选课类别:基础 | 教学类型:理论课 |
课程类别:研究生课程 | 开课单位:近代物理系 |
课程层次:硕士 | 学分:4.0 |
2022年秋季学期,讲课内容主要是微分几何。
参考教材:Frankel的The Geometry of Physics。
2023年秋季学期,讲课内容主要是李代数。
参考教材:Georgi的Lie Algebras in Particle Physics。
杨焕雄老师的《现代数学物理方法》课程涵盖了数学物理中重要的,高度理论化的主题,包括微分流形、李群、李代数等内容。在不同学期开设的课程内容有所不同。例如,有的学期着重讲解微分几何与拓扑学中的微分流形,面向的主要讨论内容为黎曼几何、李导数、联络与协变导数等。此外,还有学期重点讲述李群与李代数的构造和应用,使用Howard Georgi的《Lie Algebras in Particle Physics》作为参考教材。无论具体内容如何变动,课程均结合物理实例探讨数学结构在物理中的应用,帮助学生加深对高等数学物理方法的理解。
杨老师的教学以严谨、细致著称。虽然语速较慢,但这有助于学生充分理解复杂概念。其PPT详尽且深入,常补充教材中省略的推导,创造了良好的学习环境。虽然有评论认为课程“讲课平淡”,但普遍评价是,只要全心投入去听,能够理解课程中的大量深刻而精确的数学物理概念。对于很多学生而言,杨老师的课程提供了扎实的理论基础。
课程考核以作业和开卷考试组成。作业量适中,通常是与课堂内容密切相关的习题,要求学生应用所学知识进行推导或简单应用。虽然题量不大,但不少难度颇高,需要对概念有深刻理解。考试相对不难,以计算题和概念题为主,大多直接从课上例题和作业中汲取灵感。
用户普遍反馈给分慷慨,许多学生在考试后的成绩颇为满意,甚至收到高分和满分评价。对于已修其他理论课程的学生来说,与其他高阶物理课程(如朱界杰老师的群论课程)结合选修,能够形成良好的知识体系。此外,虽然课程涵盖的理论高度抽象,但如果物理研究中需要常涉及这些数学工具,选课将是非常有意义的。
总体而言,杨焕雄老师这门课程丰富的内容和稳妥的给分政策使之成为研究生和理论物理方向学生的重要选项,让人能在不必过分担忧成绩的情况下,专注于理论的深入探索。然而,选择之前仍建议同学们了解每学期的具体课程内容安排,以寻找与自身背景最为契合的一年修读。课程适合希望深入理解数学物理本质的学生,尤其是物理理论方向的学习者。
2022年秋季学期选购(雾),这学期讲授的主要是“数学物理中的微分几何与拓扑学”(摘自老师第一讲的PPT)
~~然而讲的其实主要是微分流形,拓扑学讲的非常少~~
本学期总共有五份PPT(相当于是五个单元),简单列举如下:
以上大约是一学期的内容,实际上授课从第二周开始,第十五周结束,没有上满一整个学期;其实感觉尤为可惜,因为课堂内容中还是有相当多的地方可以进一步拓展(依稀记得浣熊曾经说过会讲到一点de Rham上同调理论,但是最后可能是因为备课压力问题,没有上成);以及作为例子的物理部分感觉还是可以多一点。
考核方式是20%作业+80%开卷考试。
作业方面,浣熊的作业量不是很大,一般都是课堂上一些内容的推导,或者是一些很简单的运用,一到两个题;如果能够熟练运用课堂内容,作业应该用不了一个小时(然而,“熟练运用”非常不容易,以第二章为例,Cartan三公式和很多的引理用来在导数算子、内积算子、李导数和矢量对偶运算之间的转换非常有技巧性,有些证明是相当困难的)。作业批改完全由老师自己完成,可以课堂提交纸质版(每五道题交一次作业)或者BB系统提交电子版(只接受LaTeX,Word或Markdown等排版作业,不接受扫描件和过大的手写PDF),一般一道题满分10分;如果有些题目做得很认真,浣熊会给出加分(一般一道题的bonus是5分,并不难得到,我就在前期被扣了十几分的情况下硬奶了回来)
因为疫情现在还没考,考试有关的情况开学考完来补充。
总之,这门课作为旁听还是很推荐的;选课的话,因为教务处已经调整了政策,现在本科生选择这门课,既不能当作毕业学分,也不能与研究生共同计算优秀率,所以无论怎么看都不是非常好的选择。
顺便吐个槽,这门课开课的时候80人正选,教室坐的满满当当,源源不断有人来找老师签字增选;老师一开始说“你们先别着急,先听几节课再选”。期末的时候就只剩下60个人(只剩7个本科生了,本来有十几个的)。
考完了。寒假时惊悉浣熊老师已经办理了退休手续,并且据他本人所说,这门课以后应该会由其他老师接手,所以不出意外的话这是浣熊老师最后一次讲授这门课了。考试的内容不是很难,基本上都是基础的计算,需要用到的所有公式在讲义上均可找到,并且没有什么拐弯抹角的方法(难度甚至比作业还要简单些)。因为大家都没太来得及做完,还延长了半小时。感谢浣熊老师本学期的精彩讲授,这条评课也许不能为后续选课的同学提供什么帮助了,但是我还是私心地想借此纪念一下杨焕雄老师在科大的贡献。 也希望每一个物理人,特别是理论物理人,能有一个让自己安心的去处。
