¿Qué tipo de calculadora usaría un físico con un doctorado?

Yo uso Python Pero a veces esto sucede:

“Nombre sqrt () no está definido”.

Maldita sea … “form mart import sqrt”

Después de todo, es más fácil usar google o ejecutar Mathematica 🙂

Estoy bromeando, por supuesto. En la vida real del físico teórico, nunca uso números. Necesito una calculadora para calcular el precio de las compras o para expresar la diagonal de la tableta en centímetros en lugar de pulgadas 🙂

Para responder más en serio. Creo que para cálculos reales, el software como Mathematica y Maple es la respuesta correcta (bueno, de hecho, solo Mathematica). Para los números, necesita C ++ o Python (un poco más lento, pero el código es muy eficiente y legible; no tengo experiencia con Fortran, si alguien quisiera discutir en esta dirección). Para cálculos simbólicos con reglas sofisticadas, no tiene otra opción que Mathematica.

Pero si literalmente te referías a la calculadora, la calculadora de Google está bien.

En realidad, no tengo un doctorado en física, pero espero que mi investigación publicada me califique para responder esta pregunta.

La “calculadora” que más uso es el sistema de álgebra computacional Maxima. Una razón importante en mi caso es la “memoria de los dedos”: trabajo mucho con Maxima (soy uno de sus desarrolladores) y ya tengo, en mi computadora de escritorio, una ventana de terminal abierta a mi servidor Linux donde está Maxima en modo texto fácilmente disponibles. Entonces, cuando, digamos, alguien en Quora hace una pregunta sobre la gravedad que requiere calcular algunos números, podría hacer rápidamente un cálculo como este:

$ maxima
Maxima branch_5_37_base_505_g27f1785 http://maxima.sourceforge.net
utilizando Lisp GNU Common Lisp (GCL) GCL 2.6.8
Distribuido bajo la Licencia Pública GNU. Ver el archivo COPIANDO.
Dedicado a la memoria de William Schelter.
La función bug_report () proporciona información de informe de errores.
(% i1) G: 6.674e-11 * m ^ 3 / kg / s ^ 2;
3
6,674E-11 m
(% o1) ————
2
kg s
(% i2) M: 2e30 * kg;
(% o2) 2.0E + 30 kg
(% i3) c: 3e8 * m / s;
3,0E + 8 m
(% o3) ——–
s
(% i4) R: 150e9 * m;
(% o4) 1.5E + 11 m
(% i5) G * M / c ^ 2 / R;
(% o5) 9.887407407407405E-9

Tenga en cuenta que estoy usando cantidades dimensionadas. Es un poco de tipeo adicional, sin duda, pero me permite verificar que el resultado tenga las dimensiones correctas, lo cual es de considerable beneficio.

Maxima también tiene capacidades de álgebra tensorial muy poderosas, que uso a menudo. Pero también uso Maple, principalmente para tres cosas: calcular integrales desagradables, resolver ecuaciones diferenciales complicadas (en las que Maple sobresale) y trazar.

Todavía uso una versión anterior de Maple (versión 11) la mayor parte del tiempo porque su interfaz “clásica”, aunque menos llamativa, es más receptiva, más adecuada para cálculos rápidos y sucios. También tengo instalada una versión más nueva, que a veces puede resolver problemas que Maple 11 no puede, y produce gráficos de mejor calidad, más adecuados para su publicación.

Ahora concedido, estos sistemas de álgebra computacional son una opción útil para mí porque paso la mayor parte del tiempo sentado frente a mi computadora. Cuando no estoy … bueno, tengo una versión de Maxima instalada en mi teléfono inteligente Android, pero es un poco engorroso de usar sin un teclado QWERTY físico. En cambio, a menudo uso Free42, un emulador de la calculadora de bolsillo Hewlett-Packard HP-42S.

