英國科學(xué)雜志《物理世界》曾要求讀者投票選出“最偉大的公式”。 最終榜單上的十個(gè)公式包括著名的1+1=2和著名的E=mc^2; 有簡單的周長公式和復(fù)雜的歐拉公式......
我們從什么時(shí)候開始討厭數(shù)學(xué)呢? 這些東西原本是那么美麗,那么精致。 這地球上有多少偉人窮盡一生物理公式初中變換,才終于寫出一個(gè)等號(hào)。 每當(dāng)你解不了方程時(shí),不妨換個(gè)角度思考,放下對科學(xué)的厭惡和對考試的厭惡。 因?yàn)槟闼娮C的是科學(xué)之美和人類的尊嚴(yán)。
No.10 圓的周長公式(The of the of a)
這個(gè)公式太棒了,從初中到現(xiàn)在。 目前,人類已經(jīng)能夠獲得2061億位圓周率的精度。 還是挺無聊的。 對于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中使用的圓周率值來說,十幾位數(shù)字就足夠了。 如果用35位精度的pi值來計(jì)算可以包圍太陽系的圓的周長,誤差將小于質(zhì)子直徑的百萬分之一。 現(xiàn)在大多數(shù)人計(jì)算圓周率是為了驗(yàn)證計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,或者只是為了好玩。
No.9 傅立葉變換 (The )
這是相當(dāng)專業(yè)的,大多數(shù)人根本不明白。 不多解釋。 簡單來說,沒有這個(gè)公式,就沒有今天的計(jì)算機(jī),所以這里除了感謝黨和政府能夠上網(wǎng)之外,還要感謝這個(gè)完全看不懂的公式。 另外,傅里葉雖然姓傅,但他是法國人。
No.8 德布羅意方程(The de )
這東西真是太棒了。 從高中物理到光學(xué)的許多概念都與它有密切的關(guān)系。 簡而言之,德布羅意認(rèn)為電子不僅是粒子,而且是波,而且還具有“波長”。 于是經(jīng)過大量的研究,我們提出了這個(gè)物質(zhì)波方程,它表達(dá)了波長、能量等之間的關(guān)系。同時(shí)他獲得了1929年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
No.7 1+1=2
這個(gè)公式不需要名稱,不需要翻譯,不需要解釋。
No.6 薛定諤方程(The Schr?)
這也是大多數(shù)人根本無法理解的事情。 因此,我摘錄官方的評(píng)價(jià):“薛定諤方程是世界原子物理文獻(xiàn)中使用最廣泛、最有影響力的公式。” 由于對量子力學(xué)的杰出貢獻(xiàn),薛定諤獲得了1933年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
另外,薛定諤雖然姓薛定諤,但他卻是奧地利人。
No.5 質(zhì)能方程(質(zhì)量– )
似乎從來沒有一個(gè)具有如此廣泛意義的科學(xué)公式。 1905年,物理學(xué)的“奇跡年”,是由一位名叫愛因斯坦的年輕人提出的。 同年,他還發(fā)表了《論運(yùn)動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》——俗稱狹義相對論。
這個(gè)公式告訴我們愛因斯坦很牛,能量和質(zhì)量是可以互換的。 副產(chǎn)品:原子彈。
No.4 畢達(dá)哥拉斯定理/畢達(dá)哥拉斯定理 ( )
你做數(shù)學(xué)的時(shí)候不可能沒有用過,我就不多說了。
No.3 牛頓第二定律( 的定律)
有史以來最偉大的科學(xué)家之一寫下了有史以來最偉大的科學(xué)杰作之一《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,它被認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)最偉大的核心定律之一。 所有動(dòng)力學(xué)的基本方程都可以通過微積分導(dǎo)出。 對于學(xué)過高中物理的人來說,沒什么好說的。
No.2 歐拉公式(Euler's)
這個(gè)公式是神寫的嗎? 到了最后幾個(gè),創(chuàng)造者都是神。 歐拉是歷史上最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家,也是在各個(gè)領(lǐng)域(包括數(shù)學(xué)和力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、水利、天文學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等各分支)發(fā)表著作最多的學(xué)者。 在數(shù)學(xué)史上,十八世紀(jì)被稱為“歐拉時(shí)代”。 歐拉出生于瑞士。 31歲時(shí)右眼失明,59歲時(shí)雙眼失明。但他有著樂觀的性格和驚人的記憶力和專注力。 他一生為人謙虛,很少以自己的名字命名自己發(fā)現(xiàn)的事物。 然而,最重要的常數(shù)之一被命名為 - e。
關(guān)于e,之前有一個(gè)笑話:在精神病院里,有一個(gè)病人整天對別人說,“我區(qū)別你,我區(qū)別你”。 由于某種原因,這些患者都有一點(diǎn)簡單的微積分。 概念,他一直以為有一天他會(huì)像一般多項(xiàng)式函數(shù)一樣微分到零然后消失,所以就避開了他。 然而有一天,他遇到了一個(gè)不為所動(dòng)的人。 他很吃驚。 這個(gè)人平靜地對他說:“我是x的e次方。”
這個(gè)公式的巧妙之處在于它沒有任何多余的內(nèi)容。 它將數(shù)學(xué)中最基本的e、i、pie放到同一個(gè)公式中,還加上了0和1,這也是數(shù)學(xué)和哲學(xué)中最重要的。 用一個(gè)簡單的加號(hào)連接。
高斯曾說過:“一個(gè)第一次看到這個(gè)公式而沒有感受到它魅力的人,不可能成為一名數(shù)學(xué)家。”
No.1 麥克斯韋方程組(The s)
積分形式:
微分形式:
凡是能看懂這些公式的人,一定會(huì)感到背脊一陣涼風(fēng)——如果沒有上帝,我們?nèi)绾谓忉屓绱送昝赖姆匠棠兀?這套公式結(jié)合了電的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律和安培定律。 一個(gè)比較溫和的評(píng)價(jià)是:“一般來說,宇宙中的任何電磁現(xiàn)象都可以用這組方程來解釋。” 后來,麥克斯韋僅用紙筆計(jì)算,就根據(jù)這組公式預(yù)測了電磁波的存在。 我們不是總喜歡編造一些故事,比如愛因斯坦小時(shí)候受到某種刺激的啟發(fā),走上了刻苦學(xué)習(xí)、報(bào)效祖國的道路嗎?
事實(shí)上物理公式初中變換,刺激就是你看到的方程組。 正是因?yàn)檫@個(gè)方程組完美地統(tǒng)一了整個(gè)電磁場,愛因斯坦一直想以同樣的方式統(tǒng)一引力場,將宏觀和微觀兩種力放到同一個(gè)方程組中:著名的“大力”統(tǒng)一理論愛因斯坦直到去世都沒有走出這條隧道,如果我們走出去,我們就會(huì)在隧道的另一端看到上帝本人。