25
jul
2007
Versão não oficial, independente, sem compromisso, do texto de t'Hooft: HOW to BECOME a GOOD THEORETICAL PHYSICIST
A idéia é ajudar todxs aqueles que decidiram estudar física teórica por conta própria.
"Somewhere, something incredible is waiting to be known."
"..., basta uma certa dose de inteligência, interesse e determinação..."
Aqui segue uma lista de um possível caminho a seguir com indicação de material. Contudo há inúmeras possibilidades e materiais na net...
* Idiomas
* Ótica
* Plasma
O inglês é prerequisito fundamental. Mas conhecer outros idiomas também ajuda. Uma dica é que existe uma série de cursos muito bons de vários idiomas que podem serem encontrados via torrent: pesquise por "pimsleur".
Links para inglês online:
Números, adição, subtração, raiz quadrada, etc.
* Números reais: 1, 2, 3, ...
* Inteiros: ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, ...
* Racionais (frações): ¼, ½, ¾, 23791 / 773, ...
* Reais: Sqrt(2) = 1.4142135... , π = 3.14159265... , e = 2.7182818..., ...
* Números Complexos: 2+3i, eia= cos(a) + i sin( a), ...
Teoria dos conjuntos: conjuntos abertos, espaçoes compactos. Topologia.
Equações algébricas. Técnicas de aproximação. Expansões em séries: A série de Taylor. Resolvendo equações com números complexos. Trigonometria, etc.
Infinitesimais. Diferenciação. Derivando funções básicas (seno, cosseno, exponencial). Integração. Integrando funções básicas, quando possível. Differential equations. Linear equations.
A transformada de Fourier. O uso dos números complexos. Convergência de séries.
O plano complexo. Teorema de Cauchy e teorema dos resíduos.
A função gama.
Integrais gaussianas. Teoria da probabilidade.
Equações diferenciais. Condições de contorno de Dirichlet e Neumann.
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* Estática (forças, tensão); hidrostática. Leis de Newton.
* As órbitas elípticas dos planetas. O sistema de muitos corpos.
* O princípio da ação. Equações de Hamilton. A Lagrangeana. (muito importante!)
* O Oscilador Harmônico. O pêndulo.
* Brackets de Poisson.
* Equações de onda. Líquidos e gazes. As equações de Navier-Stokes. Viscosidade e fricção.
http://152.84.199.71/apg/projetovideoaulas/modulo1/Campos_classicos_-_2009/
http://farside.ph.utexas.edu/teaching/336k/lectures/
http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/user/JamesBinney/cmech.pdf
http://omnis.if.ufrj.br/~tkodama/Mecanica%20Classica/MEC_1.pdf
http://omnis.if.ufrj.br/~tkodama/Mecanica%20Classica/MEC_2.pdf
http://www.cbpf.br/~dcp/papers/papers/helayel/camp_cla.ps.gz
http://fisicateorica.me/repositorio/howto/02mec-classica/MEC_1.pdf
http://fisicateorica.me/repositorio/howto/02mec-classica/MEC_2.pdf
http://fisicateorica.me/repositorio/howto/02mec-classica/cmech.pdf
http://fisicateorica.me/repositorio/howto/02mec-classica/lectures.pdf
* Reflação e reflexão.
* Lentes e espelhos.
* O telescópio e o microscópio.
* Introdução a propagação da onda.
* Efeito Doppler.
* Princípio de Huijgens e superposição de onda.
* Fontes de ondas.
* A primeira, segunda e terceira lei da termodinâmica.
* A distribuição de Boltzmann.
* O ciclo de Carnot. Entropia. Máquinas de calor.
* Transições de fase. Modelos termodinâmicos.
* O modelo de Ising.
* A lei de radiação de Planck
* Lei de Ohm, capacitores, indutores, usando números complexos para calcular seus efeitos.
* Transistores, diodos.
Mesmo o teórico puro pode estar interessado em alguns aspectos da física computacional.
Teoria de Maxwell para o eletromagnetismo
* homogênea e inomogênea
Leis de Maxwell em um meio. Fronteiras. Resolvendo as equações em:
* vácuo e meio homogêneo (ondas eletromagnéticas)
* em uma caixa (guia de ondas)
* nas fronteiras (reflação e reflexão)
O vetor pontencial e invariância de calibre (gauge) (extremamente importante)
emissão e absorção de ondas eletromagnéticas (antenas)
espalhamento da luz contra objetos.
Não relativística
* Átomo de Bohr.
* Relações de DeBroglie (frequência-energia, momento-número de onda)
* Equação de Schrodinger (com potencial elétrico e campo magnético).
* Teorema de Ehrenfest.
* A partícula numa caixa.