La HP-42S es una de las mejores calculadoras científicas jamás concebidas, pero hay otra calculadora que puede ser ligeramente superior: la HP-15C. A primera vista, es una máquina menos capaz: menos memoria, menos funciones, sin pantalla gráfica, sin sonido. ¿Y qué? ¿Por qué es un problema que una calculadora solo pueda calcular? Las capacidades, el factor de forma, la calidad general del HP-15C lo convierten en el mejor diseño para una calculadora, en mi opinión. Es un placer usarlo. Lamentablemente, HP suspendió su producción hace décadas, aunque recientemente lo reintrodujeron brevemente en forma de “edición limitada”. Rápidamente compré tres, así que estoy bien provisto de calculadoras HP-15C para el resto de mi vida, espero. (Su oferta actual más comparable es la HP-35S; una calculadora capaz de estar segura, pero me gustan más la HP-15C y la HP-42S).

Por último, pero no menos importante, más allá de todos los programas, aplicaciones y dispositivos electrónicos, la única herramienta sin la cual no puedo vivir, la única herramienta que llevaría conmigo a una isla desierta si tuviera que elegir, no tiene transistores. . Es un lápiz HB bien afilado con una goma de borrar. Con muchas hojas de papel en blanco, por supuesto.

Aunque tengo que admitir que en estos días, a menudo uso un editor LaTeX como sustituto del lápiz y el papel. La misma idea (la computadora no está haciendo el cálculo; yo sí) pero copiar y pegar, una característica que no está disponible incluso con lápices y papeles de última generación, puede hacer maravillas para la productividad.

Yo uso la calculadora en mi iPhone. Si lo giro horizontalmente, se convierte en una calculadora científica.

Cuando estoy en mi computadora, generalmente me parece más conveniente usar Excel en lugar de usar un simulador de calculadora. Me gusta la forma en que mantiene todos los números que estoy usando claramente organizados y fácilmente cambiables.

Si el cálculo es un poco más complejo, escribiré un programa corto usando el programa de computadora Matlab . Particularmente si quiero graficar los resultados, encuentro que Matlab es mucho más fácil de usar que una calculadora gráfica.

Todavía tengo mi viejo HP35, pero no lo uso. De hecho, tengo un simulador HP35 en mi computadora; incluso reproduce las leves demoras que eran inherentes a las calculadoras de esa época. Ese fue uno de los grandes milagros de la tecnología.

Estás haciendo la pregunta equivocada. Debes preguntar: “¿Qué calculadora me recomiendan?” La respuesta a esta pregunta es: “Use la herramienta de cálculo que mejor funcione para usted”.

Yo era estudiante de física de pregrado cuando las primeras calculadoras de mano ingresaron al mercado. Estaba el SR-10 de Texas Instruments seguido rápidamente por el HP-45 de Hewlett-Packard. Cada dispositivo pronto desarrolló grupos de usuarios dedicados, a diferencia de los grupos de usuarios de MS-DOS / Mac, usuarios de Windows / Mac, usuarios de Windows / Linux, etc. Fui y soy un miembro devoto del grupo HP.

Hoy, cuando necesito una calculadora dedicada, prefiero la HP-48GX. Sin embargo, en realidad uso i48, una aplicación en mi iPhone que es un emulador casi perfecto para el HP-48GX y es gratis. Tengo una aplicación similar en mis Mac. Para calificar los informes de laboratorio de mis alumnos, configuré tablas de datos en hojas de cálculo de Excel para cada laboratorio. Si necesito hacer cálculos simbólicos, matrices, ecuaciones diferenciales, integrales, animación matemática o similares, mi aplicación es LiveMath de MathMonkeys LLC. Lo maravilloso de LiveMath entre los sistemas de álgebra computacional es que se parece más a las matemáticas publicadas en un libro de texto de matemáticas que a la mayoría de los demás CAS. Las hojas de trabajo de LiveMath no son programables en el mismo sentido que Mathematica y Maple son programables. Sin embargo, eso es en cierta medida más una cuestión de semántica. Las hojas de trabajo de LiveMath son interactivas de manera que eliminan gran parte de la necesidad de programabilidad. No he hecho nada con Scientific WorkBench, pero usa LaTeX para mostrar el trabajo que incluye el trabajo de su back-end MuPAD CAS. Es posible escribir cuestionarios, exámenes, documentos e incluso libros completos por completo en Scientific Workbench. Ahora que ha regresado a la Mac, tal vez obtenga una licencia para ello.

