo trình chính
- Spacetime and Geometry by Carroll: giáo trình giới thiệu những điểm cốt lõi của hình học vi phân và thuyết tương đối rộng
- Giáo trình bổ trợ
-
6. Lý thuyết trường lượng tử
- Lý thuyết trường lượng tử (QFT) là trung tâm của vật lý năng lượng cao hiện đại, và Standard Model của vật lý hạt cũng là QFT
- Ý tưởng cốt lõi là áp dụng cơ học lượng tử vào các trường cổ điển, và đây là một trong những giai đoạn khó nhất, cùng với thuyết tương đối rộng
- Học về lượng tử hóa trường, Feynman diagram, điện động lực học lượng tử (QED), tái chuẩn hóa, non-Abelian gauge theory, sắc động lực học lượng tử (QCD), Higgs mechanism, Glashow-Weinberg-Salam electroweak theory, các đối xứng trong vật lý hạt và phá vỡ đối xứng tự phát
- Giáo trình chính
- Giáo trình bổ trợ
-
7. Các môn tự chọn ở bậc sau đại học
- Chương trình sau đại học được chia thành các môn cốt lõi, các môn chuyên sâu và tự chọn, cùng nghiên cứu
- Sau khi học các môn cốt lõi trước, chọn các môn chuyên sâu tùy theo lĩnh vực nghiên cứu
- Các môn tự chọn và giáo trình được khuyến nghị
- Vật lý vật chất ngưng tụ: Lubensky’s Principles of Condensed Matter Physics
- Vũ trụ học: TASI Lectures: Introduction to Cosmology, Steven Weinberg’s Cosmology
- Kỹ thuật điện tử: The Art of Electronics của Horowitz và Hill
- Quang học: Optics của Hecht
-
Vật lý hạt: Quarks and Leptons by Halzen and Martin, Modern Particle Physics by Mark Thomson
- Điện toán lượng tử: Quantum Computation and Quantum Information by Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang
- Vật lý chất rắn: Solid-State Physics by Ashcroft and Mermin
- Lý thuyết dây: String Theory Volume 1·2 của Joe Polchinski và String Theory and M-Theory: A Modern Introduction
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Giống hệt chương trình đại học của tôi, phần cơ học môi trường liên tục bị thiếu. Chỉ cần biết những nội dung rất cơ bản như áp suất và vận tốc trong các hệ chuyển động, không cân bằng, cũng như cách “dịch” qua lại các thuật ngữ khác nhau giữa các ngành khoa học/kỹ thuật như áp suất tĩnh, áp suất toàn phần, áp suất vận tốc, áp suất đình trệ, áp suất thủy tĩnh, áp suất động, áp suất nói chung, cột áp… là đã cực kỳ hữu ích
Chất lưu có ở khắp nơi. Bồn rửa, bồn cầu, bộ lọc không khí, hai phía của một chiếc quạt nhỏ, thông số của bơm tiện ích, hay việc gợn nước khi ném đá xuống ao khác với hoạt ảnh “nước WebGL” thường thấy đến mức nào — tất cả đều liên quan
Rộng hơn nữa, các mô hình vũ trụ học thường xem vũ trụ như một chất lưu liên tục biến thiên theo không gian, còn các ngôi sao là plasma hoặc những chất lưu kỳ lạ hơn. Vậy mà trong các khóa vật lý nền tảng, phần cơ sở này lại bị thiếu; đôi khi chỉ thấy lướt qua trong khoa cơ khí hoặc trong các bài giảng của Feynman
Dĩ nhiên cần có một điểm chuyển tiếp, nhưng từ một lúc nào đó nó không còn là vật lý mà thành kỹ thuật. Ngay trong vật lý cũng còn tùy bạn chọn chuyên ngành hẹp nào, và không thể chuyên sâu tất cả
Ứng suất và biến dạng là những “tensor bậc hai tiêu biểu” lý tưởng, và đáng để giải thích thật đầy đủ ý nghĩa của chúng, giống như cách ta dạy sinh viên nghĩ về vector như “thứ trông giống độ dời/vận tốc”
Lý thuyết trường cổ điển phi tương đối tính nay là chủ đề bậc đại học của kỹ thuật, còn kỹ sư lượng tử thì vẫn chưa nhiều. Phần lớn các chủ đề phi lượng tử trong chương trình vật lý đại học hiện đại rốt cuộc cũng được đưa vào như bước chuẩn bị để hiểu những thứ như nhiệt động lực học lượng tử, lý thuyết trường và quang học
