世界上十大方程式
有时候,我们非常讨厌这些方程。也许我们没有意识到,我们所厌恶的是人类最高的智慧!原因原来是我们没有发现他们的伟大。
编号1
麦克斯韦方程组
麦克斯韦方程
赢家麦克斯韦
领域物理学
题记如果你能看懂这组方程,恭喜你,高数基本不会挂。如果你能看懂这组方程组并被它震撼,认为只有上帝才能创造出如此完美的公式,那么恭喜你,你离一流科学家不远了。因为,全世界至少有100物理学家跪在它的石榴裙下。简单来说,这是一组描述电场、磁场、电荷密度和电流密度之间关系的偏微分方程。它由两个散度方程和两个旋度方程组成,两者相互耦合,变化很大。在建立了整体微分几何之后,麦克斯韦方程组可以用一个极其简单的外微分形式的方程来表示。所以,有多少个公式来解答麦克斯韦方程组,成了考验一个真正物理学家的神器。
麦克斯韦公式结合了电和磁的四个定律。之后,电就是磁,磁就是电。因此,这组方程组是人类历史上前所未有的物理学统一。对物理学家来说也是一剂鸡血。以爱因斯坦为首的许多一流物理学家都在追随麦克斯韦的脚步,寻找物理学的大统一。爱因斯坦在奇迹年后不知疲倦地工作了几十年,试图建立引力场理论,但失败了。据说把量子力学和宏观世界联系起来,建立物理统一的M理论,到目前为止有很多问题。
第二
欧拉公式
欧拉恒等式
胜利者欧拉
领域数学
题记欧拉,神人,28岁右眼失明,60岁全盲,多才多艺。由于他在数学、力学和海事建筑方面的广泛造诣,他被评为欧洲历史上最多产的数学家。十八世纪被称为欧拉世纪并不为过。欧拉内在的纯粹,就像这个欧拉公式,也用最简洁的方式沟通了世界上几乎所有的数学元素。无理数e,它是自然对数的底数,隐藏在飞船的速度和蜗牛的螺旋中。隐藏在世界上最完美的平面对称图形中的无理数π,掀起了一股数字热潮。最简单的两个实数0和1是构造代数的基础。甚至最重要的假想单位I也在其中。在欧拉之后的未来,虚数引发了电子学革命中的量子力学的理论基础。
第三名
牛顿第二定律
牛顿第二运动定律
胜利者牛顿
领域物理学
碑文是一个无法计算的公式,说明人类最伟大的科学家、最后一个炼金术士牛顿用F、M、a三个字母建造了一座经典物理大厦,牛顿虽然看到谁撕谁,但他傲慢无理。但我们凡人只能跪在他的脚下,接受他的俯视。1666年,以牛顿第二定律为首的一系列成果开启了人类与自然关系的新时代,自然转化为用数学衡量的精确体系。某种程度上,连相对论都比不上。从火车进站到火箭发射,牛顿第二定理公式在应用中仍然占主导地位。
第四名
勾股定理/勾股定理
勾股定理
毕达哥拉斯和尚高
领域数学
这个奖项的共同获奖者是中国周朝的商高和古希腊的毕达哥拉斯。商高只说了这个确定性原理的表象:“勾三股四弦五”,并没有深究其背后的玄机。作为商高的后代,我们不得不反思自己。另一方面,毕达哥拉斯在其背后画出了法律。这个数字原教旨主义者高举“什么都算”的暴君,爱上数学并不神秘。毕达哥拉斯定理是人类历史上第一次将数字和几何完美融合。勾股定理不仅将数字与客观世界联系起来,也导致了人类历史上第一次数学危机——无理数的发现。
第五名
质量能量方程
质量-能量当量
获奖者爱因斯坦
领域物理学
题记1905,史上最牛逼的公务员爱因斯坦提出了一些颠覆人类三观的理论。想象力和勇气远高于正常人的爱因斯坦宣称,能量和质量是可以转换的,一个小小的水杯可以炸掉半个城市。不仅如此,能量和质量的关系超级简单。爱因斯坦曾开玩笑说:“当结论看起来很简单的时候,那一定是上帝的答案。”这句话无疑打了无神论者爱因斯坦的脸。但换句话说,如果这个等式来自上帝,那么原子弹一定是上帝对人类开的玩笑。但这个方程式的出现也打开了潘多拉魔盒,全人类在这个公式下颤抖了60年!
