物理學(xué)上最偉大的十個(gè)公式
物理學(xué)上最偉大的十個(gè)公式
英國科學(xué)期刊《物理世界》曾讓讀者投票評(píng)選了“最偉大的公式”，最終榜上有名的十個(gè)公式。小編在這里整理了相關(guān)知識(shí)，快來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧!
物理學(xué)上最偉大的十個(gè)公式
No.10 圓的周長公式
創(chuàng)立者：古人
意義：自然界之美的數(shù)學(xué)表達(dá)。
這公式賊牛逼了，初中學(xué)到現(xiàn)在。目前，人類已經(jīng)能得到圓周率的2061億位精度。還是挺無聊的。現(xiàn)代科技領(lǐng)域使用的-圓周率值，有十幾位已經(jīng)足夠了。如果用 35位精度的-圓周率值，來計(jì)算一個(gè)能把太陽系包起來的一個(gè)圓的周長，誤差還不到質(zhì)子直徑的百萬分之一?，F(xiàn)在的人計(jì)算圓周率，多數(shù)是為了驗(yàn)證計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，還有就是為了興趣。
No.9 傅立葉變換
創(chuàng)立者：讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉
意義：任何不規(guī)則的信號(hào)都可以表示為規(guī)則的正弦波無限疊加。它是數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的很重要的方法。
這個(gè)挺專業(yè)的，一般人完全不明白。不多作解釋。簡要地說沒有這個(gè)式子沒有今天的電子計(jì)算機(jī)，所以你能在這里上網(wǎng)除了感謝黨感謝政府還要感謝這個(gè)完全看不懂的式子。另外傅立葉雖然姓傅，但是法國人。
讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉
No.8 德布羅意方程組
創(chuàng)立者：路易·維克多·德布羅意
意義：德布羅意認(rèn)為，任何物質(zhì)既有粒子性，又有波動(dòng)性，或者說，任何物質(zhì)也可以看成是一種波，包括人本身。人不但是作為一種物質(zhì)存在，某種意義上也是一種波。
這個(gè)東西也挺牛逼的，高中物理學(xué)到光學(xué)的話很多概念跟它是遠(yuǎn)親。簡要地說德布羅意這人覺得電子不僅是一個(gè)粒子，也是一種波，它還有 “波長”。于是搞啊搞就有了這個(gè)物質(zhì)波方程，表達(dá)了波長、能量等等之間的關(guān)系。同時(shí)他獲得了1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
路易·維克多·德布羅意
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
創(chuàng)立者：埃爾溫·薛定諤
意義：在量子力學(xué)中描述物體的狀態(tài)不能像經(jīng)典力學(xué)中一樣用位移、速度等，而只能用一個(gè)物理量的函數(shù)來描述，這個(gè)物理量也不再是某個(gè)確定的值，而是一個(gè)隨時(shí)間分布的概率，每一個(gè)微觀系統(tǒng)都有相應(yīng)的薛定諤方程。薛定諤方程在量子力學(xué)中的意義與牛頓第二定律在經(jīng)典力學(xué)中的意義一樣。
也是一般人完全不明白的。因此我摘錄官方評(píng)價(jià)：“薛定諤方程是世界原子物理學(xué)文獻(xiàn)中應(yīng)用最廣泛、影響最大的公式。”由于對(duì)量子力學(xué)的杰出貢獻(xiàn)，薛定諤獲得1933年諾貝爾物理獎(jiǎng)。
另外薛定諤雖然姓薛，但是奧地利人。
埃爾溫·薛定諤
No.5 質(zhì)能方程
創(chuàng)立者：阿爾伯特·愛因斯坦
意義：質(zhì)能方程深刻地揭示了質(zhì)量與能量之間的關(guān)系，在此之前，人們毫無疑問的認(rèn)為：質(zhì)量是質(zhì)量，能量是能量，兩者間沒有聯(lián)系。正是質(zhì)能方程的發(fā)現(xiàn)才有原子彈、氫彈的爆炸。這個(gè)方程更重要的是徹底地顛覆了人類固有思想，促進(jìn)人類文明的進(jìn)步。
