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admin 4个月前 ( 07-24 06:41 ) 0条评论
摘要: 【物理公式】改变人类历史的17个方程...

数学是一种美好而高雅的东西,它隐藏在咱们日子的方方面面,却又难以发觉,而这需求一礼乐龙舟双慧眼才干看到。2013年,科普作家伊恩斯图尔特 (Ian Stewart) 就专门出了一本书,名叫《17 Equations That Changed The World (改动国际的17个方程)》。帮咱们更多的了解它们。现在咱们将其罗列出来,看看你都掌握着哪些呢?

1.勾股定理

1.勾股定理

这一定理是咱们了解几许学的根底。还珠格格第一部,一休,狂犬病-芬兰法国华人社区,国外日子攻略它描绘了平面中直角三角形几条边的联络:两条短边a和b,它们的平方相加等于长边c的平方。在某种程度上,这一方程将咱们一般的欧几里得几许与曲面的非欧几里得几许区别开来。比方,一个画在球体标明的直角三角形并不遵从勾股定理。工程技术人员用勾股定理比较多,比方乡村房子的房顶结构,就可以用勾股定理来核算,规划工程图纸也要用到勾股定理,在求与圆、三角形有关的数据时,大都可以用勾股定理。物理上也有广泛使用,例如求几个力,或许物体的合速度,运动方向古代也是大多使用于工程,例如建筑房子、修井、造车等等。

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2.对数方程

2.岳子豪对数方程

对数方程可以了解为指数方程乌鸦喜谀的反向公式。它旨在求一个底数的多少次方可以得到给定的量。比方,以10为底1的对数标明为lg(1)=0,由于这儿1 = 10;lg(10) = 1,由于10 = 10;很自然地,lg(100) = 2。图中公式lg(ab) =娜格娅 lg(a) + lg(b)展现了对数方程最有用的一个功用:将乘法转化为加法。在现代数字核算机遍及使用之前,这一向是快速核算大数乘法的便当手法,在物理学、天文学和工程学核算中起到了重要效果。

3.微积分

3.微积分

图中公式为微积分中导数的界说。导数可了解为一个数量的改动率。比方,咱们可以把速度看作是位移的导数。假设咱们步行的速度是每小时4公里,那么每个小时,咱们的位移改动为4公里。实际上,许多研讨都着眼于事物是怎么改动的。而导数与积分 (微积分的另一个重要公式) 是数学家与科学家们了解改动的底子东西。

4.万有引力规律

4.万有引力规律

牛顿的万有引力规律描绘了两个物体间的引力效果F。其间G为万有引力常数高兴达借款,m1和m2标明两个物体的质量,r为物体间间隔。在科学史上,牛顿的这一笔有着无足轻重的位置。它不只解说了地球镇江患病小悦悦上的重力效果,还简直完美地诠释了行星的运转办法。这现已扩展到了太阳系,乃至整个世界。牛顿的万有引力规律作为经典引领了物理学200余年,直到爱因斯坦的广义相对论呈现才被代替。

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5.复数

5.复数

数学家们一向在对数字进行细分,自然数、负数、小数、实数……后来,呈现了虚数单位i,它标明-1的苦战清风店平方根。人们这才开端知道复数。从数学上讲,复数是极为高雅的。这种代数结构美丽地处理了咱们的需求——任何方程都具有复数解。这对实数来说当然是不可能的,比方x2+ 4=0这种东西。微积分也被扩展到复数傍边,咱们借此发现了这些数字的美妙特质,比方对称性。这些特点是电子学和信号处理的重要根底。

6.欧拉多面体定理

6.欧拉多面体定理

多面体是多边形的三维版别,比方立方体之于正方形。多面体的每个角叫做极点,极点的还珠格格第一部,一休,狂犬病-芬兰法国华人社区,国外日子攻略连线称为棱,棱所构成的多边形是面。一个立方体具有8个极点,12条棱和6个面。咱们算一下,极点数加上面数,再减去棱数,8+6-12=2。欧拉的多面体定理告知咱们,只需给定一个惯例的多面体,还珠格格第一部,一休,狂犬病-芬兰法国华人社区,国外日子攻略那么极点数加面数再减去棱数,成果一定是2。不管它有多少个面。这一发现是咱们后来称之为拓扑不变量的第一条内容。在拓扑不变量中,同类型物体的一些特点和数量是互相相似的。关于全部“惯例的”多面体来说囚夺小厮,V+F-E=2。这一定理以及欧拉对“柯尼斯堡七桥问题”的回答奠定了拓扑学的多吉雍直根底。这个数学的分支对近代物理学有着重要含义。

7.正态散布

7.正态散布

正态概率散布图近似于钟形曲线,在统计学中使用甚广。物理学、生物学和社会学都广泛选用正态曲线作为不同研讨目标的模型。其使用如此广泛的首要原因在于它可以描绘很多独立进程的行为表现。

8.动摇方程

8.动摇方程

动摇方程描绘了波的行为,比方吉他琴弦的振荡,石子掷入湖水后的涟漪,或许白炽灯泡的灯丧命情网光。动摇方程是双曲形偏微分方程的最典型代表,跟着技术开展,处理这一方程也为人们了解其他微分方程打开了一扇门。

