欧拉定律是干什么的,欧拉公式有什么重要意义

首页 > 机动车 > 作者:YD1662023-12-29 18:09:04

如果用一个词来形容数学公式,大家第一个想到的词肯定是枯燥,有时候,我们会对这些公式十分厌恶。可在很多科学爱好者眼里,人间最美的是晦涩难懂的方程 ,从基本的1 1=2到揭示电磁现象的“麦克斯韦方程”,从开启暗黑之门的E = mc2到神秘的“德布罗意方程”,从简洁至极的eπi 1=0欧拉公式到让火箭升空的“齐奥尔科夫斯基方程”……

1971年5月15日,尼加拉瓜发行了十张一套题为“改变世界面貌的十个数学公式”邮票,由一些著名数学家选出十个以世界发展极有影响的公式来表彰。无独有偶,2004年10月,英国著名的科学杂志《物理世界》此前举行了一场别开生面的评选活动,邀请世界各地的读者选出自己心目中最伟大、最喜爱的公式、定理或定律。今天给大家分享几个影响世界甚至改变世界的公式,由于所属领域和年代不同,不存在排名之说,这些公式不仅仅是数学家和物理学家的智慧结晶,更是人类文明的集中体现。每一个公式都深深影响了人类社会的变革,甚至塑造了人类的思想。这些公式中有些你会很熟悉,有些你也许不那么熟悉。作为人类的我们有必要了解这些公式,了解人类的思想历程。这些公式都是如此美丽而精妙,是地球上伟大智者一生的凝练。


1. 1 1=2(手指计数基本法则)

“1 1=2”,这是人类一开始对数量认识的基础公式。人类的祖先就是以这一公式开始,堆石子,数贝壳、树枝、竹片,而后刻痕计数,结绳计数等,直至再后来创造文字、数字及计数用具如算盘、筹算、计算器等。一切都是从手指计数基本法则开始,因为人有十个手指,计算时以手指辅助。毫无疑问,正是这一事实自然地孕育形成了现在我们熟悉的十进制系统。记数法与十进制的诞生是文明史上的一次飞跃。

让很多人意外的是不管是1971年的评选还是2004年的评选,1 1=2这个连小学生都知道的基本数学公式不仅入选,而且还高居第一。一个加拿大读者说出了他的理由:“这个最简单的公式有着一种妙不可言的美感。”此次评选活动的主持者则这样评价到:“一个伟大公式的力量不仅论述了宇宙的基本特性并传达了标志性的信息,而且还在尽力孕育出更多自然界。


2.傅立叶变换

欧拉定律是干什么的,欧拉公式有什么重要意义(1)

傅立叶变换是一种分析信号的方法,它可分析信号的成分,也可用这些成分合成信号。许多波形可作为信号的成分,比如正弦波、方波、锯齿波等,傅立叶变换用正弦波作为信号的成分。任何不规则的信号都可以表示为规则的正弦波无限叠加。它是数字信号处理领域的很重要的方法。

傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用(例如在信号处理中,傅里叶变换的典型用途是将信号分解成频率谱——显示与频率对应的幅值大小)。这个公式由法国数学家傅里叶提出。


3.薛定谔方程

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薛定谔方程是量子力学的基本方程。是1926年奥地利理论物理学家薛定谔提出的。它描述微观粒子的状态随时间变化的规律。微观系统的状态由波函数来描写,薛定谔方程即是波函数的微分方程。若给定了初始条件和边界的条件,就可由此方程解出波函数。

薛定谔方程是世界原子物理学文献中应用最广泛、影响最大的公式。由于对量子力学的杰出贡献,薛定谔获得1933年诺贝尔物理奖。


4.牛顿第二定律

欧拉定律是干什么的,欧拉公式有什么重要意义(3)

牛顿第二定律是经典物理学的核心,它适用于我们日常生活的方方面面,它标志着真正物理学研究的开始。没有牛顿,人类文明会在黑暗的世界中度过更长的时间。

有史以来最伟大的没有之一的科学家在有史以来最伟大没有之一的科学巨作《自然哲学的数学原理》当中的被认为是经典物理学中最伟大的没有之一的核心定律。动力的所有基本方程都可由它通过微积分推导出来。


5. 麦克斯韦电磁方程组

欧拉定律是干什么的,欧拉公式有什么重要意义(4)

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