Tanto LiveMath como Scientific Workbench son mucho menos costosos que Mathematica, MatLab o MathCAD. Además, no he mencionado aplicaciones de gráficos como KaleidaGraph, Origin, DeltaGraph, Igor Pro, etc. Estas no son tan flexibles como Excel u otras aplicaciones de hoja de cálculo, pero pueden ser muy potentes. Dejando a un lado una mayor flexibilidad, las hojas de cálculo son instrumentos muy contundentes para trazar datos. Las aplicaciones de gráficos mencionadas anteriormente en este párrafo pueden generar fácilmente gráficos de calidad de libros de texto de funciones y datos.

Para terminar, les diré lo que les digo a mis alumnos. Si necesita una calculadora, busque en la tienda de aplicaciones de su teléfono el emulador de calculadora que tenga las funciones que necesita. Muchos están disponibles de forma gratuita. Si lo que necesita no es gratis, entonces será mucho menos costoso que una calculadora dedicada. Si desea estudiar física avanzada de pregrado y otros temas en niveles superiores de ciencias y matemáticas, debe buscar otras herramientas matemáticas, tanto simbólicas como numéricas. Algunas de estas herramientas como MathCAD pueden ser bastante económicas para los estudiantes. Su departamento puede tener esta aplicación y otras ya instaladas en computadoras que están disponibles para los estudiantes.

(Tenga en cuenta que renuncié a mi doctorado, pero estaba cerca …)

Casi todos los cálculos que hago usan:

  • Google si es algo súper rápido.
  • Excel / GoogleDocs si necesito hacer un análisis cada vez menos rápido.
  • iPython Notebook, que es básicamente una versión gratuita de Mathematica que usa el lenguaje Python, si necesito hacer un trabajo pesado.

Yo personalmente no uso el lenguaje de programación R, pero muchos otros sí. Obtiene una funcionalidad bastante similar a la de Python, y hay un montón de paquetes estadísticos disponibles. También puede poner el código R en una notebook iPython o usar Knitr o RStudio para hacer informes similares de notebook.

Solía ​​usar Matlab en lugar de Python, pero dado que ya no estoy en una universidad, obtener una licencia de Matlab o Mathematica es costoso y no merece la pena *. Además, puedo compartir libremente mi código de Python y otras personas pueden usarlo, mientras que alguien que no tiene un plan de software universitario podría no tener Matlab disponible para ejecutar mi código.

Para hacer eco de Marc Serra, tener un registro completo de sus cálculos es invaluable ya que es posible que necesite volver a ellos dentro de unos meses.

Una cosa particularmente buena de los Cuadernos iPython (o cualquier cosa que use Jupyter ahora) es que los cuadernos se renderizarán en GitHub (por ejemplo, rlabbe / Kalman-and-Bayesian-Filters-in-Python). Si eres el tipo de científico destacado que publica tus datos / código cuando escribes un artículo, proporcionar un Cuaderno en GitHub es una excelente manera de mostrarle a la gente cómo pasaste de tus datos en bruto a tus cifras publicadas.

* Dicho esto, Matlab tiene algunos paquetes para los que no he encontrado buenos análogos en Python, pero no he necesitado ninguno que no tuviera equivalentes en scipy. Pero, si los necesita, definitivamente son útiles.

Sí, uso la calculadora en mi teléfono Android. O mi propio cerebro.

Cuando era estudiante universitario, utilizaba una calculadora gráfica (no recuerdo el número de modelo porque era esencialmente una sopa de letras … el-9? 00, creo). Fue genial porque pude ingresar ecuaciones exactamente como estaban en la hoja de papel, en lugar de usar acrobacias entre paréntesis.

En algún momento en mis clases de división superior, dejé de usarlo. Las calculadoras no eran tan importantes.

