Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, wie bestimmte Formeln unsere Welt formen? Von der Einfachheit von 1+1=2 bis zur Komplexität von E=MC² sind diese Gleichungen nicht nur Zahlen und Symbole - sie sind die Essenz des menschlichen Fortschritts. In diesem Artikel stellen wir zehn bahnbrechende Formeln vor, die Wissenschaft und Technik revolutioniert haben. Tauchen Sie ein in die Geschichten und die Bedeutung hinter jeder einzelnen Formel und entdecken Sie, wie diese mathematischen Ausdrücke unser Verständnis des Universums grundlegend verändert haben. Sind Sie bereit, die Geheimnisse hinter den einflussreichsten Formeln der Welt zu lüften? Lesen Sie weiter und erfahren Sie mehr!
Vor einigen Jahren führte die angesehene britische Wissenschaftszeitschrift "Physics World" eine Leserumfrage durch, um die "größte Formel" der Wissenschaft zu ermitteln. Die daraus resultierende Liste der zehn berühmtesten Formeln umfasst ein breites Spektrum an mathematischen und physikalischen Konzepten, von dem täuschend einfachen 1 + 1 = 2 bis hin zu dem ikonischen E = MC².
Diese Sammlung enthält sowohl elementare geometrische Formeln als auch komplexe mathematische Ausdrücke wie die Eulersche Formel, die die Breite und Tiefe menschlicher wissenschaftlicher Leistungen veranschaulichen. Diese Gleichungen sind keine bloßen mathematischen Abstraktionen; sie stellen den Höhepunkt menschlicher intellektueller Bemühungen dar und dienen als prägnante Ausdrücke grundlegender Prinzipien, die unser Universum bestimmen.
Jede der in dieser Liste aufgeführten Formeln hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft, revolutionierte oft ganze Studienbereiche und prägte unser Verständnis der Welt um uns herum. Einige haben sogar ihren wissenschaftlichen Ursprung hinter sich gelassen und Philosophie, Technologie und Populärkultur beeinflusst.
Während einige dieser Formeln der Allgemeinheit bekannt sein mögen, sind andere außerhalb von Fachgebieten vielleicht weniger bekannt. Als Mitglieder einer intellektuell neugierigen Gesellschaft ist es jedoch wertvoll, zumindest ein Grundverständnis dieser Formeln und der Denkprozesse zu haben, die zu ihrer Entdeckung oder Formulierung geführt haben.
Für Fachleute auf dem Gebiet der Elektrotechnik sind zwei Formeln auf dieser Liste besonders wichtig und sollten gründlich verstanden und beherrscht werden: die Fourier-Transformation und die Maxwellschen Gleichungen. Diese mathematischen Werkzeuge bilden die Grundlage der modernen elektrischen und elektronischen Theorie und ermöglichen die Analyse und den Entwurf komplexer Systeme, die die Grundlage unserer technologischen Gesellschaft bilden.
Im Sinne der wissenschaftlichen Neugier und des Wissensaustauschs haben wir diese 10 berühmten Formeln aus verschiedenen Online-Quellen zusammengestellt, um sie Ihnen zu präsentieren. Jede Formel stellt einen Meilenstein im menschlichen Verständnis dar, und zusammen bieten sie einen Einblick in die elegante Sprache der Mathematik, die unser Universum beschreibt.
Begründer: Antike
Bedeutung: Ein mathematischer Ausdruck für die Schönheit der Natur.
Diese Formel ist genial, wir haben sie von der Junior High School bis heute gelernt.
Derzeit ist es den Menschen gelungen, eine Pi-Rate von 206,1 Milliarden Ziffern zu erreichen. Trotzdem irgendwie langweilig.
Ein Dutzend Pi-Werte, die in der modernen Wissenschaft und Technik verwendet werden, reichen aus.
Wenn man einen Pi-Wert mit einer Genauigkeit von 35 Bit verwendet, um den Umfang eines Kreises zu berechnen, der das Sonnensystem umhüllen kann, beträgt der Fehler weniger als ein Millionstel des Protonendurchmessers.
Die meisten Menschen berechnen Pi heute, um die Rechenleistung eines Computers zu überprüfen und aus Interesse.
Begründer: Jean Baptis Joseph Fourier
Bedeutsamkeit: Jedes unregelmäßige Signal kann als unendliche Überlagerung von regelmäßigen Sinuswellen ausgedrückt werden.
Sie ist eine wichtige Methode auf dem Gebiet der digitalen Signalverarbeitung.
Das ist sehr professionell, und die meisten Leute verstehen das überhaupt nicht.
Kurz gesagt, es gibt heute keinen Computer mehr ohne diese Formel, also sollten wir uns für diese völlig unverständliche Formel bedanken. Hinzu kommt, dass Fourier zwar mit Nachnamen Fu heißt, aber Franzose ist.
