物理學是一門美麗而崇高的東西，隱藏在我們生活的方方面面，需要一雙眼睛才能看到它。 2013年，科普畫家伊恩·斯圖爾特（Ian）出版了一本名為《改變世界的17個方程（17 That the World）》的書。 幫助我們更多地了解他們。 現在我們把它們列出來，看看你掌握了哪些？
1.畢達哥拉斯定律
這個定理是我們理解幾何的基礎。 它描述了平面中直角三角形幾條邊的關系：兩條短邊a和b，它們的平方相乘等于長邊c的平方。 在某種程度上，這個方程將我們的一般歐幾里得幾何與表面的非歐幾里得幾何區分開來。 例如，在球體上繪制的直角三角形不遵守畢達哥拉斯定律。 工程技術人員更多地使用畢達哥拉斯定律。 例如，農村房屋的屋頂結構可以通過畢達哥拉斯定律來估計。 畢達哥拉斯定律也用于設計工程圖紙。 在計算與圓形和三角形相關的數據時，大多數可以使用畢達哥拉斯定律。 化學也被廣泛使用，例如尋找多種力，或物體運動的組合速度和方向。 唐代也多用于工程，如蓋房、修井、造汽車等。
2. 對數多項式
對數多項式可以理解為指數多項式的反演公式。 它詢問可以使用基數多少次來獲得給定數量。 例如，以 10 為底的對數表示為 lg(1)=0，因為這里 1=10°； lg(10)=1，因為 10=10^; 自然，lg(100)=2。 圖中的公式lg(ab)=lg(a)+lg(b)展示了對數多項式最有用的功能之一：將除法轉換為乘法。 在現代數字計算機廣泛使用之前，這仍然是快速估算大數加法的便捷手段，并在化學、天文學和工程學的計算中發揮了重要作用。
3.微積分
圖中的公式是微積分中行列式的定義。 行列式可以理解為數字的變化率。 例如，我們可以將速度視為位移的決定因素。 如果我們的行走速度是每小時4公里，那么我們的位移每小時就會變化4公里。 事實上，很多研究著眼于事物如何變化。 行列式和積分（微積分的另一個重要公式）是物理學家和科學家理解變化的基本工具。
4. 萬有引力定理
牛頓萬有引力定律描述了兩個物體之間的引力作用 F。 其中，G為萬有引力常數，m1和m2代表兩個物體的質量，r為物體的寬度。 在科學史上，牛頓的筆畫有著舉足輕重的地位。 除了解釋重力對月球的影響外，它幾乎完美地展示了行星如何運作。 這已經擴展到了太陽系，甚至整個宇宙。 牛頓萬有引力定理作為經典，推動了數學200多年，直到愛因斯坦廣義相對論出現才被取代。
5. 復數
物理學家還在對數字進行細分，自然數、負數、小數、實數……后來出現了虛數單位i，代表-1的平方根。 這就是人們開始理解復數的方式。 從物理上來說，復數是極其高貴的。 這些代數結構巧妙地滿足了我們的需求——任何方程都有復雜的解。 這對于實數來說實際上是不可能的，比如x2+4=0。 微積分也擴展到復數，我們借此機會發現這些數字的奇妙特性，例如對稱性。 這一特性是電子學和信號處理的重要基礎。
6.歐拉四面體定律
四面體是六邊形的三維版本，就像六面體是完美的圓形一樣。 四面體的每個角稱為頂點，連接頂點的線稱為邊，由邊形成的六邊形稱為面。 六面體有 8 個頂點、12 條邊和 6 個面。 我們來算一下，頂點數加上邊數，然后除以邊數，8+6-12=2。 歐拉四面體定律告訴我們，只要給定一個正四面體，頂點數加上面數乘以邊數就一定是2。無論它有多少個面。 這一發現是我們后來稱為拓撲不變量的第一個發現。 在拓撲不變量中，同一類型的對象的某些屬性和數量彼此相似。 對于所有“正常”多面體，V+FE=2。 這個定理和歐拉對“柯尼斯堡七橋問題”的解決方案奠定了拓撲學的基礎。 物理學的這一分支對現代數學具有重要意義。