No creo que lo haya usado una vez durante mi carrera de posgrado. En su mayor parte, cuando necesitaba hacer cálculos, usaba mi computadora. La calculadora en mi computadora funcionó bien para las cosas fáciles, pero a menudo me encontraba calculando miles, decenas de miles o millones de cosas a la vez. Entonces, cosas como root o c ++, python, java, lo que sea más útil en este momento.

Fui acusado recientemente porque finalmente me quebré y compré una nueva calculadora gráfica. El nuevo tipo elegante de TI. Apenas podía usarlo. Tuve que buscar en Google cosas como cambiar los grados a radianes (recuerdo haber escrito esto en la pizarra durante un examen para mis alumnos).

Pero sobre todo, solo hago cálculos al final de mi sobre. Olvidé mis apuntes un día y tuve que calcular sobre la marcha. Obtuve dentro del 1% de la respuesta correcta simplemente usando las estimaciones de orden de magnitud que enseño en la clase durante la primera semana del año. Los estudiantes a menudo se asombraron de lo cerca que llegué a la respuesta correcta.

Es como una de las historias que Feynman relata en una de sus autobiografías … Seguramente estás bromeando, creo. Si tiene suficiente experiencia con los cálculos de la parte posterior del sobre o los cálculos del orden de magnitud, puede acercarse mucho a la respuesta. Si eres lo suficientemente bueno, la gente te mirará como si fueras un dios matemático o algo así. No sé, ciertamente no me siento como un dios de las matemáticas cuando lo hago, más bien estoy usando las habilidades que he desarrollado durante toda una vida de práctica.

En física, no usamos calculadoras. En física, usamos nuestros cerebros.

Primero y principal, la física requiere un objeto; No puedes hacer Física sin un objeto.

¿Qué es la física? Ciencia 341 (2014)

Un físico es alguien que puede explicar un fenómeno racionalmente. El que no puede explicar no es un físico, independientemente del grado que se le otorgó en la universidad.

Las matemáticas no tienen poder ni autoridad para explicar. La matemática es un lenguaje . Es un lenguaje como los jeroglíficos, era el idioma de los antiguos egipcios. Las matemáticas solo pueden DESCRIBIR.

¿Puede un matemático EXPLICAR cómo el mago sacó un conejo del sombrero? ¿Puede explicar cómo el mago hizo el truco? ¿Qué ecuación va a usar?

Del mismo modo, ¿qué ecuación utilizará un matemático para EXPLICAR CÓMO un imán atrae a otro desde la distancia?

Cómo un imán atrae físicamente a otro desde la distancia, Science 344 (2015)

Como las matemáticas solo pueden DESCRIBIR, no tiene nada que ver con la física.

Por lo tanto, la calculadora puede, en el mejor de los casos, ayudar a un matemático a DESCRIBIR que una manzana cayó al suelo a una velocidad de 9.8 m / seg ^ 2. No puede ayudar al matemático a EXPLICAR el mecanismo de cómo o por qué, por qué mecanismo, cayó al suelo en lugar de al cielo.

Como funciona la gravedad

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¡Los físicos no tienen uso de calculadoras!

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Por mi dinero, nunca mejoraron mucho en el clásico HP-15c. Tiene notación de pulido inverso, funciones simples y capacidad de programación limitada. Pero nunca usé las funciones de programabilidad. Tenía una buena distribución del teclado y teclas bien construidas que tienen una buena sensación positiva cuando se presionan.

Si estoy haciendo más de lo que puedo hacer fácilmente, prefiero escribir código.

Me gusta tener una calculadora en lugar de algunas de las otras: sí, google es bueno, pero no siempre quiero lidiar con ir a una computadora y no soy muy rápido o preciso con la aritmética mental. Soy bueno en el orden de las estimaciones de magnitud. Entonces, si quiero un número exacto, es bueno tener una calculadora manual en el escritorio y me gusta más que las simulaciones de calculadoras en una computadora.

Menos es definitivamente más en una calculadora.

