Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как определенные формулы формируют наш мир? От простоты 1+1=2 до сложности E=MC², эти уравнения - не просто цифры и символы, они - суть человеческого прогресса. В этой статье мы рассмотрим десять новаторских формул, которые произвели революцию в науке и технике. Окунитесь в историю и значение каждой из них и узнайте, как эти математические выражения коренным образом изменили наше понимание Вселенной. Готовы раскрыть секреты самых влиятельных формул в мире? Читайте дальше, чтобы узнать больше!
Несколько лет назад уважаемый британский научный журнал "Physics World" провел опрос читателей, чтобы определить "величайшую формулу" в науке. В результате был составлен список из десяти самых известных формул, охватывающий широкий спектр математических и физических понятий, от обманчиво простой 1 + 1 = 2 до культовой E = MC².
Эта коллекция включает в себя как элементарные геометрические формулы, так и сложные математические выражения, такие как формула Эйлера, демонстрируя широту и глубину научных достижений человечества. Эти уравнения - не просто математические абстракции; они представляют собой вершину интеллектуальных усилий человека и служат кратким выражением фундаментальных принципов, управляющих нашей Вселенной.
Каждая формула из этого списка оказала глубокое влияние на развитие человеческого общества, часто революционизируя целые области знаний и формируя наше представление об окружающем мире. Некоторые из них даже вышли за пределы своих научных истоков и повлияли на философию, технологию и популярную культуру.
Некоторые из этих формул могут быть знакомы широкой публике, но другие могут быть менее узнаваемы за пределами специализированных областей. Однако нам, членам интеллектуально любопытного общества, полезно иметь хотя бы базовое представление об этих формулах и мыслительных процессах, которые привели к их открытию или формулированию.
Для специалистов в области электронной техники особенно важны две формулы из этого списка, которые необходимо досконально понять и освоить: преобразование Фурье и уравнения Максвелла. Эти математические инструменты составляют основу современной теории электротехники и электроники, позволяя анализировать и проектировать сложные системы, лежащие в основе нашего технологического общества.
В духе научного любопытства и совместного использования знаний мы собрали эти 10 знаменитых формул из различных онлайн-источников, чтобы представить их вам. Каждая формула представляет собой веху в человеческом понимании, а все вместе они дают возможность заглянуть в элегантный язык математики, описывающий нашу Вселенную.
Основатель: Ancients
Означает: Математическое выражение красоты природы.
Эта формула потрясающая, мы учили ее с младших классов до сих пор.
На данный момент люди смогли получить число пи, равное 206,1 миллиарда цифр. Все равно скучновато.
Достаточно десятка значений пи, используемых в современной науке и технике.
Если вы используете значение пи с точностью 35 бит для вычисления окружности, в которую можно завернуть Солнечную систему, то ошибка составит менее одной миллионной диаметра протона.
Сейчас большинство людей вычисляют пи для проверки вычислительной мощности компьютера и ради интереса.
Основатель: Жан Батис Жозеф Фурье
Значение: Любой нерегулярный сигнал может быть выражен как бесконечная суперпозиция регулярных синусоид.
Это важный метод в области цифровой обработки сигналов.
Это очень профессионально, и большинство людей этого совершенно не понимают.
Короче говоря, без этой формулы сегодня не обходится ни один компьютер, так что мы должны благодарить его за эту совершенно непонятную формулу. Кроме того, хотя Фурье носит фамилию Фу, он француз.
Основатель: Луи Виктор де Брольи
Значение: Де Бройль считает, что любое вещество является одновременно и частицей, и летучим, или что любое вещество также можно рассматривать как волну, включая самого человека.
Человек существует не только как субстанция, но и как волна в определенном смысле.
Эта штука тоже весьма удивительна.
Многие понятия, начиная со школьной физики и заканчивая оптикой, являются его дальними родственниками.
Вкратце, ДеБрогли считает, что электрон - это не только частица, но и волна, у нее также есть "длина волны".
Итак, у нас есть материальное волновое уравнение, которое выражает связь между длиной волны, энергией и так далее.
Он также стал лауреатом Нобелевской премии по физике 1929 года.
Эта формула не требует ни названия, ни перевода, ни объяснения.
Основатель: Эрвин Шрёдингер
Значение: В квантовой механике состояние объекта не может быть описано перемещением, скоростью и т.д., как в классической механике, а только функцией физической величины.
Эта физическая величина больше не является определенным значением, а представляет собой вероятность, распределенную во времени.
Для каждой микросистемы существует соответствующее уравнение Шредингера.
Смысл уравнения Шредингера в квантовой механике такой же, как и смысл второго закона Ньютона в классической механике.
Для большинства людей он также совершенно неизвестен.
Поэтому я привожу официальную оценку: "Уравнение Шредингера - наиболее широко используемая и влиятельная формула в мировой литературе по атомной физике".
За выдающийся вклад в развитие квантовой механики Шредингер получил Нобелевскую премию по физике в 1933 году.
Кроме того, Шредингер - австриец.
Основатель: Альберт Эйнштейн
Значение: Уравнение масса-энергия глубоко раскрывает взаимосвязь между массой и энергией.
До этого не было никаких сомнений в том, что масса - это масса, а энергия - это энергия, и между ними не было никакой связи.