* O átomo de hidrogênio, sistematicamente resolvido. O efeito de Zeeman. Efeito de Stark.
* O oscilador harmônico quântico.
* Operadores: energia, momento linear, momento angular, operadores de criação e destruição.
* Suas regras de comutação.
* Introdução ao espalhamento quântico. A matriz-S (S-matrix). Decaimento radioativo.
* Ligação química.
* Orbitais.
* Espéctro atômico e molecular.
* Emissão e absorsão de luz.
* Regras de seleção quânticas.
* Momentos magnéticos.
* Grupos cristais
* Reflexão de Bragg
* Constantes dielétricos e diamagnéticos
* Espectro de Bloch
* Nível de Fermi
* Condutores, semicondutores e isolantes
* Calor específico
* Elétrons e lacunas
* O transistor
* Supercondutividade
* Efeito Hall.
* Isótopos
* Radioatividade
* Fissão e fusão
* Modelo da gota
* Números quânticos nucleares
* Isospin
* Teoria de Yukawa
* Teoria da informação
* Teoria do caos
* Sistemas dinâmicos
* Geometria fractal
* Dinâmica não linear
* Mecânica estatística não extensiva
* Teoria de grupos, e a representação linear dos grupos
* Teoria dos grupos de Lie
* Vetores e tensores
* Mais técnicas para resolver derivadas (parciais) e equações integrais
* Extremum principle and approximation techniques based on that
* equações diferenciais
* Funções geradoras
* Espaço de Hilbert
* Introduçaõ integral funcional
* As transformações de Lorentz
* Contrção de Lorentz, dilatação do tempo
* E = mc2
* 4-vectores e 4-tensores
* Regras de transformação para os campos de Maxwell
* Efeito Doppler relativístico
* Espaço de Hilbert
* Transições atômicas
* Emissão e absorção de luz
* Emissão estimulada
* Matriz densidade
* Interpretação da Mecânica Quântica
* As desigualdades de Bell
* MQ relativística: A equação de Dirac, estrutura fina
* Eletrons e pósitrons
* Teoria BCS para supercondutividade
* Efeito Hall quântico
* Teoria do espalhamento avançada
* Relações de dispersão
* Teoria da perturbação
* Aproximação WKB, príncipio extremo
* Condensado de Bose-Einstein
* Hélio superlíquido
* Partículas subatômicas (mesons, baryons, photons, leptons, quarks) e raios cósmicos;
* propriedades dos materiais e química
* isótopos nucleares
* transições de fase
* astrofísica (sistema planetário, estrelas, galaxias, red shifts, supernova)
* cosmologia (modelos cosmológicos, teorias do universo inflacionário, radiação de fundo em microondas);
* técnicas de detecção.
* O tensor métrico
* Espaço-tempo curvo
* Equação da gravitação de Einstein
* Buracos negros de Schwarzschild
* Buracos negros de Reissner-Nordstrom
* Avanço do periastro
* Lentes gravitacionais
* Modelos cosmológicos
* Radiação gravitacional
* Campos clássicos: Escalar, Espinor de Dirac, Campos vetoriais de Yang-Mills.
* Interação, expansão perturbativa.
* Quebra espontânea de simetrias, Modos de Goldstone, Mecanismo de Higgs.
* Partículas e campos: Espaço de Fock.
* Antipartículas.
* Regras de Feynman.
* O modelo sigma de Gell-Mann-Lévy para pions e núcleos.
* Diagrams de Loop.
* Unitariedade, Causalidade e relações de dispersão.
* Renormalização (Pauli-Villars; ren. dimensional)
* Teoria quântica de gauge: Gauge fixing, Faddeev-Popov determinant, Identidades de Slavnov, Simetria BRST.
* O grupo de renormalização.
* Liberdade Assintótica.
* Solitons, Skyrmions.
* Monopolos magnéticos e instantons.
* Mecanismo de confinamento permanente dos quark.
* A expansão 1/N.
* Operator product expansion.
* Equação Bethe-Salpeter.
* Construção do Modelo Padrão.
* Violação de P e CP.
* O teorema CPT.
* Spin e conexão estatisticas.
* Supersymmetria (SUSY).