Begründer: Louis Victor De Broglie
Bedeutsamkeit: De Broglie ist der Ansicht, dass jede Substanz sowohl teilchenförmig als auch flüchtig ist, oder dass jede Substanz auch als Welle betrachtet werden kann, einschließlich des Menschen selbst.
Der Mensch existiert nicht nur als Substanz, sondern in gewissem Sinne auch als eine Welle.
Dieses Ding ist auch ziemlich genial.
Viele Konzepte von der Schulphysik bis zur Optik sind ihre entfernten Verwandten.
Kurz gesagt, DeBroglie ist der Meinung, dass das Elektron nicht nur ein Teilchen ist, sondern auch eine Welle, es hat auch eine "Wellenlänge".
Wir haben also diese materielle Wellengleichung, die die Beziehung zwischen Wellenlänge, Energie und so weiter ausdrückt.
Er erhielt 1929 auch den Nobelpreis für Physik.
Diese Formel braucht keinen Namen, keine Übersetzung, keine Erklärung.
Begründer: Erwin Schrödinger
Bedeutsamkeit: In der Quantenmechanik kann der Zustand eines Objekts nicht wie in der klassischen Mechanik durch Verschiebung, Geschwindigkeit usw. beschrieben werden, sondern nur durch eine Funktion einer physikalischen Größe.
Diese physikalische Größe ist nicht mehr ein bestimmter Wert, sondern eine über die Zeit verteilte Wahrscheinlichkeit.
Jedes Mikrosystem hat eine entsprechende Schrödingergleichung.
Die Bedeutung der Schrödingergleichung in der Quantenmechanik ist die gleiche wie die des zweiten Newtonschen Gesetzes in der klassischen Mechanik.
Außerdem ist sie den meisten Menschen völlig unbekannt.
Ich entnehme daher die offizielle Bewertung: "Die Schrödingergleichung ist die am weitesten verbreitete und einflussreichste Formel in der Weltliteratur der Atomphysik."
Für seine herausragenden Beiträge zur Quantenmechanik erhielt Schrödinger 1933 den Nobelpreis für Physik.
Darüber hinaus ist Schrödinger Österreicher.
Begründer: Albert Einstein
Bedeutsamkeit: Die Masse-Energie-Gleichung macht die Beziehung zwischen Masse und Energie deutlich.
Davor gab es keinen Zweifel daran, dass Masse Masse und Energie Energie ist, und es gab keine Verbindung zwischen den beiden.
Es war die Entdeckung der Masse-Energie-Gleichung, die zur Explosion von Atom- und Wasserstoffbomben führte.
Das Wichtigste an dieser Gleichung ist, dass sie das dem Menschen innewohnende Denken völlig unterläuft und den Fortschritt der menschlichen Zivilisation fördert.
Es scheint, dass eine Formel in der wissenschaftlichen Gemeinschaft noch nie eine so breite Bedeutung hatte.
Im "Wunderjahr" der Physik, 1905, wurde sie von einem jungen Mann namens Einstein vorgeschlagen.
Im selben Jahr veröffentlichte er auch "Über die Elektrodynamik bewegter Objekte" - allgemein bekannt als spezielle Relativitätstheorie.
Diese Formel sagt uns, dass Einstein großartig ist und Energie und Masse austauschbar sind.
Nebenprodukt: Atombombe.
Begründer: Pythagoras (Manche glauben, dass der Satz des Pythagoras auch in der Shang-Dynastie in China auftauchte und bewiesen wurde)
Bedeutsamkeit: Der Satz des Pythagoras ist eine typische Methode, um grafische Probleme mit mathematischen Methoden zu lösen.
Derzeit gibt es mehr als 400 Beweismittel.
3:4:5 Das Dreieck ist so tief in das Herz eines jeden Erdenmenschen eingedrungen.
Begründer: Isaac Newton
Bedeutsamkeit: Das zweite Newtonsche Gesetz ist das Kernstück der klassischen Physik und gilt für jeden Aspekt unseres täglichen Lebens.
Dies war der Beginn der echten physikalischen Forschung.
Ohne Newton würde die menschliche Zivilisation viel länger in der dunklen Welt verweilen.
Er ist einer der größten Wissenschaftler aller Zeiten. Das Kerngesetz eines der größten wissenschaftlichen Meisterwerke aller Zeiten, "Die mathematischen Prinzipien der Naturphilosophie", gilt als eines der größten der klassischen Physik.
Alle grundlegenden Gleichungen der Potenz lassen sich daraus rechnerisch ableiten.
Begründer: Leonhard Euler
Bedeutsamkeit: Viele Formeln in der Mathematik wurden von Euler entdeckt, so dass die Eulersche Formel keine einzelne Formel ist.