好像從來沒有一個(gè)科學(xué)界的公式有如此廣泛的意義。在物理學(xué)“奇跡年”1905年，由一個(gè)叫做愛因斯坦的年輕人提出。同年他還發(fā)表了《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》——俗稱狹義相對(duì)論。
這個(gè)公式告訴我們，愛因斯坦是牛逼的，能量和質(zhì)量是可以互換的。
阿爾伯特·愛因斯坦
No.4 勾股定理/畢達(dá)哥拉斯定理
創(chuàng)立者：畢達(dá)哥拉斯(也有認(rèn)為我國商代就已經(jīng)出現(xiàn)勾股定理并加以證明)
意義：勾股定理是用數(shù)學(xué)方法解決圖形問題的典型方法，目前有400多種的證明形式。勾三股四弦五是如此深入每一個(gè)地球人的心靈。
做數(shù)學(xué)不可能沒用到過吧，不多講了。
畢達(dá)哥拉斯
No.3 牛頓第二定律
創(chuàng)立者：艾薩克·牛頓
意義：牛頓第二定律是經(jīng)典物理學(xué)的核心，它適用于我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，它?biāo)志著真正物理學(xué)研究的開始。沒有牛頓，人類文明會(huì)在黑暗的世界中度過更長的時(shí)間。
有史以來最偉大的沒有之一的科學(xué)家在有史以來最偉大沒有之一的科學(xué)巨作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》當(dāng)中的被認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)中最偉大的沒有之一的核心定律。動(dòng)力的所有基本方程都可由它通過微積分推導(dǎo)出來。對(duì)于學(xué)過高中物理的人，沒什么好多講了。
創(chuàng)立者：艾薩克·牛頓
No.2 歐拉公式
創(chuàng)立者：萊昂哈德·歐拉
意義：數(shù)學(xué)上有許多公式都是歐拉發(fā)現(xiàn)的，因此歐拉公式并不是某單一的公式，歐拉公式廣泛分布于數(shù)學(xué)的各個(gè)分支中。瑞士教育與研究國務(wù)秘書Charles Kleiber曾表示：“沒有歐拉的眾多科學(xué)發(fā)現(xiàn)，今天的我們將過著完全不一樣的生活?！狈▏鴶?shù)學(xué)家拉普拉斯則認(rèn)為：讀讀歐拉，他是所有人的老師。
這個(gè)公式是上帝寫的么?到了最后幾名，創(chuàng)造者個(gè)個(gè)神人。歐拉是歷史上最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家，也是各領(lǐng)域(包含數(shù)學(xué)的所有分支及力學(xué)、光學(xué)、音響學(xué)、水利、天文、化學(xué)、醫(yī)藥等)最多著作的學(xué)者。數(shù)學(xué)史上稱十八世紀(jì)為“歐拉時(shí)代”。歐拉出生于瑞士，31歲喪失了右眼的視力，59歲雙眼失明，但他性格樂觀，有驚人的記憶力及集中力。他一生謙遜，很少用自己的名字給他發(fā)現(xiàn)的東西命名。不過還是命名了一個(gè)最重要的一個(gè)常數(shù)——e。
關(guān)于e，以前有一個(gè)笑話說：在一家精神病院里，有個(gè)病患整天對(duì)著別人說，“我微分你、我微分你?！币膊恢獮槭裁?，這些病患都有一點(diǎn)簡單的微積分概念，總以為有一天自己會(huì)像一般多項(xiàng)式函數(shù)般，被微分到變成零而消失，因此對(duì)他避之不及，然而某天他卻遇上了一個(gè)不為所動(dòng)的人，他很意外，而這個(gè)人淡淡地對(duì)他說，“我是e的x次方?！?/p>
這個(gè)公式的巧妙之處在于，它沒有任何多余的內(nèi)容，將數(shù)學(xué)中最基本的e、i、pie放在了同一個(gè)式子中，同時(shí)加入了數(shù)學(xué)也是哲學(xué)中最重要的0和1，再以簡單的加號(hào)相連。
高斯曾經(jīng)說：“一個(gè)人第一次看到這個(gè)公式而不感到它的魅力，他不可能成為數(shù)學(xué)家?！?/p>
萊昂哈德·歐拉
No.1 麥克斯韋方程組
創(chuàng)立者：詹姆斯·克拉克·麥克斯韋
意義：將電場和磁場有機(jī)地統(tǒng)一成完整的電磁場。并創(chuàng)立了電磁場理論，而沒有電磁學(xué)理論，就不會(huì)有現(xiàn)在的社會(huì)文明。