研究生课一直评论较少,我来说两句。
这门课主要侧重李群,但是还是会先从群论基础群表示论讲起,后大半学期着重讲李群李代。教材是georgi的lie algebras in particle physics,老师补充了很多书上省略的推导内容。
上过杨老师电动量力的同学应该了解杨老师的授课风格。ppt做的详细精致,上课语速较慢,胜在足够细致能够听懂,课下不用花多余努力。这门课更加佛系,作业量也极少,由于没有助教老师只收了一次作业就没有管过了,期末直接发了他做的georgi书习题解答小册子。起初我是想翘课自己看书的,结果发现书远没有杨老师ppt的推导细致,配合课程食用效果更佳(如果不打瞌睡的话)。
众所周知朱界杰老师的群论讲到后面就开始起飞了,稍不留神就一头雾水,而且朱老师内容广泛,真正想学好需要课下花一些时间去吸收。所以建议以后学习群论的同学两门课配合食用。这样的话基本只需要花一门半左右的努力就可以搞定两门课,对群论这个数学工具有一定的掌握了。对于想看goergi那本书的同学也建议选一下这个课监督一下进度,而且不明白的地方可以迅速补充,由于课程要求较佛系也不会形成负担。
ps: 如果我回到本科时代我会两门群论加上高量一起选TAT ,可惜我们学校除了极少数热门的研究生课外鲜有评论。
---------------------------------------------------
更新下成绩,自认为没有学太懂,但是多亏了老师手下留情居然拿了个不错的成绩...题目确实比较契合内容,没有为难大家
浣熊老师讲课虽然很平淡,但若能听得进去,就会发现他对任何概念的阐述都是无比清晰的。课程本身也不是太难,作业很少,考试简单。总体而言体验非常好。
本学期的内容主要是李群和李代数,前四周会提到群论基础和有限群表示的基础,之后会先介绍几个简单的李群有关的定理与例子,但主要的内容放在李代数上,特别是根的分类与从Dynkin图构造李代数,以及从基础表示出发的张量形式和相关的计算。
参考书用的是Georgi,留的作业也是Georgi上的题。ppt可以作为一个Georgi的解读和细致的版本来看,因为Georgi上推导很多跳的很大,自己看容易看不懂,ppt大概覆盖了上面的1,2,3,4,6,7,8,9,10的一部分,11一部分,12,13的一部分,差不多半本书吧。
ppt合集:
/uploads/files/313c8b09ebdf5d38444e9b078467a4b105b7e542.pdf‘
习题解答合集(不全):
/uploads/files/efb08b2302f6c0cef04006bbbbdc61707e99d3c7.pdf
期末考试不算难,除了那道证明题小题之外,其余都是计算题和简答(定义)题,但事实上不需要什么计算,因为大部分题都有类似的例题,写得快的话大概一个半小时左右就能写完。第一题是循环群有关的,会定义和基本性质就行。第二题是spin-j表示的张量积的分解系数(CG系数),这里面的最高权方法上课会详细提到,而这道题甚至有部分就是上课讲的,剩下一部分就是作业原题。第三题是SO4群的定义表示的验证以及基本性质,同时证明SO4同构于两个SO3的直积。第四题是最高权方法构造李代数和正根,原题。第五题是用Young Tableaux表达SU5的CG分解,同时计算直和表示维度,作业原题改了个数。
期末给分也挺好的,但一定要注重平时分,本人做作业的时候经常想不明白就写或者写的很不清晰,导致虽然写了几乎所有附加题但只获得了折算后92的作业分。作业每周留3~5道左右,但难度比较高,有的甚至不太好理解题目在说什么。一般是用latex交。
不需要除了数分线代之外的其他数学基础,而且杨老师一直讲得极其细致清晰,听课的时候让人心情舒畅,大二大三的本科生肯定能听懂。不过有些内容(比如WE定理,张量积表示,基础表示的张量形式之类的)可能需要结合一些物理意义。
第一次在pksq写点评,之前一直都懒(bushi),实在是因为hx给的太多了,特来拜谢亲爹
(分割线)