Điểm tác giả nhấn mạnh đúng là “chỉ có giải bài tập mới là cách hiểu vật lý, và không có đường tắt”. Điều này cũng khái quát tốt sang các lĩnh vực khác
Tôi không muốn ngăn những người muốn tự học một lĩnh vực khó, nhưng đây là vấn đề rất phổ biến và dễ thấy ở người tự học. Nếu không giải những bài đủ khó, bạn sẽ thiếu trực giác gắn kết các lý thuyết lại với nhau
Giờ thì tôi đặt những điều cụ thể lên trước hết. Lý thuyết tốt khi nó soi sáng vì sao thực hành vận hành được; nếu không thì chỉ là lời nói mà thôi
Trường hợp khó chịu nhất là khi bạn bè nghĩ rằng họ đã hiểu một chủ đề mà tôi biết với tư cách người thực hành, thường là các chủ đề liên quan đến công nghệ/lập trình, chỉ nhờ xem video YouTube hoặc nghe podcast. Vì đã nghe chuyên gia nói hàng giờ nên họ cảm thấy mình hiểu sâu, nhưng đó là kiến thức chưa từng được áp dụng vào thế giới thực, nên họ hiểu sai rất nhiều mà vẫn nghĩ mình biết ngang tôi
Không có gì thay thế được việc giải bài tập
Tôi có xu hướng tự học khá mạnh, và đã học được rằng chỉ khi có thể dùng một kỹ thuật để giải bài toán thì mới thực sự biết nó
Nếu đưa bài toán khó trước, sinh viên sẽ chật vật rồi nhận ra “mình cần thứ gì đó giúp việc này”. Khi đó hãy đưa công cụ cần thiết
Ví dụ, có lẽ nên học giải tích sau khi đã thử dùng các định luật lực hoặc đã làm một chút phân tích số. Khi ấy nghiệm dạng đóng không còn là bài tập lặp lại đơn thuần, mà là một công cụ tiết kiệm sức lao động khổng lồ, loại bỏ những phân tích cực nhọc kiểu tạm bợ
Phần toán học của giải tích ban đầu tôi cũng sẽ bớt nhấn mạnh. Có cần đào sâu tính liên tục hay định lý cơ bản của giải tích không? Cuối cùng thì có, nhưng không phải ngay từ đầu. Lập trình cũng không đòi hỏi bạn phải biết lý thuyết ngôn ngữ, kiểu dữ liệu trừu tượng, lý thuyết phạm trù hay phép tính lambda để viết chương trình đầu tiên hoặc thứ hai. Khi cảm thấy nhu cầu rồi mới lôi những hiểu biết đó ra thì chúng sẽ được tích hợp tốt hơn vào hộp công cụ
Bạn nghĩ mình hiểu 90% những gì đã đọc, nhưng thực tế rất có thể chỉ là 20–30%. Khi giải bài tập, ít nhất bạn sẽ biết rằng mình còn không biết rất nhiều. Sau đó, khi đọc lại vài trang trước, bạn sẽ thấy những phần mình đã đọc qua loa vì tưởng là đã hiểu, hoặc tệ hơn là đã bỏ qua
Mẹo cá nhân của tôi là khi đọc giáo trình, hãy liên tục đặt trong đầu các câu hỏi như “nếu thế này thì sao?” “vậy còn cái kia?”. Dù điều đó chưa được giải thích trong mục đó cũng không sao. Bạn phải liên tục kết nối điều vừa học với những gì đã biết từ vài ngày trước, vài năm trước. Hãy tò mò và kiểm chứng những gì bạn tưởng rằng mình đã thực sự hiểu
Có một ranh giới rất rõ giữa những người yêu Classical Electrodynamics của Jackson như tác giả và vô số nghiên cứu sinh gặp ác mộng với nó, dù cuốn sách được gọi là kinh thánh của điện động lực học cổ điển. Tôi thích bài đánh giá Goodreads này https://www.goodreads.com/review/show/1266180525
Đại ý là: “Một cuốn sổ tay kỹ thuật hủy hoại linh hồn do kẻ bạo dâm viết ra, từ thời cổ đại đã đóng vai trò nghi thức vượt ngưỡng của các tiến sĩ vật lý. Tất cả giáo sư của tôi đều học bằng cuốn này và tất cả đều ghét nó một cách nồng nhiệt…”
Cá nhân tôi, nếu cuốn này thật sự là kinh thánh của cơ học cổ điển, thì tôi là người vô thần.
