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不服來戰 世界最偉大十個公式 你懂幾個

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”,最終榜上有名的十個公式中,這些公式,小編曾經都會,嗯,曾經。

No.10圓的周長公式

創立者:古人

意義:自然界之美的數學表達。

這公式賊牛逼了,初中學到現在。目前,人類已經能得到圓周率的2061億位精度。還是挺無聊的。現代科技領域使用的-圓周率值,有十幾位已經足夠了。如果用35位精度的-圓周率值,來計算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。現在的人計算圓周率,多數是為了驗證計算機的計算能力,還有就是為了興趣。

No.9傅立葉變換

創立者:讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉

意義:任何不規則的信號都可以表示為規則的正弦波無限疊加。它是數字信號處理領域的很重要的方法。

這個挺專業的,一般人完全不明白。不多作解釋。簡要地說沒有這個式子沒有今天的電子計算機,所以你能在這裡上網除了感謝黨感謝政府還要感謝這個完全看不懂的式子。另外傅立葉雖然姓傅,但是法國人。

No.8德布羅意方程組

創立者:路易·維克多·德布羅意

意義:德布羅意認為,任何物質既有粒子性,又有波動性,或者說,任何物質也可以看成是一種波,包括人本身。人不但是作為一種物質存在,某種意義上也是一種波。

這個東西也挺牛逼的,高中物理學到光學的話很多概念跟它是遠親。簡要地說德布羅意這人覺得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。

路易·維克多·德布羅意

No.7 1+1=2

這個公式不需要名稱,不需要翻譯,不需要解釋。

No.6薛定諤方程

創立者:埃爾溫·薛定諤

意義:在量子力學中描述物體的狀態不能像經典力學中一樣用位移、速度等,而只能用一個物理量的函數來描述,這個物理量也不再是某個確定的值,而是一個隨時間分布的概率,每一個微觀系統都有相應的薛定諤方程。薛定諤方程在量子力學中的意義與牛頓第二定律在經典力學中的意義一樣。

也是一般人完全不明白的。因此我摘錄官方評價:“薛定諤方程是世界原子物理學文獻中應用最廣泛、影響最大的公式。”由於對量子力學的傑出貢獻,薛定諤獲得1933年諾貝爾物理獎。

另外薛定諤雖然姓薛,但是奧地利人。

埃爾溫·薛定諤

No.5質能方程

創立者:阿爾伯特·愛因斯坦

意義:質能方程深刻地揭示了質量與能量之間的關係,在此之前,人們毫無疑問的認為:質量是質量,能量是能量,兩者間沒有聯繫。正是質能方程的發現才有原子彈、氫彈的爆炸。這個方程更重要的是徹底地顛覆了人類固有思想,促進人類文明的進步。

好像從來沒有一個科學界的公式有如此廣泛的意義。在物理學“奇蹟年”1905年,由一個叫做愛因斯坦的年輕人提出。同年他還發表了《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,能量和質量是可以互換的。

阿爾伯特·愛因斯坦

No.4勾股定理/畢達哥拉斯定理

創立者:畢達哥拉斯(也有認為我國商代就已經出現勾股定理並加以證明)

意義:勾股定理是用數學方法解決圖形問題的典型方法,目前有400多種的證明形式。勾三股四弦五是如此深入每一個地球人的心靈。

做數學不可能沒用到過吧,不多講了。

畢達哥拉斯

No.3牛頓第二定律

創立者:艾薩克·牛頓

意義:牛頓第二定律是經典物理學的核心,它適用於我們日常生活的方方面面,它標誌著真正物理學研究的開始。沒有牛頓,人類文明會在黑暗的世界中度過更長的時間。

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《自然哲學的數學原理》當中的被認為是經典物理學中最偉大的沒有之一的核心定律。動力的所有基本方程都可由它通過微積分推導出來。對於學過高中物理的人,沒什麼好多講了。

創立者:艾薩克·牛頓

No.2歐拉公式

創立者:萊昂哈德·歐拉

意義:數學上有許多公式都是歐拉發現的,因此歐拉公式並不是某單一的公式,歐拉公式廣泛分布於數學的各個分支中。瑞士教育與研究國務秘書Charles Kleiber曾表示:“沒有歐拉的眾多科學發現,今天的我們將過著完全不一樣的生活。”法國數學家拉普拉斯則認為:讀讀歐拉,他是所有人的老師。

這個公式是上帝寫的么?到了最後幾名,創造者個個神人。歐拉是歷史上最多產的數學家,也是各領域(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歲喪失了右眼的視力,59歲雙眼失明,但他性格樂觀,有驚人的記憶力及集中力。他一生謙遜,很少用自己的名字給他發現的東西命名。不過還是命名了一個最重要的一個常數——e。

關於e,以前有一個笑話說:在一家精神病院里,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,總以為有一天自己會像一般多項式函數般,被微分到變成零而消失,因此對他避之不及,然而某天他卻遇上了一個不為所動的人,他很意外,而這個人淡淡地對他說,“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,將數學中最基本的e、i、pie放在了同一個式子中,同時加入了數學也是哲學中最重要的0和1,再以簡單的加號相連。

高斯曾經說:“一個人第一次看到這個公式而不感到它的魅力,他不可能成為數學家。”

萊昂哈德·歐拉

No.1麥克斯韋方程組

創立者:詹姆斯·克拉克·麥克斯韋

意義:將電場和磁場有機地統一成完整的電磁場。並創立了電磁場理論,而沒有電磁學理論,就不會有現在的社會文明。

積分形式:

微分形式:

任何一個能把這幾個公式看懂的人,一定會感到背後有涼風——如果沒有上帝,怎麼解釋如此完美的方程?這組公式融合了電的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。比較謙虛的評價是:“一般地,宇宙間任何的電磁現象,皆可由此方程組解釋。”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。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋

我們不是總喜歡編一些故事,比如愛因斯坦小時候因為某一刺激從而走上了發奮學習、報效祖國的道路么?事實上,這個刺激就是你看到的這個方程組。也正是因為這個方程組完美統一了整個電磁場,讓愛因斯坦始終想要以同樣的方式統一引力場,並將宏觀與微觀的兩種力放在同一組式子中:即著名的“大一統理論”。愛因斯坦直到去世都沒有走出這個隧道,而如果一旦走出去,我們將會在隧道另一頭看到上帝本人。

以上十大公式,是不是你曾經也信手拈來呢?如果覺得很陌生,就趕緊翻高中課本去吧,不是影響工作,而是很快就沒辦法給孩子輔導功課啦。

如果說,大道至簡,重新理解十大公式倒也難不倒我,那麼下面這一個公式就有那麼一丟丟難度了,它就是標準模型的拉格朗日量:

阿波羅網責任編輯:李華 來源:科技日報 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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