世上最偉大的 10 個公式,科學與美學的統一
英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,終極榜上聞名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有聞名的E=mc2;既有簡單的-圓周公式,又有複雜的歐拉公式……
從什麼時辰起我們起頭討厭數學?這些工具本來如斯斑斕,如斯精妙。這個地球上有若干好多偉大的聰明曾耗盡生平,才終極寫下一個等號。每當你解不開方程的時辰,不妨換一個角度想,臨時放下對理科的討厭和對考試的痛恨。由於你正在見證的,是科學的斑斕與人類的莊嚴。
10、 圓的周長公式(The Length of the Circumference of a Circle)
這公式賊牛逼了,初中學到如今。今朝,人類已經能獲得圓周率的2061億位精度。仍是挺無聊的。當代科技規模使用的-圓周率值,有十幾位已經充足了。若是用 35位精度的-圓周率值,來計較一個能把太陽系包起來的一個圓的周長,誤差還不到質子直徑的百萬分之一。如今的人計較圓周率,多數是為了驗證計較機的計較才能,還有就是為了樂趣。
9、傅立葉變換(The Fourier Transform)
時域變成頻域
這個挺專業的,一樣平常人完全不明白。不多作詮釋。簡要地說沒有這個式子沒有今天的電子計較機,所以你能在這裡上網除了感激打動黨感激打動當局還要感激打動這個完全看不懂的式子。別的傅立葉雖然姓傅,可是法國人。
8、德布羅意方程組(The de Broglie Relations)
h為普朗克常量,粒子的能量和頻率成反比
這個工具也挺牛逼的,高中物理學到光學的話良多概念跟它是近親。簡要地說德布羅意這人感受電子不僅是一個粒子,也是一種波,它還有 「波長」。於是搞啊搞就有了這個物質波方程,表達了波長、能量等等之間的關係。同時他獲得了1929年諾貝爾物理學獎。
7、1+1=2
這個公式不必要名稱,不必要翻譯,不必要詮釋。
6、薛定諤方程(The Schr?;dinger Equation)
也是一樣平常人完全不明白的。是以我摘錄官方評價:「薛定諤方程是世界原子物理學文獻中應用最遍及、影響最大的公式。」由於對量子力學的精采進獻,薛定諤獲得1933年諾貝爾物理獎。
別的薛定諤雖然姓薛,可是奧地利人。
5、質能方程(Mass–energy Equivalence)
質量和能量的互相轉化
彷彿從來沒有一個科學界的公式有如斯遍及的意義。在物理學「事業年」1905年,由一個叫做愛因斯坦的年青人提出。同年他還揭曉了《論動體的電動力學》——俗稱狹義相對論。
這個公式告訴我們,愛因斯坦是牛逼的,能量和質量是可以交流的。副產物:原槍彈。
4、勾股定理/畢達哥拉斯定理(Pythagorean Theorem)
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做數學不成能沒用到過吧,不多講了。
3、牛頓第二定律(Newton"s Second Law of Motion
牛頓舉動定律
有史以來最偉大的沒有之一的科學家在有史以來最偉大沒有之一的科學巨作《天然哲學的數學事理》傍邊的被認為是經典物理學中最偉大的沒有之一的焦點定律。動力的所有根基方程都可由它經由過程微積分推導出來。對付學過高中物理的人,沒什麼良多若干好多講了。
2、歐拉公式(Euler"s Identity)
三角函數睜開
這個公式是天主寫的么?到了末了幾名,創造者個個神人。歐拉是歷史上最多產的數學家,也是各規模(包含數學的所有分支及力學、光學、音響學、水利、天文、化學、醫藥等)最多著作的學者。數學史上稱十八世紀為「歐拉時代」。歐拉出生於瑞士,31歲損失了右眼的視力,59歲雙眼失明,但他性格樂不雅觀不雅觀,有驚人的記憶力及集中力。他生平禮讓,很少用本身的名字給他創造的工具命名。不外仍是命名了一個最重要的一個常數——e。
關於e,從前有一個笑話說:在一家神經病院里,有個病患整天對著別人說,「我微分你、我微分你。」也不知為什麼,這些病患都有一點簡單的微積分概念,總覺得有一天本身會像一樣平常多項式函數般,被微分到變成零而消失,是以對他避之不及,然而某天他卻趕上了一個不為所動的人,他很不測,而這小我淡淡地對他說,「我是e的x次方。」
這個公式的巧妙之處在於,它沒有任何多餘的內容,將數學中最根基的e、i、pie放在了統一個式子中,同時參加了數學也是哲學中最重要的0和1,再以簡單的加號相連。
高斯已經說:「一小我第一次看到這個公式而不感應它的魅力,他不成能成為數學家。」
1、麥克斯韋方程組(The Maxwell"s Equations)
積分情勢:
微分情勢:
電磁轉換公式
任何一個能把這幾個公式看懂的人,必定會感應背後有涼風——若是沒有天主,怎樣詮釋如斯完滿的方程?這組公式交融了電的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。鬥勁謙遜的評價是:「一樣平常地,宇宙間任何的電磁徵象,皆可由此方程組詮釋。」到後來麥克斯韋僅靠紙筆演算,就從這組公式預言了電磁波的存在。我們不是總愛好編一些故事,比如愛因斯坦小時辰由於某一刺激從而走上了發憤進修、報效故國的路徑么?現實上,這個刺激就是你看到的這個方程組。也恰是由於這個方程組完滿統一了整個電磁場,讓愛因斯坦不息想要以同樣的編製統一引力場,並將宏不雅觀不雅觀與微不雅觀不雅觀的兩種力放在統一組式子中:即聞名的「大一統理論」。愛因斯爽直到棄世都沒有走出這個隧道,而若是一旦走出去,我們將會在隧道另一頭看到天主本人。
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