任何一個(gè)能把這幾個(gè)公式看懂的人，一定會(huì)感到背后有涼風(fēng)——如果沒有上帝，怎么解釋如此完美的方程?這組公式融合了電的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。比較謙虛的評(píng)價(jià)是：“一般地，宇宙間任何的電磁現(xiàn)象，皆可由此方程組解釋?！钡胶髞睇溈怂鬼f僅靠紙筆演算，就從這組公式預(yù)言了電磁波的存在。
詹姆斯·克拉克·麥克斯韋
我們不是總喜歡編一些故事，比如愛因斯坦小時(shí)候因?yàn)槟骋淮碳亩呱狭税l(fā)奮學(xué)習(xí)、報(bào)效祖國的道路么?事實(shí)上，這個(gè)刺激就是你看到的這個(gè)方程組。也正是因?yàn)檫@個(gè)方程組完美統(tǒng)一了整個(gè)電磁場，讓愛因斯坦始終想要以同樣的方式統(tǒng)一引力場，并將宏觀與微觀的兩種力放在同一組式子中：即著名的“大一統(tǒng)理論”。愛因斯坦直到去世都沒有走出這個(gè)隧道，而如果一旦走出去，我們將會(huì)在隧道另一頭看到上帝本人。
高考狀元談物理學(xué)習(xí)方法
物理同化學(xué)一樣也是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，但同化學(xué)相比，它的理論部分所占的比例要大出很多。所以學(xué)習(xí)物理也要從最基礎(chǔ)的概念、理論著手，對(duì)物理概念尤其馬虎不得，要仔細(xì)摳到每個(gè)字的含義，一絲一毫的錯(cuò)誤都有可能導(dǎo)出完全相反的結(jié)果。但物理不同于數(shù)學(xué)，它畢竟是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，對(duì)實(shí)際情況的想像有時(shí)對(duì)解題很有幫助。如果腦子中已有了正確的物理場景，那么解起題來就會(huì)事半功倍。所以明確的草圖有時(shí)就成了解題的關(guān)鍵。物理是實(shí)驗(yàn)學(xué)科的特點(diǎn)決定了它不必每步都要有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)分析，有時(shí)直接從物理學(xué)的角度反而更容易得出正確的解答。中學(xué)物理分為力熱光電幾大部分，每一部分都有自己的重點(diǎn)和思維方法，但其根本都是不變的，只要掌握了其中的要點(diǎn)，物理題其實(shí)很好解決。相比之下，我認(rèn)為幾部分中最重要的就是力學(xué)部分。因?yàn)樵谥袑W(xué)物理中，我認(rèn)為力學(xué)是其它幾部分的基礎(chǔ)，不論解哪部分題，差不多都離不開力學(xué)，一些比較難的綜合題也都是其它部分和力學(xué)的綜合題。所以我認(rèn)為，學(xué)好力學(xué)是學(xué)好中學(xué)物理的關(guān)鍵。老師總結(jié)的解力學(xué)題的步驟“先物體、查受力、分析運(yùn)動(dòng)、列方程，檢驗(yàn)”，極其精辟，我用它解題幾乎都是迎刃而解。我的物理成績?cè)诟骺浦兴闶亲詈玫?，也是因?yàn)楫?dāng)初在學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)打下了良好的基礎(chǔ)，以致于以后的學(xué)習(xí)都感到很輕松。實(shí)驗(yàn)也是很重要的。做物理實(shí)驗(yàn)前應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要膽大心細(xì)，實(shí)驗(yàn)后獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這一過程可以幫助自己更深刻地理解物理概念，以達(dá)到事半功倍的效果。物理學(xué)既有數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茖?dǎo)，又有實(shí)驗(yàn)學(xué)科來自實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，兩種思維方式在這里融匯貫通，很能開闊眼界，鍛煉人的思維.這也可能是我喜愛物理的最大原因吧!
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