杨老师本学期是讲授微分流形,元姐姐已经详细介绍过了。课程本身设计难度是不小的,可能所限于总课时以及hx特定的语速(适合手动3倍速,意识到bb上支持三倍速就摸掉了好多hh),内容其实不算特别丰富(而且作业可以一直咕咕,本学期我总共就写了三次作业,一次大概一天?顺便能写一下总结笔记方便查找),不过要全部充实地理解可能需要看更多的东西。frankel上其实是一本很适合上手的书,真的是比lcb易懂十倍甚至九倍(悲)。虽然我启蒙是lcb+梁老师b站网课,张量面面观感觉是前五章最为出彩的观点(而且我很喜欢梁书的指标),但是读完以后感觉还是例子少,特别是少图,可能对我来说不够直观吧;相比之下frankel就有好多图图,以及阐释也更自然舒服,还是挺推荐的。————好像歪楼了————其实本来考完试后想和hx聊聊,感觉可以在课上或者课后作业补充一些例子,为数不多的例子就是算球曲率和球测地线方程?总之还是很少很少,感觉没有例子的几何就好像是玩游戏不玩原神......,有些时候不算些什么东西出来感觉理解还是特别浅,非常空虚;可惜得知hx要办理退休了,下学期电动就是最后在讲台上见到hx的机会了,建议学电动的同学可以速冲(虽然我当时没冲,sad),还是非常遗憾,甚至没有听到hx和超对称的故事,sigh
关于考试可能其实也没有太大参考价值了,毕竟以后要换老师,还不知道是哪位,不过可以简单讲述一下期末的破防时刻
由于选课一时爽以及教务处的神奇安排,我的考试周是连续六天一天一门。考到这门的时候刚好是第三门,且与下一门仅间隔一晚上,恰好两门都是三个月没看了(背景介绍)以及hx考前的灵魂拷问
(乐)
考试总共有四题,第一题是求(0,2)型的李导数(贴心送分),第二个是验证内积算子作用在n-form上反对易,第三题比较搞人心态,使用了和往常不同的下标定义,第一问该定义下方向导数分量算子作用在普通函数上(大概是这么个意思)对易,第二问是给了一个矢量场的协变分量,求一个关于方向导数分量算式并验证关于下标全反对称。第四题是求ADS2上的度规并验证其上的kiling矢量场
考试的时候对于第三题印象非常深刻,因为感觉非常怪,在那里抓耳挠腮地想定义到底该是什么,前前后后改了三次,似乎最后一次改成了半对半错的结果(比照答案来看)(其中正确理解的部分也在试卷上出现过但是被划掉了),直接心态爆炸,最后验证killing矢量场的时候已经完全红温状态,验证了一个半就不想继续了(本身前后的考试都很折磨)。考试延长了半小时,但感觉后面已经有些无心作答了,交卷前还突然发现自己疑似伪证......结果是直接在东图沉默两小时,最后九点开始预习下一门,人整个裂开,相当难熬,已经做好了放弃成绩打算
看到答案之后意识到自己似乎并不是伪证,但是把一部分正确答案划掉顿时心痛不已,还是觉得要放弃成绩。但是当hx最后说6个本科生总评都不低于89的时候感觉人傻了,最后总评出4.3的时候感觉更是有点晕
我实在想不明白是从哪里找来的分数,比照量力可能是有一些考试bonus,但是还是,大为震撼,感觉比知道数电总评还震撼,甚至想直接去5403电动课线下磕头的程度(bushi)
最后还是希望杨老师退休生活愉快,以及希望老师能看到他的梦想被实现(bushi)【拜谢】
午睡起来看见总评给了100 ?!
(震惊)
有空补评
老师课件写得很好,上课很好
摆了一个学期的混子作业要写不完了
学不完了,先给浣熊磕个头乞讨及格
$$ so(4) 同态于 so(3) \otimes so(3) $$
❤️🦝
今年主要讲李群李代数,不过这门课每年讲的内容不一定相同,我听说上一年讲的是微分几何与微分流形,所以有兴趣的同学可以事先了解一下当年讲的内容(第一节课会介绍这学期的讲课内容与方向,可以来旁听),当然无论是李群李代数还是微分几何微分流形,都是物理研究中非常重要的数学知识与方法,杨老师理论功底深厚,课件很用心,一学期下来收获很大,给分也非常好,强烈推荐!
这学期讲微分流形,被导师要求去选,然后笨蛋研究生在线破大防。
太难了,真的太难了啊。
有无好心人说说这门课往年的给分情况,会给研究生75分以下的分数吗?
粒子物理人,在这门课上收获巨大,前来评课。
原本以为杨老师在23年春季结束退休,就没有这门课了,还为此感到难过。当我看到23年秋季学期课程安排有杨老师的《现代数学物理方法》,那么肯定要选。
本学期的内容是物理学中的李群李代数,采用的教材是Howard Georgi的Lie Algebras in Particle Physics(本书是高能物理开放书籍,可以在相关网站https://scoap3.org/scoap3-books/上免费下载电子版)。课程主要内容如下:
相比于纯数学的李群李代数,课程更加贴合物理人的需求,讲授了物理学中比较重要的SO(3),SO(3,1),SU(2),SU(3),SU(N)等具体的李群(李代数),加深了我对量子力学(角动量,当然还有量子场论类似部分)、粒子物理的基本理论框架的理解。
杨老师的作业是很有价值的,很多问题都能加深对课上相关知识的理解。考试是开卷,难度不大。
给分方面,是我来科大三年见过的给分最好的一门课,今年给了大量的总评100,可以看看其他同学的评课。
浣熊,我滴超人!虽然没学太明白,但是给分是真的好