9.傅里叶变换

9.傅里叶变换

傅里叶变换是一种了解杂乱波形的办法,比方人类讲演的波形。像人说话这样杂乱紊乱的声波函数,经过傅里叶变换,可以被拆分为若干个简略波形的组合。这大大简化了剖析进程。傅里叶变换可以称为现代信号处理、剖析以及数据压缩的中心。

10.纳维-斯托克斯方程

10.纳维-斯托克斯方程

像动摇方程相同,这是一个微分方程。纳维-斯托克斯方程表述了流体的行为,比方水流过管道,气流掠过机翼,或许雪茄上在冒烟。现在人们可以得到方程的近似解,并可以经过核算机很好地模仿流体运动。不过,能否在数学上取得纳维-斯托克斯方程的准确解仍然是一个未处理的问题。

11.麦克斯韦方程组

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11.麦克斯韦方程组

这组偏微分方程描绘了花丛龙王电场 (E) 和磁场 (H) 之间的行为与联络。麦克斯韦方程组关于经典电磁学的含义就像牛顿的运动规律和万有引力规律关于经典力学相同重要。它们是了解咱们日常日子中电磁现义犬荷贝象的根底。不过咱们知道,现代物理学里对电磁学现已有了量子力学层面的解说。这些美丽的公式在微观国际里尽管十分适用,但这只是一种近似表达。

12.热力学第二规律

12.热力学第二规律

该规律可表述为,在一个封闭体系内,熵 (S) 总是安稳或许增加的。粗略地讲,热力学中的熵是对体系紊乱程度的衡量。一个体系爪式真空泵初始是有序的,假设一块高温区域挨着一块低温区,那么非均匀状况将趋向变为均匀状况,即热量会从高温区流向低温区,直到散布均匀。热力学第二规律是物理学中罕见的与时刻相关的规律。大大都物理进程都是可逆的,咱们大可以把方程倒转过来,不会有什么影响。但是热力学第二规律只能依照一个方向进行。假设咱们把一个冰块放进热咖啡中,咱们将只能看到冰块消融,历来不会看到咖啡冻住。

13.相对论

13.相对论

爱因斯坦凭仗他的狭义相对论和广义相对论彻底地改动了物理学进程。这一经典的方程标明质量与能量是同等的。狭义相对论告知人们世界中的速度极限是光速,而以不同速度运动的物体所阅历的时刻也是不同的。广义相对论则把引力看作是弯曲折叠的时空自身。这是自牛顿的万有引力规律以来咱们对引力知道的第一次严重改动。广义相对论是咱们了解世界来历、世界结构以及终究命运的根底。

14.薛定谔方程

14.薛定谔方程

这是量子力学中的首要方程。广义相对论在微观上解说了咱们的世界,这个方程则在微观上主宰了原子与亚原子粒子的行为。量子力学和广义相对论是历史上最为杰出的两大理论。现在全部试验观测到的现象都与这两大理论相一致。量子力学也是很多现代科技的底子,比方核能、半导体核算机以及激光等等。

15.信息论

15.信息论

这一方程即香农信息熵。与上述热力学熵相似,这也是对紊乱程度的丈量。它丈量全部可以表达的信息内容,比方一本书,一张互联网上的JPEG图片等等。香农信息熵给出了咱们可对信息进行无损压缩的程度下限。这一理论引发了对信息学的数学stopcasting研讨,它是咱们今日网络沟通的根底。

16.混沌理论

16.混沌理论

这一公式即生物学家Robert May的单峰映射。它开始描绘的是跟着时刻的演进,种群数量将由X变为Xt+1。给定常量k,那么远景图将是紊乱的:以X为起始值,演进进程是一种办法;但以另一个量为起始值,演进进程将完全是另一种姿态,哪怕这个量与X十分挨近。如咱们所见,混沌行为关于初始条件十分灵敏。气候改动便是个经典的比如——今日大气层条件的细小改动将导致几天后气候体系的天壤之别,这也可以了解为咱们常说的蝴蝶效应。

17. 布莱克-斯科尔斯公式

17. 布莱克-斯科尔还珠格格第一部,一休,狂犬病-芬兰法国华人社区,国外日子攻略斯公式

作为另一个微分方程,布莱克-斯科尔斯公式描绘了金融专家和交易人怎么为金融衍生品定价。比如股票之类的金融衍生产品是现代金融体系的重要组成部分。根据根底财物和衍生品的特点,布莱克-斯科尔斯公式可以协助人们计还珠格格第一部,一休,狂犬病-芬兰法国华人社区,国外日子攻略算这些金融产品的价值。

这些方程,不只可以协助还珠格格第一部,一休,狂犬病-芬兰法国华人社区,国外日子攻略人们处理常识上的问题,一起,从某种视点来看,它们自身也是十分美丽的。许多科学家都曾坦承,自己十分喜爱某些qq大盗方程式,并不只仅因其功用,更在于它们所表现出的那种精约而不简略、方式如诗句般高雅的美感。这些方程式逐步的影响着国际文明进程的改动开展。

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