第六名
薛定谔方程
施罗德?丁格方程
胜利者薛定谔
领域物理学
题记关于薛定谔,恐怕他的猫比他自己更出名,因为薛定谔的猫虽然成功地在宏观上解释了量子叠加原理,但却像潘多拉的盒子一样,引发了平行宇宙等一系列争议,让很多科学家怀疑生命。最后连薛定谔都看不懂薛定谔方程,相当于量子力学中的牛顿第二定律。
回到正题,薛定谔方程颠覆了人类认知下毋庸置疑的世界。薛定谔说世界是随机的,这直接挑战了爱因斯坦的宇宙观。薛定谔方程为好莱坞大片提供了理论基础,骗取了无数票房。到目前为止,量子力学和相对论都是宇宙互不相同,平分秋色的解释。
第七名
1+1=2
赢家?
领域数学
奖词的公式不需要名字,也不需要翻译和解释。这个三岁小孩都知道的公式,就是人类的奇点,预示着自然数的诞生,引发了持续数千年的数字大爆炸。数学创造的所有基本公理都包含在里面。回答这个公式的逻辑并不简单。由他的导数“1+2=3”引起的哥德巴赫猜想困扰了人类几百年。它从何而来,又将把人类引向何方?人类所有的烦恼都是因为知道1+1=2吗?作为数学定律的起源,冠军当之无愧。
八号
德布罗意方程
德布罗意关系
赢家德布罗意
领域物理学
题记你可能不知道德布罗意,但你一定记得高中物理里有个叫“波粒二象性”的东西。没错,波粒二象性就是这个蓝眼睛的小哥哥提出来的。如果说爱因斯坦的质能方程决定了质能关系,那么德布罗意方程则揭示了波长与能量的关系,画了一个完美的等号。
不像爱因斯坦那么多风流韵事,德布罗意一生单身,生活简朴。他也是量子学派主编“德布洛依”的人生偶像——写个方程就能追求世界和平。他的德布罗意方程一出现,就与备受争议的量子论领袖握手言和,成为现代量子力学的基石之一。
第九名
傅里叶变换
傅立叶变换
赢家傅立叶
领域数学
题字的方程式估计很多人买不起。它不仅折磨着许多数学高分的贫困家庭,也虐待着丘成桐、陈省身等数学家。这个公式一看就是一个整天无所事事的空虚寂寞无聊的数学家,想虐低智商的弗兰肯斯坦。现在数学系学生最讨厌的人包括傅立叶,但是傅立叶说他很委屈。因为,他想出这个傅立叶变换,主要是为了让大家更容易社交和找女朋友。这个公式是数字信号处理最重要的基础。今天我们能上网,全靠200年前傅立叶的贡献。
编号10
圆的周长公式
圆周的长度
赢家?
领域数学
铭文它为自然界中最完美的形状找到了一种数学表达方式,同时掀起了全人类的数字狂欢。从祖冲之到欧拉,无数π粉丝为之倾倒。从3.14到3.1415926535...,人类执着地追求2061亿比特的π精度。在计算能力时代,这个原始公式间接成为计算机计算能力的试金石。到目前为止,π的奥秘还没有被揭开。1965年,英国数学家约翰·沃利斯发现圆周率等于无限分数的乘积。2015年,罗切斯特大学的科学家在氢原子能级的量子力学计算中发现了与π相同的公式。