No soy un físico con un doctorado, pero uso la consola del desarrollador de mi navegador web como una calculadora. Ya sé cómo programar en Javascript, ¿por qué no? Simplemente escriba “Math” en la consola y observe todos los métodos a los que tiene acceso. Básicamente, si quiero saber el cubo de un número, entonces es tan simple como escribir Math.pow (2,3) en la consola. Incluso puede almacenar el resultado en una variable también.

Abra la Consola del desarrollador en Google Chrome presionando las teclas CTRL + MAYÚS + J.

Para Mozilla Firefox puedes presionar CTRL + MAYÚS + K

Para agregar a las respuestas anteriores, encuentro que en mi línea de trabajo casi nunca necesito un solo número final. La investigación física es muy diferente del tipo de preguntas que finalmente responde en la clase de física, como cuando dice que la lata es exactamente 2.53 kg de peso y tada. Mi proyecto actual implica tomar una serie de funciones y ajustarlas a un conjunto de datos, que puedo hacer mejor en Mathematica.

Cuando ocasionalmente hago cálculos extraviados, Google hace maravillas: maneja unidades SI (y también conversiones) y constantes numéricas, y la búsqueda desde la barra de URL significa que solo necesito presionar Ctrl-T para que funcione.

Escribiste mal eso. Se llama una “computadora” 😉

Ante todo, un físico usaría papel y lápiz para pensar en un cálculo. Si necesita un resultado exacto que no se puede obtener a mano, puede ir a MATLAB, Scilab, Fortran, Python, Mathematica, Sage Math, etc. Si el cálculo que necesitan es rápido para no requerir una computadora programa o paquete matemático de computadora, entonces en estos días puede usar una aplicación de calculadora gráfica en el teléfono o en línea a través de un navegador de Internet; intente buscar en Google algo como z = (x ^ 2 + y ^ 2) ^ (1/2) … Mi recomendación para ese tipo de cosas es Wolfram Alpha. Es rápido e intuitivo.

Entre los paquetes de computación matemática,

  • MATLAB y Scilab son excelentes para cosas numéricas, especialmente las que involucran matrices.
  • Mathematica es excelente para las matemáticas simbólicas y probablemente muchas cosas numéricas (realmente no las he usado).
  • Los físicos a menudo usan Fortran cuando quieren codificar algo desde cero (personalmente no estoy familiarizado).
  • También está Python, que me gusta.
  • Sage Math es un nuevo programa de código abierto que se basa en Python y tiene varios paquetes simbólicos, algebraicos y numéricos.

Un pedazo de papel. Usted garabatea el cálculo que necesita y luego salta a una PC con python / fortran / matlab / lo que sea. La calculadora de bolsillo ya no es útil. En la universidad cuando tienes que tomar exámenes, seguro que lo son. Pero en un entorno de trabajo real, parecen un desperdicio. No puedo pensar en una instancia en la que necesite un resultado de inmediato . Si lo hace, necesita muchos de ellos y también podría traer una computadora portátil. Realmente, además de estar acostumbrado o heredar uno muy bueno, no puedo ver por qué uno debería usar una calculadora de bolsillo voluminosa.

No califico completamente para la pregunta ya que aún no he completado mi doctorado, pero no he usado una calculadora en los últimos 6 años. Para evaluar expresiones utilizo:

(a) Google, para cálculos muy triviales de cosas no críticas. Hay computadoras con acceso a internet en la mayoría de los laboratorios en los que he estado.

(b) MATLAB, para cálculos más complicados y para cualquier cosa que deba incluirse en un documento (*).

No uso MATLAB debido a ninguna función avanzada que Google carece, sino por el poder de la documentación. Al crear una secuencia de comandos de MATLAB, documento (y puedo replicar) los cálculos, por lo que no es posible averiguar de dónde salió ese número. También me obliga a indicar y nombrar todos los parámetros de entrada, y me permite escribir las unidades como comentarios. En general, agrupo los cálculos relacionados en el mismo archivo de script (es decir, experimento de cálculos de incertidumbre XXX), para no terminar con 50 archivos que contienen un cálculo aritmético simple.