7. 正態分布
正態概率分布圖類似于鐘形曲線，廣泛應用于統計學。 數學、生物學和社會學都廣泛使用正態曲線作為不同研究對象的模型。 其廣泛應用的主要原因是它可以描述大量獨立進程的行為。
8.波多項式
波動方程描述了波的行為，例如鋼琴弦的振動、扔進河里的沙子的波紋或白熾燈泡的光。 波動多項式是雙曲偏微分多項式最典型的代表。 隨著技術的發展，求解這個方程也為人們理解其他微分方程打開了一扇大門。
9. 傅里葉變換
傅里葉變換是一種理解復雜波形（例如人類語音波形）的方法。 像人類語音這樣復雜、混沌的聲波函數，可以通過傅里葉變換分解成幾個簡單波形的組合。 這極大地簡化了分析過程。 傅里葉變換堪稱現代信號處理、分析和數據壓縮的核心。
10.納維-斯托克斯多項式
與波動多項式一樣，這是一個微分方程。 納維-斯托克斯多項式描述流體的行為，例如流過管道的水、流過噴嘴的空氣或雪茄上的火。 目前，人們已經可以得到該方程的近似解，并且可以通過計算機很好地模擬流體運動。 然而，能夠物理上獲得納??維-斯托克斯多項式的精確解仍然是一個懸而未決的問題。
11.麥克斯韋多項式系統
這組偏微分方程描述了電場 (E) 和磁場 (H) 之間的行為和關系。 麥克斯韋方程組對于經典電磁學的重要性就像牛頓運動定理和萬有引力定理對于經典熱力學一樣重要。 它們對于理解我們日常生活中的電磁現象至關重要。 然而，我們知道，在現代數學中，電磁學已經有了量子熱解釋。 這個美麗的公式似乎特別適用于宏觀世界，但這只是一個近似表達式。
12.熱力學第二定律
該定理可以表述為，在封閉系統中，熵（S）始終穩定或遞減。 簡而言之，熱力學中的熵是系統無序程度的度量。 系統最初是有序的。 如果低溫區與高溫區接觸，不均勻狀態將趨向于均勻狀態，即熱量會從低溫區流向高溫區，直至分布均勻。 熱力學第二定理是數學中罕見的與時間相關的定理。 大多數化學過程都是可逆的，我們可以只對多項式求逆而不會產生任何影響。 但熱力學第二定律只能按照一個方向進行。 如果我們把冰塊放入熱奶茶中，我們只會聽到冰塊融化的聲音，而看不到奶茶結冰。
13.相對論
愛因斯坦用他的狹義相對論和廣義相對論徹底改變了數學進程。 這個經典方程表明質量和能量相等。 狹義相對論告訴人們，宇宙中的速度極限是光速，不同速度運動的物體所經歷的時間也不同。 廣義相對論將引力視為時空本身的卷曲和折疊。 這是自牛頓萬有引力定律以來我們對引力認識的第一次重大改變。 廣義相對論是我們理解宇宙的起源、結構和最終命運的基礎。
14.薛定諤多項式
這是量子熱學中的主要多項式。 廣義相對論在宏觀尺度上解釋了我們的宇宙，而該方程在微觀尺度上控制著原子和亞原子粒子的行為。 量子熱和廣義相對論是歷史上最杰出的兩個理論。 迄今為止所有的實驗觀察結果都與這兩種理論一致。 量子熱也是許多現代技術的基礎牛頓第一定律公式單位，例如核能、半導體計算機和激光。
15.信息論
這個方程就是香農信息熵。 與上面的熱力學熵類似，這也是無序程度的度量。 它檢測所有可以表達的信息，比如一本書、互聯網上的一張JPEG圖片等等。 香農的信息熵給出了我們可以無損壓縮信息的下限。 這一理論催生了信息學的物理研究，這是我們未來在線通信的基礎。
