Text
Physics from Symmetry
Dalam proses belajar fisika, saya menjadi, seperti siswa fisika lainnya, akrab dengan banyak persamaan fundamental dan solusinya, tetapi saya tidak benar-benar dapat melihat hubungannya. Saya sangat senang ketika saya memahami bahwa sebagian besar persamaan tersebut memiliki asal usul yang sama: Simetri. Bagi saya, hal yang paling indah dalam fisika adalah ketika sesuatu yang tidak dapat dipahami, tiba-tiba menjadi dapat dipahami, karena penjelasan yang mendalam. Itulah mengapa saya jatuh cinta dengan simetri. Sebagai contoh, selama beberapa waktu saya tidak dapat benar-benar memahami spin, yang merupakan semacam momentum sudut internal yang aneh yang dibawa oleh hampir semua partikel fundamental. Kemudian saya mengetahui bahwa spin adalah konsekuensi langsung dari simetri, yang disebut simetri Lorentz, dan semuanya mulai masuk akal. Pengalaman seperti ini adalah motivasi untuk buku ini dan dalam beberapa hal, saya menulis buku yang saya harapkan sudah ada ketika saya memulai perjalanan saya di bidang fisika. Simetri adalah penjelasan yang indah untuk banyak fenomena fisika yang tidak dapat dipahami dan buku ini didasarkan pada gagasan bahwa kita dapat memperoleh teori-teori dasar fisika dari simetri. Bisa dikatakan bahwa pendekatan buku ini terhadap fisika dimulai dari akhir: Bahkan sebelum kita berbicara tentang mekanika klasik atau mekanika kuantum non-relativistik, kita akan menggunakan (sejauh yang kita tahu) simetri alam yang tepat untuk menurunkan persamaan fundamental teori medan kuantum. Meskipun menggunakan pendekatan yang tidak konvensional, buku ini membahas fisika standar. Kita tidak akan membicarakan teori-teori spekulatif yang belum teruji secara eksperimental. Kita akan menggunakan asumsi-asumsi standar dan mengembangkan teori-teori standar. Tergantung pada pengalaman pembaca dalam fisika, buku ini dapat digunakan dengan dua cara yang berbeda: - Buku ini dapat digunakan sebagai pengantar cepat bagi mereka yang relatif baru dalam fisika. Titik awal untuk mekanika klasik, elektrodinamika, mekanika kuantum, relativitas khusus, dan teori medan kuantum dijelaskan dan setelah membaca, pembaca dapat memutuskan topik mana yang perlu dipelajari secara lebih rinci. Ada banyak buku bagus yang membahas setiap topik yang disebutkan di sini secara lebih mendalam dan di akhir setiap bab dicantumkan beberapa rekomendasi bacaan lebih lanjut. Jika Anda merasa cocok dengan kategori ini, Anda dianjurkan untuk memulai dengan lampiran matematika di akhir buku sebelum melangkah lebih jauh. - Sebagai alternatif, buku ini dapat digunakan untuk menyambung bagian yang rumpang bagi siswa yang lebih berpengalaman. Banyak hal yang mungkin tampak sewenang-wenang atau sedikit liar ketika dipelajari untuk pertama kalinya dengan menggunakan pendekatan historis yang biasa, dapat dilihat sebagai sesuatu yang tak terelakkan dan mudah ketika dipelajari dari sudut pandang simetri. Bagaimanapun, Anda dianjurkan untuk membaca buku ini dari awal sampai akhir, karena setiap bab saling membangun satu sama lain. Kita mulai dengan bab singkat tentang relativitas khusus, yang merupakan dasar dari semua bab berikutnya. Kita akan melihat bahwa salah satu batasan yang paling kuat adalah bahwa teori-teori kita harus menghormati relativitas khusus. Bagian kedua mengembangkan matematika yang diperlukan untuk memanfaatkan ide-ide simetri dalam konteks fisika. Sebagian besar alat matematika ini berasal dari cabang matematika yang disebut teori grup. Setelah itu, formalisme Lagrangian diperkenalkan, yang membuat pekerjaan dengan simetri dalam konteks fisik menjadi mudah. Pada bab kelima dan keenam, persamaan dasar fisika modern diturunkan dengan menggunakan dua alat yang telah diperkenalkan sebelumnya: Formalisme Lagrangian dan teori grup. Pada bagian akhir buku ini, persamaan-persamaan ini diterapkan. Dengan mempertimbangkan teori partikel, kita akan mendapatkan mekanika kuantum, dengan mempertimbangkan teori medan, kita akan mendapatkan teori medan kuantum. Kemudian kita akan melihat batas-batas non-relativistik dan klasik dari teori-teori ini, yang akan membawa kita pada mekanika klasik dan elektrodinamika. Setiap bab diawali dengan ringkasan singkat dari bab tersebut. Jika Anda mendapati diri Anda berpikir: "Mengapa kita melakukan hal ini?", kembalilah ke ringkasan di awal bab dan lihatlah bagaimana langkah spesifik ini sesuai dengan gambaran yang lebih besar dari bab ini. Setiap halaman memiliki margin yang cukup besar, sehingga Anda dapat mencoret-coret catatan dan ide Anda sendiri saat membaca. Saya harap Anda menikmati membaca buku ini seperti halnya saya menikmati menulisnya.
No copy data
No other version available