Vấn đề là để cuốn sách này trở nên hữu ích, về cơ bản bạn đã phải hiểu nội dung trước rồi. Đánh giá của họ là nếu đọc cùng một cuốn dễ hiểu hơn như Griffiths, nó là một sổ tay kỹ thuật cô đọng đem lại sức mạnh rất lớn.
Với người thấy vật lý đại học nâng cao dễ như học nói, Jackson có thể giống như một cuộc dạo chơi. Tác giả là một ngoại lệ phi thường trong mọi khía cạnh của cuộc sống, và có vẻ thông minh một cách phi thực tế, ở tầm Witten hay Tao. Jackson thường được xem là một văn bản cực kỳ đáng sợ.
Có lẽ tiêu đề nên là “Vậy là bạn muốn học vật lý lý thuyết” thì đúng hơn.
Dù không được giới lý thuyết hiện đại và các nhà vật lý toán học biết đến hoặc công nhận đủ, vật lý thực ra là một khoa học thực nghiệm. Mọi mục trong danh sách đều trực tiếp hoặc gián tiếp dựa trên nhiều thiết bị và cấu hình đo đạc tinh vi khác nhau, tức là thí nghiệm. Tiến bộ trong hiểu biết về vũ trụ vật lý thường cũng đến từ việc phát minh các đầu dò tốt hơn và mở ra những cửa sổ quan sát mới.
So sánh quan hệ giữa vật lý lý thuyết/thực nghiệm với máy tính thì khá thú vị. Bạn có thể cả đời chỉ dùng phần mềm ứng dụng mà không cần biết mình thực sự đang dùng thiết bị số nào. Nhưng nếu muốn tạo ra một ngôn ngữ lập trình mới, tức một lý thuyết mới, nhiều khả năng bạn phải đào sâu vào những thứ như cấu trúc bộ nhớ và cache. Nếu muốn mở một cửa sổ quan sát mới giúp tăng tốc tính toán đột phá, bạn phải thiết kế chip mới. Đi sâu hơn nữa, nếu muốn tạo ra một mô hình điện toán mới, bạn phải học cơ học lượng tử.
Công bằng mà nói, ở cuối bài có một câu về nơi kỳ lạ gọi là phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, nếu cần một cuốn nhập môn tổng hợp về vật lý lý thuyết, tôi đề xuất The Road to Reality của Roger Penrose. Đáng tiếc là không có cuốn nào quét qua toàn bộ vật lý thực nghiệm với độ sâu tương tự.
Đọc blog này khiến tôi thấy xấu hổ. Tôi vừa tốt nghiệp đại học, nhưng giáo dục vật lý ở phổ thông quá nhàm chán và mệt mỏi đến mức có thời tôi còn ghét vật lý, nên tôi đã chọn khoa học máy tính thay vì vật lý làm ngành học đại học.
Về sau tôi ngày càng quan tâm đến vật lý, nhưng vì thiếu thói quen học tập tốt, môi trường và lòng can đảm — nói thẳng hơn là vì sợ hãi và lười biếng — nên đến giờ vẫn chưa tiến thêm được bước nào. Đó là quyết định tôi hối tiếc nhất trong đời.