Die Eulersche Formel ist in verschiedenen Bereichen der Mathematik weit verbreitet.
Charles Kleiber, Schweizer Staatssekretär für Bildung und Forschung, sagte: "Ohne die vielen wissenschaftlichen Entdeckungen Eulers würden wir heute ganz anders leben."
Der französische Mathematiker Laplace ist der Ansicht, dass er nach der Lektüre von Euler der Lehrer aller ist.
Wurde diese Formel von Gott geschrieben?
In den letzten sind die Schöpfer alle Götter.
Euler ist der produktivste Mathematiker der Geschichte und der Gelehrte mit den meisten Büchern in allen Bereichen (einschließlich aller Zweige der Mathematik und Mechanik, Optik, Akustik, Wasserwirtschaft, Astronomie, Chemie, Medizin usw.).
Die Geschichte der Mathematik nennt das achtzehnte Jahrhundert das "Euler-Zeitalter".
Euler wurde in der Schweiz geboren. Im Alter von 31 Jahren verlor er das Augenlicht auf dem rechten Auge und war im Alter von 59 Jahren blind. Er ist jedoch optimistisch und verfügt über ein erstaunliches Gedächtnis und Konzentrationsvermögen.
Er war sein ganzes Leben lang bescheiden und nannte sich selten nach dem, was er fand.
Eine der wichtigsten Konstanten heißt jedoch - e.
Über e gab es schon einmal einen Witz:
In einer psychiatrischen Klinik sagte ein Patient den ganzen Tag zu anderen: "Ich unterscheide dich, ich unterscheide dich".
Ich weiß nicht, warum, aber diese Patienten haben eine einfache Vorstellung von der Infinitesimalrechnung. Sie dachten, dass sie eines Tages nach Null differenziert werden und wie gewöhnliche Polynomfunktionen verschwinden würden.
Doch eines Tages traf er eine ungerührte Person. Er war überrascht, und die Person sagte leichthin zu ihm: "Ich bin das x für die Kraft von e."
Der Clou an dieser Formel ist, dass sie keinen zusätzlichen Inhalt hat.
Es setzt die grundlegendsten e, i und pie in der Mathematik in die gleiche Formel, und fügt auch Mathematik, die die wichtigste 0 und 1 in der Philosophie ist.
Verbinden Sie mit einem einfachen Pluszeichen.
Gauß sagte einmal: "Wenn jemand diese Formel zum ersten Mal sieht, ohne ihren Reiz zu spüren, kann er kein Mathematiker werden."
Begründer: James Clark Maxwell
Bedeutsamkeit: Organische Vereinigung von elektrischen und magnetischen Feldern zu einem vollständigen elektromagnetischen Feld. Er schuf die Theorie des elektromagnetischen Feldes, und ohne die elektromagnetische Theorie gäbe es heute keine soziale Zivilisation.
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Differential
Wer diese Formeln versteht, spürt, dass dahinter ein kühler Wind weht - wenn es keinen Gott gibt, wie lässt sich dann eine so perfekte Gleichung erklären?
Diese Formeln kombinieren das Gauß'sche Elektrizitätsgesetz, das Gauß'sche Gesetz der Magnetik, das Faraday'sche Gesetz und das Ampere'sche Gesetz.
Eine bescheidenere Bewertung lautet: "Im Allgemeinen kann jedes elektromagnetische Phänomen im Universum durch dieses Gleichungssystem erklärt werden."
Später sagte Maxwell die Existenz elektromagnetischer Wellen auf der Grundlage dieses Formelsatzes nur durch Berechnungen mit Stift und Papier voraus.
Schreiben wir nicht immer gerne Geschichten, wie zum Beispiel die, dass Einstein als Kind aufgrund eines bestimmten Anreizes den Weg des Studiums und des Dienstes am Vaterland eingeschlagen hat?
Tatsächlich ist dieser Stimulus das Gleichungssystem, das Sie sehen.
Gerade weil dieses Gleichungssystem das gesamte elektromagnetische Feld perfekt vereinheitlicht, wollte Einstein auch das Gravitationsfeld auf die gleiche Weise vereinheitlichen und sowohl die Makro- als auch die Mikrokräfte in denselben Formelsatz packen: die berühmte "große einheitliche Theorie". "
Einstein hat den Tunnel bis zu seinem Tod nicht verlassen, und wenn er hinausgeht, werden wir Gott selbst am anderen Ende des Tunnels sehen.
Standpunkt des Herausgebers: Einsteins Relativitätstheorie beruht auf der konstanten Lichtgeschwindigkeit und wird mit geometrischen Methoden bewiesen. Und die Maxwellsche Gleichung enthält genau das Prinzip der konstanten Lichtgeschwindigkeit. Daher ist der Eckpfeiler von Einsteins Relativitätstheorie die Maxwellsche Gleichung!
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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