Question:
Différence entre la physique théorique et la physique mathématique?
user20250
2013-03-09 00:05:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je suis un grand fan de physique mathématique et je sais quelles sont les définitions formelles de ces deux domaines, je les ai vues. Mais je suis encore complètement déconcerté quand quelqu'un me demande de l'expliquer simplement. La différence est évidente pour moi, mais je n'arrive tout simplement pas à la mettre en mots d'une manière suffisamment satisfaisante. Alors je vous demande de m'aider ...

Quelle est la différence essentielle entre la physique théorique et la la physique mathématique?

ou si vous préférez la version reformulée ...

Quelle a été la motivation pour introduire le nom «physique mathématique» comme une entité distincte?

(Peu importe si vous faites partie de ces personnes qui n'aiment pas les étiquettes, le fait est que nous avons ces deux séparés très souvent dans le milieu universitaire. )

Cinq réponses:
user10851
2013-03-09 02:41:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La physique théorique est le domaine qui développe des théories sur le fonctionnement de la nature. C'est fondamentalement physique, en ce sens que le but ultime est de décrire la réalité. Il est informé par l'expérience, et en même temps il étend les résultats des expériences, faisant des prédictions sur ce qui n'a pas été physiquement testé. Ceci est accompli en utilisant le langage des mathématiques, et souvent les demandes des physiciens théoriciens obligent les mathématiciens à étendre ce langage dans de nouvelles directions, mais il ne s'agit pas de développer le langage des mathématiques. Les physiciens théoriciens sont, entre autres, des physiciens qui connaissent très bien les mathématiques (ce qui ne veut pas dire que les autres physiciens ne le sont pas - ne me faites pas de mal).

Physique mathématique , d'autre part, est une branche des mathématiques. Il explore les relations entre les concepts abstraits, prouve certains résultats dépendants de certaines hypothèses et établit un ensemble d'outils interconnectés qui peuvent être utilisés pour étudier tout ce qui se passe pour correspondre aux relations et hypothèses disponibles. Cette branche en particulier est motivée par les théories utilisées en physique. Il peut chercher à prouver certaines vérités qui ont été simplement assumées par les physiciens, ou délimiter soigneusement les conditions dans lesquelles certaines théories tiennent, ou même fournir des outils généralement applicables aux physiciens, qui peuvent à leur tour les appliquer à la nature. Les physiciens mathématiques sont des mathématiciens intrigués / inspirés par la physique.

On pourrait dire que la physique mathématique s'intéresse à la cohérence interne et logique des théories physiques, tandis que la physique théorique se préoccupe de trouver le juste modèle pour décrire le monde qui nous entoure. Très grossièrement , on pourrait schématiser ces choses comme indiqué ci-dessous. $$ \ text {Physique mathématique} \ Longleftrightarrow \ text {Physique théorique} \ Longleftrightarrow \ text {Physique expérimentale} $$

J'aime cette réponse, mais je n'aime pas penser que la physique mathématique est * strictement * une branche des mathématiques. Je pense qu'il y a des physiciens mathématiciens qui sont des physiciens; c'est-à-dire que je pense que les première et dernière phrases de votre définition de la «physique mathématique» sont trompeuses.
Yvan Velenik
2013-03-09 02:56:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

[Converti de mes commentaires, comme suggéré]

La physique mathématique et la physique théorique sont deux disciplines très distinctes, comme on peut le vérifier en parcourant un numéro aléatoire de Communications in Mathematical Physics. La physique mathématique est des mathématiques de bonne foi , mais appliquées aux questions de physique: les articles ont la structure traditionnelle Lemme / Proposition / Théorème des articles de mathématiques, qui est très différente de celle d'un article typique de physique théorique. Et ce n'est pas seulement une question de style: les articles en physique mathématique pourraient souvent tout aussi bien être publiés dans des revues de mathématiques, ce qui n'est pas le cas pour presque tous les articles de physique théorique.

Les approches sont également très différentes . Les physiciens théoriciens sont beaucoup plus pragmatiques, et par conséquent se permettent toutes sortes d'approximations incontrôlées, d'opérations mathématiquement dénuées de sens, etc. En physique mathématique, une fois le problème posé, la dérivation est supposée être purement déductive, sans aucune hypothèse implicite supplémentaire. / p>

Permettez-moi de souligner que cela ne correspond pas à une différence réelle dans la matière étudiée par les physiciens théoriciens et les physiciens mathématiques; juste la manière dont ils l'étudient.
@PeterShor: Oui, c'est vrai, bien qu'il y ait généralement un décalage temporel: les sujets étudiés par les physiciens mathématiques ont souvent été considérés comme bien compris depuis des années par les physiciens théoriciens;).
Je n'ai pas voté contre, mais CMP n'est pas une revue purement mathématique de physique, la chaîne de torsion de Witten y a été publiée, après tout.
@DIMension10: Bien sûr, il existe différents degrés de rigueur, selon le sous-champ. La théorie des cordes a un statut tout à fait distinct, car elle n'est souvent pas totalement rigoureuse, mais elle produit de nombreuses conjectures intéressantes. Tout ce domaine se situe quelque part entre les mathématiques (en raison du cadre mathématique avancé requis, et les nombreuses prédictions fascinantes, etc.) et la physique (en raison du manque de vérification expérimentale directe). Mais la situation est * très * différente pour les autres champs. Dans la plupart (tous?) Des autres domaines, CMP publie des travaux d'une grande rigueur. C'est le cas, par exemple, dans mon domaine, la physique statistique.
@DIMension10: Le statut particulier de la théorie des cordes peut également être vu dans le fait que Witten a reçu la médaille Fields, que les théoriciens des cordes donnent régulièrement des conférences au Congrès international des mathématiciens, et que beaucoup de mathématiques. les ministères ont des gens qui travaillent dans ce domaine. Cela montre que l'on peut contribuer (de manière importante) aux mathématiques sans nécessairement faire un travail rigoureux. Bien sûr, tous les mathématiciens ne sont pas satisfaits de ce type de mathématiques semi-rigoureuses. Je n'ai aucun problème avec ça moi-même, mais je viens de la physique, après tout ...
@YvanVelenik: Oh, je comprends votre point. Je donnerai +1 à cette réponse.
@Yvan: pour autant que je sache, Witten n'a *** pas *** reçu la médaille Fields pour la théorie des cordes.La citation disait simplement "la preuve en 1981 du théorème de l'énergie positive en relativité générale".La [conférence sur les honoraires] (http://www.mathunion.org/ICM/ICM1990.1/Main/icm1990.1.0031.0036.ocr.pdf) donne des détails à ce sujet, théorèmes de rigidité * inspirés * de la théorie des cordes et topologiquethéorie quantique des champs.Pour le premier, Witten a donné une preuve complète.Pour les deuxième et troisième, les travaux de Witten ont donné les outils qui permettent à d'autres mathématiciens de donner une preuve complète.
@PeterShor: Bien sûr, je suis d'accord avec vous.Et permettez-moi de souligner que ce n'était pas du tout censé être désobligeant.Je voulais seulement souligner que de nombreux «théoriciens des cordes» dans les départements de mathématiques génèrent des conjectures (et développent des outils pour le faire) beaucoup plus souvent qu'ils ne le démontrent, et la leur est évidemment aussi une activité très précieuse.
@Yvan: Je ne pensais pas que c'était désobligeant.Je voulais juste souligner que Witten n'a pas reçu sa médaille Fields pour la théorie des cordes, ce qui est un malentendu que beaucoup de physiciens ont.
Peter Shor
2013-03-09 02:51:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La physique mathématique est ce qui est fait par les physiciens mathématiques et publié dans des revues de physique mathématique. La physique théorique est ce qui est fait par les physiciens théoriciens et publié dans des revues de physique.

Je crois que la véritable ligne de démarcation entre les deux champs a été largement délimitée par le développement historique de ces champs. Certes, les physiciens théoriciens sont un peu plus intéressés par la connexion avec les expériences de physique, et les physiciens mathématiques sont un peu plus intéressés par les autres domaines des mathématiques. Mais toute frontière conceptuelle réelle entre les deux disciplines est très floue.

Ryan Thorngren
2013-03-09 01:13:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je dirais simplement que les physiciens mathématiques s'intéressent aux applications mathématiques, tandis que les physiciens théoriciens s'intéressent aux applications physiques. De nombreux physiciens sont une combinaison des deux.

Simon
2013-03-09 00:36:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Les physiciens théoriciens découvrent comment la nature est décrite par un langage scientifique ou un langage mathématique. Et les physiciens mathématiques développent des outils mathématiques afin de fournir un support de la science physique.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
Loading...