Física (plan 2002) 2019-2

Octavo Semestre, Física Estadística

Acerca del curso:

Física estadística es el curso más bonito de toda la carrera. Lo digo en serio y el curso será así, bonito. También es difícil, pero vale la pena. ¿De qué trata la física estadística? De hacer el vínculo entre las ramas de la física que estudian partículas (mecánica clásica, cuántica y electromagnetismo...) y las que estudian sistemas continuos (termodinámica, dinámica de medios deformables, materia condensada...). ¿Cómo deducir las características de un material, conociendo qué clase de partículas lo componen y las leyes básicas (Las de Newton + Maxwell + Schoedinger + principio de relatividad)?.

La base de la física estadística no es la estadística (como sugiere el nombre), sino la probabilidad y su propósito central es deducir las propiedades termodinámicas de diferentes materiales. Por esta razón veremos en una primera sección del curso, un repaso rápido de termodinámica (para recordar a qué queremos llegar) y después se dará un intensivo de probabilidad para tener todas las herramientas con las cuales deducir las ecuaciones con las que se trabajará.

En la segunda sección del curso definiremos y deduciremos los "ensambles", que serán el pan de cada día en el resto del curso. Con estos ensables tendremos una receta para deducir ecuaciones de estado y por lo tanto las propiedades de diversos materiales. Aquí veremos algunos ejemplos simples para mostrar el poder de la física estadística.

En la tercera sección del curso veremos algunas aplicaciones destacadas. Entre esas aplicaciones veremos lo que a veces se conoce como Estadística Cuántica, que es más bien estadística de sistemas ultra fríos. Ahí estudiaremos el condensado de Bose y un gas de Fermi. Estudiaremos también algo de superfluidez y quizá un poco de superconductividad. También veremos un poco de transiciones de fase en esta sección.

Finalmente, en la última sección del curso elegiremos algun tema de punta para introducir, esto puede ser un tema de estadística fuera de equilibrio como Transición Vítrea, Materia Activa, Estado Líquido, o un tema de sistemas complejos como Sociofísica o Econofísica, o bien algo de métodos computacionales de la física estadística.

Evaluación:

Habrá 4 evaluaciones, una por cada sección (todas valen lo mismo, 25%). Las tres primeras secciones se evaluarán con examenes o tareas mediante la siguiente fórmula:

C = Ex*(1-PR/PT)+10*PR/PT

Donde C es la calificación por sección, Ex es la calificación en el examen, PR es el número de problemas resueltos durante la ayudantía, PT = 5.

En promedio habrá más o menos 20 problemas por sección, aunque varía.

Si no se hace ningún problema durante la ayudantía, el examen cuenta 100%, si se hacen 6 problemas o más, no es necesario hacer examen.

La última sección la evaluaremos con un trabajo final (hay opciones que iremos platicando durante el semestre, la favorita es un examen muy difícil a resolverse en 24h (se puede resolver en equipo)).

No habrá examen final (sería un suicidio), y en principio tampoco reposiciones.

El redondeo final se hace beneficiandolos ligeramente, es decir A.5 pasa a ser A+1.

A veces pongo problemas extra en los exámenes y pienso dejar problemas "especiales" en la tarea. Si se hacen esos problemas, se puede exceder de 10 la calificación de una sección, considerando ese exceso se hace el promedio final, de manera que un estudiante puede tener una mala evaluación en alguna sección y de cualquier forma tener una alta calificación final si en las otras secciones destacó.

Pedagogía:

Nos tomamos muy en serio la pedagogía en este curso. Por eso hay varios tipos de clases. El primero y el más típico, será una exposición en el pizarrón. Aunque sea el más simple de los métodos, nos esforzamos en contar un poco de historia del tema que hablemos, incluir algunos ejemplos sobre lo que deduzcamos y ser lo más claros posible en nuestra exposición. Los incentivamos a sentir confianza de preguntar tanto como sea necesario sobre cada paso. Sabemos que si uno no entendió un paso, la mayoría no lo hizo. Por otro lado, se trata de fomentar la discusión. Es parte fundamental y por eso los motivamos a asistir a clase aunque la asistencia no tenga ningún valor en la calificación.

Otra forma de clase será la ayudantía. En este formato los estudiantes pasan al pizarrón a resolver los ejercicios de la tarea (mismos de los cuales sale el examen). En esta modalidad el ayudante y algún profesor los bombarearán de preguntas y pedirán a los estudiantes sentados que también hagan preguntas.

Una tercera forma de curso será mediante videos. Algunas de las clases se darán en video que se subirán a la red para que puedan verlas tantas veces como les sea necesario para entender. Tanto de las clases frente a pizarrón, como de los videos suelen salir preguntas conceptuales para los exámenes y tareas.

El último de los formatos de clase son las clases experimentales. En estas clases son sólo demostrativas. Hay 2 o 3 al semestre y son después de un exámen. Son las clases menos importantes en realidad, pero quizá las más bonitas, divertidas y concurridas.