張夢(mèng)然
經(jīng)典方程不僅能夠幫助人們解決知識(shí)上的問(wèn)題,同時(shí),從某種角度來(lái)看,它們本身也是非常有魅力的。許多科學(xué)家都曾坦言,自己非常喜歡某些方程,并不僅僅因其功能,更在于它們所表現(xiàn)出的那種簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單、如詩(shī)句般優(yōu)雅的美感。
以下,便是由世界各國(guó)科學(xué)家們鼎力推薦的魅力方程。
(本篇文字僅供同學(xué)們了解,以開(kāi)闊眼界,你若對(duì)某個(gè)方程感興趣,就必須通過(guò)努力學(xué)習(xí)為將來(lái)深入研究打基礎(chǔ)。)
一、廣義相對(duì)論
該方程由20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦于1915年提出,是開(kāi)創(chuàng)性理論——廣義相對(duì)論的組成部分。它顛覆了科學(xué)家們此前對(duì)于引力的定義,將其描述為時(shí)空扭曲的結(jié)果。
二、標(biāo)準(zhǔn)模型
標(biāo)準(zhǔn)模型描述了那些被認(rèn)為組成了當(dāng)前宇宙的基本粒子。它還能夠被壓縮為以18世紀(jì)法國(guó)著名數(shù)學(xué)和天文學(xué)家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名的簡(jiǎn)化形式。
不過(guò),盡管標(biāo)準(zhǔn)方程可與量子力學(xué)、狹義相對(duì)論彼此兼容,但是卻難與廣義相對(duì)論建立統(tǒng)一關(guān)系,因此它在描述重力上無(wú)能為力。
三、微積分基本定理
如果說(shuō)廣義相對(duì)論與標(biāo)準(zhǔn)方程描述的是宇宙的某些特殊方面,那么其他一些方程則適用于所有情況,比如微積分基本定理方程。
該方程堪稱(chēng)微積分學(xué)的肱骨理論,并且把積分與導(dǎo)數(shù)這兩個(gè)微積分學(xué)中最為重要的概念聯(lián)系在一起。
四、勾股定理(也稱(chēng)畢達(dá)哥拉斯定理)
該定理可謂老而彌香的骨灰級(jí)理論,幾乎是每個(gè)學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)生涯后學(xué)到的第一批幾何知識(shí)。 這條定理的具體內(nèi)容你還記得嗎?跟我一起復(fù)述:任何直角三角形的兩個(gè)直角邊長(zhǎng)度的平方相加,其和等于剩下那條斜邊長(zhǎng)度的平方。
五、歐拉方程
這個(gè)看起來(lái)非常簡(jiǎn)單的方程,實(shí)質(zhì)上描述了球體的本質(zhì)。用馬薩諸塞州威廉姆斯學(xué)院的數(shù)學(xué)家科林·亞當(dāng)斯的話說(shuō):“如果你能夠?qū)⒁粋€(gè)球體分割成為面、邊和點(diǎn),那么這些面、邊和點(diǎn)之間的關(guān)系,必定符合V-E+F=2?!?/p>
六、狹義相對(duì)論
愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論并沒(méi)有把時(shí)間和空間看成絕對(duì)、靜止的概念,它們呈現(xiàn)的狀態(tài)與觀察者的速度有關(guān)。這個(gè)方程描述了隨著觀察者向某一方向移動(dòng)的速度加快,時(shí)間是如何膨脹,或者說(shuō)開(kāi)始變慢的。
七、1=0.999999999…
從形式上看,這是一個(gè)很簡(jiǎn)單的等式。1等于0.99999…這個(gè)無(wú)窮數(shù),每個(gè)人都能理解,但同時(shí)又會(huì)有人覺(jué)得有些不甘心。
八、卡倫·西曼吉克方程
卡倫·西曼吉克方程可以說(shuō)是上世紀(jì)70年代以來(lái)最為重要的方程之一。它告訴我們,在量子世界里,需要全新的思維和眼光。多年來(lái),該方程在諸多方面都得到了有效應(yīng)用,包括幫助物理學(xué)家們測(cè)量質(zhì)子和中子的質(zhì)量。
九、極小曲面方程
這個(gè)方程在某種程度上解釋了人們吹出的那些肥皂泡的秘密。該方程是非線性的,蘊(yùn)涵了指數(shù)、微積分等知識(shí),描述了美麗肥皂泡性質(zhì)背后的數(shù)學(xué)。
十、歐拉線
首先,從任意一個(gè)三角形開(kāi)始,畫(huà)出圓周經(jīng)過(guò)該三角形三個(gè)頂點(diǎn)的圓并找到圓心。接著,找出三角形的重心,并對(duì)著它的三條邊分別作垂線,畫(huà)出相交點(diǎn)。這樣,得到的3個(gè)點(diǎn)都位于一條直線上(即三角形的外心、重心和垂心處于同一直線),而這條直線就是這個(gè)三角形的歐拉線。這條定理展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的魅力與力量,那些表面顯得簡(jiǎn)單而熟悉的圖形,實(shí)際上卻展示了令人驚訝的內(nèi)容。