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虐狗的原理是什麼?看看中科院的井蓋你就知道了

我們真的

不適合…

前段時間,中科院物理所的井蓋火了,很多人表示看不懂中科院學霸設計的井蓋。


文科生看了會沉默,理科生看了會流淚!中科院的井蓋有多牛逼!

本來很早就想帶模友去參觀一下這些井蓋的,但是超模君忙著去「押高考作文題」了(傳送門,感受押題一瞬),還解答了模友的一個大疑問。

學生

這些數學知識我什麼時候能用上呢?

能押中高考語文作文。

老師

忙完這一波,到了今天,美好的周六,超模君終於有時間帶著模友去扒一扒中科院的井蓋了。

//由於中科院的井蓋有點多,這次超模君就先挑幾個比較喜歡的井蓋來講講吧//

/ 先跟超模君來一段傅里葉變換 /

圖片作者:LucasVB

井蓋工科大神器

傅里葉變換

左為設計圖,右為井蓋實物圖(均出自公眾號中科院物理所)

傅里葉變換,相信模友都非常熟悉,它是一種積分變換,是指通過積分將函數變成另一種函數,新的函數會在另一側面反映原來函數的信息。

其在各個領域都有廣泛的應用,就算最近炒得火熱的「晶元」、「5G網路」等都與它脫不開關係。

不過,它當初被提出的時候可沒少遭受波折。

眾所周知,傅里葉一生痴迷熱學。在1807年,傅里葉在法國科學學會上提交了自己研究多年的成果,他提出,任何連續周期信號都可以由一組適當的正弦曲線組合而成

拉普拉斯、蒙日等眾多評審員都通過了這篇論文,唯獨科學院數理委員會主席拉格朗日表示出了強烈反對。拉格朗日認為,傅里葉的方法不能表示帶有稜角的信號(比如在方波中出現非連續變化斜率)。

迫於拉格朗日的權威,傅里葉的論文一直未能發表,直到拉格朗日去世多年後才得以正式發表。

井蓋宇宙第一公式

歐拉公式

歐拉公式是什麼?就是以大數學家歐拉名字來命名的諸多公式。(廢話)

它包括了拓撲學中的歐拉多面體公式,初等數論中的歐拉函數公式,物理學中的摩擦力歐拉公式等等。

而其中最著名的就是上圖中的公式了。

啊哈?

額。。。上圖中的公式eix= cosx + i sinx看著不太熟悉,讓我們來做一些變換。

令x=π,得到eiπ= -1+0,即eiπ+1=0,這個特例明顯受到更多人的喜愛,每次評選「最美公式」什麼的鐵定少不了它的位置,甚至還被數學家評為「上帝創造的公式」。

歐拉公式對數學領域的締造影響深遠,如三角函數、傅里葉級數、泰勒級數、概率論、群論等都有她的身影;

同時它對物理學也是影響巨大,如機械波論、電磁學、波動光學、量子力學等匍匐在它的腳下;

物理學家查德·費曼也曾給出極高的評價:

歐拉恆等式不但是「數學最奇妙的公式」,也是現代物理學的定量之跟,因為它把最基本的5個數學常數簡潔地連繫起來,而且也將物理學中的圓周運動、簡諧振動、機械波、電磁波、概率波等聯繫在了一起......

井蓋數學王子的物理定理

高斯定理

跟歐拉公式一樣,高斯定理也有很多個,據說超過110個,橫跨多個學科領域。。。

成就多就是不一樣

不過一般說高斯定理,指的都是這個高斯通量定理

如果計算一個閉合曲面上的電場通量(通過曲面的電場線數目)之和,那麼它恰好正比於閉曲面包裹的電荷數,這個比例是介電常量。

它是屎矢量分析中的重要定理,表明在閉合曲面內的電荷分布與產生的電場之間的關係。靜電場中通過任意閉合曲面(稱高斯面)S 的電通量等於該閉合面內全部電荷的代數和,與面外的電荷無關。

高斯定理在靜電場情況下類比於應用在磁場學的安培定律,而他們倆也都被集中在了麥克斯韋方程組中。

簡潔優美的麥克斯韋方程組(微分形式)

又由於數學上的相似性, 高斯定理可以應用於其它由平方反比律決定的物理量(如引力、輻照度等)。

井蓋虐狗的原理

泡利不相容原理

這個井蓋非常醒目,一個男生向心儀的女生告白成功,而旁邊的另一個男生卻心灰意冷,井蓋上塗鴉的裂痕,就是捂著臉的那個男士心中的裂痕。

而這位男生之所以被拒絕而成為單身狗,完全是因為他身上的箭頭方向跟女生身上的箭頭方向一樣!!!

圖中的箭頭表示的是一個人(粒子)的自旋方向,而泡利不相容原理就是說,在費米子組成的系統中,一個原子軌道上最多可容納兩個電子,並且這兩個電子的自旋方向必須相反。

/什麼?你跟我方向相同?那你可以滾了!下一位!/

泡利不相容定理,估計說的就是此刻的超模君吧。

/合適的不出現,出現的不合適。/

本文系網易新聞·網易號「各有態度」特色內容

部分資料來源於網路

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