(*) En principio, casi cualquier lenguaje de programación interpretado o compilado haría el trabajo, y MATLAB tiene el inconveniente de ser propietario y bastante lento. Pero generalmente ya lo tengo abierto (y con licencia), por lo que no importa. Un IDE aceptable, que se entiende ampliamente y se explica por sí mismo, la capacidad de ejecutar solo un fragmento de la secuencia de comandos, que no requiere ningún código repetitivo y que no requiere pasos de compilación y ejecución por separado, es una ventaja.

Tengo una calculadora científica Casio fx-250D. Lo compré en septiembre de 1991 en un Meijer en Dayton, Ohio, por menos de $ 10.00 dólares. Todavía está en su primera batería.

Para algo más grande, uso Excel. Desde que me retiré, no he necesitado hacer ningún cálculo más grande de lo que Excel puede manejar. Pero me estoy enseñando Python, solo porque es demasiado tiempo desde que aprendí un nuevo lenguaje de programación.

(Matlab o Mathematica serían divertidos, pero soy demasiado barato para pagar minorista por algo que tal vez nunca necesite).

Cualquiera con un buen CAS. (Sistema de álgebra computacional) Hasta donde yo sé, solo algunas calculadoras HP y TI tienen esta característica, especialmente HP-48, 49, 50 / TI-89, 92, Voyage200. (¿Y probablemente N-Spire?) Estas calculadoras TI ejecutan una versión del famoso software Derive. Similar en concepto a Mathematica pero, por supuesto, no tan poderoso.

Trabajé con todas las tecnologías mencionadas anteriormente :), actualmente usando una TI-89. Hay emuladores para Windows e incluso iPhone, pero sin el teclado físico la sensación no es la misma. Recomiendo que consigas una TI-89 y juegues un poco con ella. Ahora es barato.

No lo harían. Usarían una computadora o un grupo de computadoras. Pueden usar software como Extrema, Mathematica, Maple, ROOT, etc., o pueden escribir o encargar software personalizado para resolver un problema en particular. Todos son procedimientos que permiten documentar y reproducir fácilmente los pasos para resolver un problema, así como escalar hasta miles o millones de cálculos.

Soy un físico con un doctorado. La calculadora principal que uso es google, por lo excelente que es en las conversiones de unidades.

Para cosas más complicadas, usaré Maple o MATLAB según la situación. Yo uso una calculadora de bolsillo tal vez una vez al año, y no he usado una calculadora gráfica desde la secundaria.

Soy estudiante de doctorado en simulaciones y física computacional. Raramente uso una calculadora, normalmente el código Fortran que programo hace todos los cálculos por mí. Si necesito verificar algo, como te dijeron otras personas, necesito verificar muchas cosas, luego uso las hojas de cálculo de Libre Office. Si realmente necesito verificar algo breve, uso MalMath, es una pequeña aplicación para Android que hace integrales básicas y otros cálculos útiles. Ha pasado un tiempo desde que no uso Mathematica, pero a menudo uso Wolfram Mathematica Online, no es tan poderoso pero se ajusta a lo que necesito.

Como químico físico, abro una ventana de terminal en mi computadora e inicio el intérprete de Python allí. Puedo hacer cualquier tipo de cálculo en Python, ya sea que quiera calcular cualquier cosa por trabajo o para completar mis impuestos.

Ver: Python (lenguaje de programación)

Sí, rara vez uso una calculadora de bolsillo. La mayor parte de lo que hago es algebraico, pero si necesito algo más específico, tengo una aplicación en mi teléfono o escribo un script de Python. Solía ​​ser ingeniero, por lo que tengo una vieja HP ​​48GX que todavía me encanta, pero ya casi nunca la uso. Principalmente lo uso para conversiones de unidades o cuando mi esposa o uno de mis hijos me pide que revise sus matemáticas en busca de algo. De lo contrario, se acumula polvo.