16.混沌理論
這個公式是生物學家梅的單峰映射。 它最初描述的是隨著時間的推移，種群數量會從 X 變化到 Xt+1。 給定一個常數k，前景圖將是混亂的：從X開始，演化過程是單向的；從X開始，演化過程是單向的。 但是從另一個量開始，演化過程將完全不同，即使這個量非常接近X。正如我們所看到的，混沌行為對初始條件非常敏感。 天氣變化就是一個典型的例子——今天大氣條件的一個微小變化，都會導致幾天后完全不同的天氣系統，這也可以理解為我們常說的蝴蝶效應。
17.布萊克-斯科爾斯公式
作為另一個微分方程，布萊克-斯科爾斯公式描述了金融專家和交易者如何為金融衍生品定價。 股票等金融衍生品是現代金融體系的重要組成部分。 根據標的資產和衍生品的屬性，布萊克-斯科爾斯公式可以幫助人們估計這種金融產品的價值。
這種多項式，除了幫助人們解決知識問題之外，同時，從某種角度來看，它們本身也非常美麗。 很多科學家都坦言，他們特別喜歡單個方程，不僅因為它的功能，還因為它簡潔而不簡單、優雅的句子式美學。 這個方程式逐漸影響著世界文明進程的變化和發展。
在國學之家，有一個人叫劉訓予，曾任教于暨南大學、同濟大學、西南聯大，還擔任過人民教育出版社的主編。 劉訓妤與一般教育家最大的區別就是他懂得講故事，就像他講的這個故事。
著名教育家劉訓予
某書生娶了富家千金，經常被丈夫責罵。 后來，書生得了狀元，做了官，但他的妻子還是經常罵他。 他對父親說，我已經當官了，你還訓練我干什么。 妻子俏皮地回答道：“你還是第一秀才，連水漲船高的道理都不懂。你看，女人如果當官，生下的孩子就是一個女兒。”千金;孩子是小雞。結婚后，如果她娶的是高官，她就會成為正式的妻子。如果她嫁給了一個農民，那么她就會成為一個老太婆。這是一個身體方面的問題。函數中，女人是x，女性是y，y總是隨著x而變化。
他的書中充滿了使功能栩栩如生的故事。 他一生著作頗豐，深受人們喜愛。 許多人是在讀了他的書后才愛上物理的。 其中就有我國著名化學家楊振寧。
楊振寧在一次講座中說，他很小的時候，偶然看到一本書，作者叫劉訓妤。 讀完后，他愛不釋手。 這本書非常有趣而且容易理解。 讀了他寫的一篇關于智力測試的文章后，我知道哪些是奇偶排列。
著名化學家楊振寧
我國著名物理學家齊民友也非常崇拜劉訓予。 他說，他高三學的是物理。 那時物理非常難。 有四個實際問題。 讀了劉訓彧的著作后，他用書中所講的方法解決了問題。 ，非常容易，得到了老師的表揚。 從那時起，我對數學的興趣就逐漸降低了。
我國著名作家豐子愷也非常喜歡物理，但他就沒那么幸運了。 直到中年，他才接觸到劉訓彧的專著。 他說劉訓予寫了一篇牛頓第一定律公式單位，我也看了一篇。 他的文章非常好。 這很誘人，而吸引我的是他講的故事。 如果我早點接觸劉訓妤的作品，我小時候絕對不會忽視這么一門非常有用的基礎學科。 因此，他非常難過。 后來他還專門為劉訓彧的專著寫了序。
其專著主要集中在《馬先生談數學》、《趣味數學》、《數學的花園》三本書。 這三本書非常有趣，特別適合高中生和五六年級的學生。 很多中學生讀后愛不釋手，甚至像看小說一樣看得津津有味。 他們將中文書籍英文化，在學習數學的同時了解中文。 這是這套書最大的魅力。
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