| 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、2024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》课程内容主要涵盖微分几何、拓扑学、微分流形、李群和李代数等数学物理领域关键概念。课程内容包括微分流形、李导数、黎曼几何、李群定义、李代数的根和权及其在物理中的应用,尤其是在粒子物理中的用法,如SU(2)、SU(3)等。这是非常重要的知识,尤其对理论物理研究有帮助。
杨老师的讲课细致且语速适中,PPT制作精美且内容详尽。尽管一些学生建议他加入更多例子以帮助理解,但整体上杨老师的课程细致且内容清晰。课堂上,杨老师从基础开始构建复杂概念,尽力使得内容易于理解。
作业量较少,通常为课程内容的推导或简单应用。作业批改认真,鼓励使用LaTeX等系统提交作业。期末考试题目侧重于基本概念计算,较少涉及复杂推导,通常为开卷考试。考试整体难度不大,通常可以在讲义中找到所需公式。有学生提到,考题虽然计算量大,但主要是基础题,这使得学生即使在复习不全的情况下也能取得不错成绩。
给分非常慷慨,不少学生反映,尽管对部分内容理解有限,最终还是得到了不错甚至是满分成绩。平时成绩对总评有较大影响。
推荐理论物理方向的学生,尤其是对微分几何或李群等领域有浓厚兴趣者。课程不仅能为学生在该领域的进一步研究打下坚实基础,而且给分较好,降低了选课的学业风险。
尽管课程质量和给分受到广泛好评,但仍有学生建议增加课堂实例和课程内容扩展,以便为学生提供更丰富的学习经验。选课前确认当年的讲授主题(微分流形或李群李代数)是明智之举。杨老师即将或已经退休,但他的教学模式和宋代影响值得在该课程中继续延续。
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:
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习题解答合集(不全):
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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。
午睡起来看见总评给了100 ?!
(震惊)
有空补评
浣熊,我滴超人!虽然没学太明白,但是给分是真的好
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。