Именно открытие уравнения "масса-энергия" привело к взрыву атомных и водородных бомб.
Важнее всего в этом уравнении то, что оно полностью ниспровергает присущее человечеству мышление и способствует прогрессу человеческой цивилизации.
Кажется, никогда еще формула в научном сообществе не имела такого широкого значения.
В "чудо-год" физики в 1905 году ее предложил молодой человек по фамилии Эйнштейн.
В том же году он опубликовал работу "Об электродинамике движущихся объектов", известную как специальная теория относительности.
Эта формула говорит нам о том, что Эйнштейн превосходен, а энергия и масса взаимозаменяемы.
Побочный продукт: Атомная бомба.
Основатель: Пифагор (некоторые считают, что пифагорейская теорема появилась еще при династии Шан в Китае и доказала ее)
Значение: Теорема Пифагора - это типичный метод решения графических задач математическими методами.
В настоящее время существует более 400 форм доказательств.
3:4:5 Треугольник так глубоко проник в сердце каждого земного человека.
Основатель: Исаак Ньютон
Значение: Второй закон Ньютона лежит в основе классической физики, и он применим к каждому аспекту нашей повседневной жизни.
Это положило начало настоящим физическим исследованиям.
Без Ньютона человеческая цивилизация провела бы в темном мире гораздо больше времени.
Один из величайших ученых всех времен, основной закон одного из величайших научных шедевров всех времен, "Математических начал натуральной философии", считается одним из величайших в классической физике.
Все основные уравнения силы могут быть выведены из него с помощью калькуляции.
Основатель: Леонгард Эйлер
Значение: Многие формулы в математике были открыты Эйлером, поэтому формула Эйлера не является единственной формулой.
Формула Эйлера широко распространена в различных отраслях математики.
Шарль Клейбер, министр образования и научных исследований Швейцарии, сказал: "Без многочисленных научных открытий Эйлера мы сегодня жили бы совсем по-другому".
Французский математик Лаплас считает, что: прочитав Эйлера, он становится учителем каждого.
Была ли эта формула написана Богом?
В последних создатели - все боги.
Эйлер - самый плодовитый математик в истории и ученый с наибольшим количеством книг во всех областях (включая все отрасли математики и механики, оптику, акустику, водоснабжение, астрономию, химию, медицину и т.д.).
В истории математики восемнадцатый век называют "веком Эйлера".
Эйлер родился в Швейцарии. В 31 год он потерял зрение на правый глаз, а в 59 лет ослеп. Однако он оптимист, обладает удивительной памятью и концентрацией.
Он был скромен всю свою жизнь и редко назывался в честь того, что нашел.
Однако одна из самых важных констант так и называется - e.
Насчет "Е" уже была шутка:
В психиатрической больнице один пациент весь день говорил окружающим: "Я отличаю вас, я отличаю вас".
Не знаю почему, у этих пациентов простое представление об исчислении. Они думали, что в один прекрасный день их продифференцируют до нуля и они исчезнут, как обычные полиномиальные функции.
Однако однажды он встретил неподвижного человека. Он удивился, и тот легкомысленно сказал ему: "Я - x to the power of e".
Хитрость этой формулы заключается в том, что в ней нет никакого лишнего содержимого.
Он помещает в одну формулу самые основные e, i и pie в математике, а также добавляет математику, которая является самым важным 0 и 1 в философии.
Подключитесь с помощью простого знака плюс.
Гаусс однажды сказал: "Если человек впервые увидит эту формулу и не почувствует ее очарования, он не сможет стать математиком".
Основатель: Джеймс Кларк Максвелл
Значение: Органично объединяет электрическое и магнитное поля в целостное электромагнитное поле. И создал теорию электромагнитного поля, а без электромагнитной теории не было бы сегодня социальной цивилизации.
integro
дифференциальный
Тот, кто сможет понять эти формулы, обязательно почувствует, что за ними скрывается холодный ветер - если Бога нет, то как объяснить столь совершенные уравнения?
Этот набор формул объединяет закон Гаусса об электричестве, закон Гаусса о магнетизме, закон Фарадея и закон Ампера.
Более скромная оценка звучит так: "В целом, любое электромагнитное явление во Вселенной можно объяснить с помощью этой системы уравнений".
Позже Максвелл предсказал существование электромагнитных волн на основе этого набора формул только с помощью расчетов на бумаге и ручке.
Разве мы не любим сочинять истории, например, о том, как Эйнштейн в детстве встал на путь усердной учебы и служения родине благодаря определенному стимулу?
Фактически, этот стимул и есть система уравнений, которую вы видите.
Именно потому, что эта система уравнений идеально унифицирует все электромагнитное поле, Эйнштейн всегда хотел унифицировать гравитационное поле таким же образом и поместить макро- и микросилы в один набор формул: знаменитую "большую Единую теорию". "
Эйнштейн не выходил из туннеля до самой смерти, и если он выйдет, то на другом конце туннеля мы увидим самого Бога.
Точка зрения редактора: Теория относительности Эйнштейна основана на постоянной скорости света и доказана геометрическими методами. А уравнение Максвелла как раз и содержит принцип постоянной скорости света. Поэтому краеугольным камнем теории относительности Эйнштейна является уравнение Максвелла!
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO