最美方程|你知道几个?

最美方程|你知道几个?

有许多的数学方程式都非常的优美,不仅如此,它们各自都描述了一些支配宇宙的最基本却影响深远的规则。想要理解这些方程式并不是一朝一夕的事,我们需要受过很多的训练才能完全的理解它们。它们之中有一些是如此的复杂,以至于很难用普通的语言来传达其全部的意义。但是,这并不意味着我们不能够欣赏它们的美。这里罗列了11个最受物理学家和数学家喜爱的方程式,献上你宝贵的一票认为你心中最美的方程式是?

来简单的了解一下这些方程式:

【狄拉克方程】

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1928年,保罗?狄拉克提出了描述电子的相对论性方程式——狄拉克方程。它把物理学上两个最重要的想法联姻在了一起:描述微观世界的量子力学以及描述快速运动物体行为的狭义相对论。因此,狄拉克方程描述了粒子(比如电子)以接近光速运动时的行为。狄拉克方程是通往量子场论的第一步,以至于今天我们才有了粒子物理学的标准模型和希格斯玻色子。同时,狄拉克方程还预言了反物质的存在!

【黎曼方程】

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一个质数是指在大于1的自然数中,除了1和该数自身外,无法被其他自然数整除的数。比如3是质数,8就不是因为除了1与8外,2和4也是其正因数。质数是算术中的原子,它们在数学世界是最基本的却又是最重要的。两千多年以来,对质数无止境的探索,我们却不了解它们。

大数学家黎曼在1859发表了黎曼方程,在给定一个数字下,通过方程就能够计算出有多少个质数。比如从黎曼方程中可以计算出在1到100范围中共有25个质数。该方程暗示着一些更深层次的规则在支配着哪些数是质数,数学家正努力的想要理解这些规则。质数有很多的实际用途,比如在密码学上的应用。

【 π 】

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对于pi大多数人都再熟悉不过了。它描述了一个圆的周长如何随着直径改变,这两者之间的比率就是pi。它大约等于3.14,但不完全是,因为它是一个无理数。Pi的重要性体现在生活的方方面面,它帮助我们发现行星、发射飞船,在GPS中的应用,甚至出现在DNA双螺旋中。

【爱因斯坦场方程】

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爱因斯坦于1915年发表了广义相对论。他写下了一个方程,但其实是十个其它方程的总结。广义相对论完全改变了我们对自然的理解以及宇宙的演化,它以一个全新的角度诠释了什么是引力。该方程式的右边部分,代表着我们所在宇宙,包括推动宇宙膨胀的暗物质在内的总能量。左边则表述了时空的几何形式。左右两边合起来描述了爱因斯坦广义相对论的实质,即质量和能量决定了时空的几何形式以及曲率,表现为我们俗称的引力。用物理学家惠勒的话总结就是:“时空告诉物质如何运动,物质告诉时空如何弯曲。”