* Supergravidade
* Supercordas
* Gravidade quântica em loops
* AdS/CFT
* Teoria-M
Mecânica clássica:
# Classical Mechanics - 3rd ed. - Goldstein, Poole & Safko
# Classical dynamics: a contemporary approach - Jorge V. Jos�, Eugene J. Saletan
# Classical Mechanics - Systems of Particles and Hamiltonian Dynamics - W. Greiner
# Mathematical Methods of Classical Mechanics, 2nd ed. - V.I. Arnold
# Mechanics 3rd ed. - L. Landau, E. Lifshitz
Mecânica estatística:
# L. E. Reichl: A Modern Course in Statistical Physics, 2nd ed.
# R. K. Pathria: Statistical Mechanics
# M. Plischke & B. Bergesen: Equilibrium Statistical Physics
# L. D. Landau & E. M. Lifshitz: Statistical Physics, Part 1
# S.-K. Ma, Statistical Mechanics, World Scientific
Mecânica quântica:
# Quantum Mechanics - an Introduction, 4th ed. - W. Greiner
# R. Shankar, Principles of Quantum Mechanics, Plenum
# Quantum Mechanics - Symmetries 2nd ed. - W. Greiner, B. Muller
# Quantum Mechanics - Vol 1&2 - Cohen-Tannoudji
# J.J. Sakurai, Advanced Quantum Mechanics, Addison-Wesley
# Symmetry Principles in Quantum Physics - L. Fonda, G. C. Ghirardi (Marcel Dekker, 1970)(266-2s)
Eletromagnetismo:
# J.D. Jackson, Classical Electrodynamics, 3rd ed., Wiley & Sons.
# Electromagnetic Fields And Waves - lorrain and corson
# Classical Electrodynamics - W. Greiner
# Introduction to Electrodynamics - D. Griffiths
# Quantum Electrodynamics - 3rd ed., - W. Greiner, J. Reinhardt
Sistemas dinâmicos
# J. M. Yeomans, "Statistical Mechanics of Phase Transitions"
# Marmi S. Introduction to dynamical systems
# Pollicott M., Yuri M. Dynamical systems and ergodic theory
Otica:
# Principles of Optics - M.Born, E. Wolf
# Principles Of Nonlinear Optics - Y. R. Shen
Termodinâmica:
# Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics 2ed - H. Callen
# Thermodynamics and statistical mechanics - Greiner, Neise, Stoecker
Física do estado sólido:
# Solid State Physics - Ashcroft, Neil W, Mermin, David N
# Introduction to Solid State Physics 7th edition- Kittel, Charles
Relatividade especial:
# Classical Mechanics - Point Particles And Relativity - W. Greiner
# Introduction to the theory of relativity and the principles of modern physics - H. Yilmaz
Relatividade Geral:
# J.B. Hartle, Gravity, An Introduction to Einstein's General Relativity, Addison Wesley, 2003.
# T.-P. Cheng, Relativity, Gravitation and Cosmology, A Basic Introduction, Oxford Univ. Press, 2005.
Física de Partículas:
# Introduction to Elementary Particles - D. Griffiths
# Fundamentals in Nuclear Physics - From Nuclear Structure to Cosmology - Basdevant, Rich, Spiro
Teoria de Campos:
# B. de Wit & J. Smith, Field Theory in Particle Physics, North-Holland
# C. Itzykson & J.-B. Zuber, Quantum Field Theory, McGraw-Hill.
# Bogoliubov_Shirkov-Introduction_to_the_theory_of_quantized_fields
# Fields - W. Siegel
# Quantum Field Theory in a Nutshell - A. Zee
# tHooft Diagrammar
Teoria das cordas:
# Barton Zwiebach, A First Course in String Theory, Cambridge Univ. Press, 2004
# M.B. Green, J.H. Schwarz & E. Witten, Superstring theory, Vols. I & II, Cambridge Univ. Press
# A First Course in String Theory - B.Zwiebach
Gravidade Quântica:
# Quantum Gravity - C. Rovelli
# Ward R.S., Wells R.O. - Twistor Geometry and Field Theory
# Atiyah M. Geometry of Yang-Mills fields
# Loops, knots, gauge theories and quantum gravity (CUP, 1996)
Cosmologia:
# An Introduction to cosmology, 3rd Ed – Roos
# Relativity, thermodynamics, and cosmology - Tolman R.C.
Geral:
# J.B. Marion & W.F. Hornyak, Principles of Physics, Saunders College Publishing, 1984, ISBN 0-03-049481-8
# H. Margenau and G.M. Murphy, The Mathematics of Physics and Chemistry, D. v.Nostrand Comp.
# R. Baker, Linear Algebra, Rinton Press
# A Guide to Physics Problems, Part 1 - Mechanics, Relativity, and Electrodynamics
# A Guide to Physics Problems, Part 2 - Thermodynamics, Statistical Physics, and Quantum Mechanics
# The Trouble With Physics - Lee Smolin
# The Equation That Couldn't Be Solved
# Penrose R. The road to reality (Jonathan Cape, 2004)
# Szekeres, Peter - A Course in Modern Mathematical Physics - Groups, Hilbert Spaces and Differential Geometry
# The.Story.Of.Spin_Tomonaga
# Weinberg S. The first three minutes(168s).pdf