Tôi sắp sang Mỹ học thạc sĩ CS, và tài nguyên giáo dục ở Mỹ chắc sẽ phong phú hơn, nên có lẽ tôi có thể học một chút vật lý trong thời gian rảnh của chương trình 2 năm.
Trước đây tôi bỏ vật lý vì thích máy tính hơn một chút, còn giờ tôi đã khá chán máy tính và muốn nhổ cái gai khi ấy ra để thử làm những việc như thế này.
Nhưng quá nhiều thời gian đã trôi qua, có lẽ tôi phải ôn lại từ toán phổ thông, và chỉ nghĩ đến điều đó thôi đã làm tôi mất động lực trước khi bắt đầu.
Dù vẫn là quái vật, tôi nghĩ nó bị nhốt trong những bức tường riêng của nó. Có thể bỏ qua vật lý lượng tử không liên quan và các chủ đề khác. Tôi tự hỏi liệu tập trung vào một mục tiêu nhỏ hơn có giúp ích không.
Tôi nghĩ mình cũng không thật sự hiểu đại số tuyến tính cho đến khi dùng nó để học điện toán lượng tử.
Thay vì đọc nhiều sách, dù là 27 cuốn hay bao nhiêu đi nữa, một sinh viên có động lực cũng có thể thử chỉ với một cuốn A Unified Grand Tour Of Theoretical Physics của Ian D. Lawrie.
Cũng có phần “Snapshots of the Tour” dài 18 trang, có thể là chuyến du hành ký ức cho những ai từng học vật lý từ lâu. Tất nhiên nếu chưa từng tiếp xúc với phần lớn nội dung thì nó có thể khó hiểu, và tôi chưa có kinh nghiệm dùng cuốn này để dạy vật lý.
Trước hết cần giải nhiều bài toán về cơ học Newton, điện từ học và nhiệt động lực học để xây dựng nền tảng vững chắc của vật lý cổ điển. Không có con đường hoàng gia nào trong lĩnh vực này; danh sách của Susan là chương trình chuẩn và gần như là cách duy nhất để tạo ra một nhà vật lý.
Tuy vậy, cuốn sách này có vẻ rất tuyệt để một người đã có kiến thức vật lý trình độ sau đại học làm sống lại ký ức.
Hướng dẫn này bao gồm những cuốn sách thường được khuyến nghị trong chương trình đại học. Vì vậy, để học cho đúng thì cần khá nhiều thời gian và công sức
Một trong những bộ sách mà các nhà vật lý gần như tôn sùng là Landau and Lifshitz, nhưng theo kinh nghiệm của tôi, nó chỉ có giá trị khi bạn đã có mức hiểu biết nền tảng nhất định
Chất lượng có thể không đồng đều, nhưng cũng có rất nhiều tài liệu xuất sắc; bạn có thể dễ dàng chọn đọc nhiều bộ ghi chú về cùng một chủ đề để bù vào những phần chưa hiểu
Tôi ngạc nhiên khi thiếu ghi chú về lý thuyết trường lượng tử của Tong https://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft.html
Các ghi chú khác của ông cũng rất hay, nhưng với lý thuyết trường lượng tử nhập môn, tôi cho rằng đây là tài liệu rõ ràng duy nhất. Với lý thuyết trường lượng tử nâng cao thì tôi cũng không có tài liệu như vậy. Dĩ nhiên, cách duy nhất để thật sự học lý thuyết trường lượng tử là học nhiều lần từ nhiều nguồn, nhưng thường thì sau lần học đầu tiên sẽ có kỳ thi, và ghi chú của Tong có thể giúp vượt qua kỳ thi đó
Thật vui khi thấy Introduction to Electrodynamics của Griffiths được yêu thích. Tôi biết sách bị phê bình là chưa đủ chặt chẽ, nhưng tôi chưa từng đọc giáo trình toán/khoa học nào làm tốt đến vậy trong việc giúp người mới thật sự hiểu môn học đó