影響世界的十大方程式

1、數(shù)學(xué)方程式不僅能夠幫助人們解決知識上的問題，同時，從某種角度來看，它們本身也是非常美麗的。許多科學(xué)家都曾坦承，自己非常喜歡某些方程式，并不僅僅因其功能，更在于它們所表現(xiàn)出的那種簡約而不簡單、形式如詩句般優(yōu)雅的美感。以下，便是由LiveScience網(wǎng)站刊登出的世界各國科學(xué)家們鼎力推薦的美麗方程：一、廣義相對論該方程式由20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家愛因斯坦于1915年提出，是開創(chuàng)性理論廣義相對論的組成部分。它顛覆了科學(xué)家們此前對于引力的定義，將其描述為時空扭曲的結(jié)果?！爸钡浆F(xiàn)在，我依然為單獨一個數(shù)字方程就可以完整覆蓋時空的定義而感到震驚?！泵绹臻g望遠鏡研究所天體物理學(xué)家馬里奧利維奧表達了自己對該方

2、程的推崇，“這個方程式堪為愛因斯坦天才智慧的結(jié)晶?！崩S奧解釋道：“該方程式的右邊部分，代表著我們所在宇宙，包括推動宇宙膨脹的暗物質(zhì)在內(nèi)的總能量。左邊則表述了時空的幾何形式。左右兩邊合起來描述了愛因斯坦廣義相對論的實質(zhì)，即質(zhì)量和能量決定了時空的幾何形式以及曲率，表現(xiàn)為我們俗稱的引力?！薄斑@是個優(yōu)雅的方程?！奔~約大學(xué)的物理學(xué)者凱爾克蘭默爾對利維奧的意見表示贊同。同時，他還指出該方程式展示了時空、質(zhì)量與能量之間的關(guān)系?！斑@個方程式告訴人們?nèi)咧g的相互關(guān)聯(lián)，比如太陽的存在是如何扭曲了時空，導(dǎo)致地球圍繞它進行軌道運動。它還解釋了宇宙自大爆炸之后的進化情況，以及預(yù)言了黑洞的存在?！倍?、標(biāo)準(zhǔn)模型這是另外

3、一條被物理學(xué)界奉為經(jīng)典條文的方程式。標(biāo)準(zhǔn)方程描述了那些被認為組成了當(dāng)前宇宙的基本粒子。它還能夠被壓縮為以18世紀(jì)法國著名數(shù)學(xué)和天文學(xué)家約瑟夫路易斯拉格朗日命名的簡化形式。美國加州斯坦福直線加速器中心理論物理學(xué)家蘭斯迪克森推薦了該方程式。在他看來，它成功地描述了除重力之外，人們迄今為止在試驗室中所發(fā)現(xiàn)的基本粒子與力，其中就包括新近被發(fā)現(xiàn)的被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子，即該方程式中的希臘字母“”。不過，盡管標(biāo)準(zhǔn)方程與量子力學(xué)、狹義相對論可以彼此兼容，但是卻難與廣義相對論建立統(tǒng)一關(guān)系，因此它在描述重力上無能為力。三、微積分基本定理如果說，廣義相對論與標(biāo)準(zhǔn)方程描述的是宇宙的某些特殊方面，那么其他一

4、些方式則適用于所有情況，比如微積分基本定理方程。該方程式堪為微積分學(xué)的肱骨理論，并且把積分與導(dǎo)數(shù)這兩個微積分學(xué)中最為重要的概念聯(lián)系在一起?！昂唵蔚卣f，它表述了某平滑連續(xù)變量的凈變值，比如其在特定時間內(nèi)走過的距離，等于這個量變化率的積分，即速度的積分?！泵绹Ｌ貪h姆大學(xué)數(shù)學(xué)系主任馬爾卡納布拉卡洛娃-特里維西克說?！拔⒎e分基本定理讓我們能夠在整個間隔變化率的基礎(chǔ)上，測算某一間隔的凈變值?！闭f到微積分，實際上早在古代該學(xué)科的萌芽就已經(jīng)開始萌發(fā)，直到17世紀(jì)時最終由伊克薩牛頓整理成科，并開始將其應(yīng)用于描述行星圍繞太陽的運動規(guī)律。四、勾股定理（也稱：畢達哥拉斯定理）該定理可謂老而彌香的骨灰級理論，幾乎是

5、每個學(xué)生開始學(xué)習(xí)生涯后，學(xué)到的第一批幾何知識之一。這條定理的具體內(nèi)容是：任何直角三角形的兩個直角邊長度的平方相加，其和等于剩下那條斜邊長度的平方?！爱呥_哥拉斯定理，是第一個讓我感到震驚的數(shù)學(xué)定理?！蓖扑]這條方程式的美國康奈爾大學(xué)數(shù)學(xué)家戴安娜塔米娜說。而她給出的理由是：“這條幾何學(xué)中的定理，也同樣能夠用數(shù)字進行表達。這對于當(dāng)時還是個孩子的我來說，是多么的奇妙有趣?！蔽?、歐拉方程這個看起來非常簡單的方程式，實質(zhì)上描述了球體的本質(zhì)。用馬薩諸塞州威廉姆斯學(xué)院的數(shù)學(xué)家科林亞當(dāng)斯的話說：“如果你能夠?qū)⒁粋€球體分割成為面（F）、邊（F）和點（V），那么這些面，邊和頂點之間的關(guān)系，必定符合V-E+F=2?！痹?/p>

6、亞當(dāng)斯看來，該方程式最大的魅力在于，它以一個包含面、棱和頂點數(shù)目的方程，體現(xiàn)了不同形狀物體的本質(zhì)屬性。不管代入的是什么樣的物體，該程式的結(jié)論都是成立的。比如，除了球體，如果人們考察5面金字塔形，即4個三角形與1個正方形的組合，就會發(fā)現(xiàn)等號的右邊，一樣會是數(shù)字2。六、狹義相對論愛因斯坦再次因為自己的相對論入選本次評選，只不過這次是狹義而不是廣義相對論。狹義相對論并沒有把時間和空間看做絕對、靜止的概念，它們呈現(xiàn)的狀態(tài)與觀察者的速度有關(guān)。這個方程式描述了隨著觀察者向某一方向移動的速度加快，時間是如何膨脹，或者說開始變慢?！霸摲匠淌阶顐ゴ蟮囊稽c，恰恰在于它是那么的平易近人?！睔W核中心粒子物理學(xué)家比爾莫

7、瑞說?！罢麄€方程中并沒有代數(shù)等復(fù)雜的運算，一個普通中學(xué)生都能夠完成計算。當(dāng)然，它不可能僅僅只是這么簡單。實際上，這個方程式提供了一種全新的看待宇宙的角度和方式，一種看待人們與現(xiàn)實世界之間關(guān)系的態(tài)度。而最精妙的是，要反映這么深厚的內(nèi)涵，該方程式卻只借助了最為簡單的數(shù)學(xué)方式，任何想要解讀它的人都可以得償所愿?！蹦鸨硎?。在莫瑞看來，與愛因斯坦的廣義相對論相比，這位大科學(xué)家的狹義相對論更令自己鐘愛。因為理解前者所需要的那些深奧數(shù)學(xué)知識，連他這樣的專業(yè)學(xué)者都會感到一頭霧水。七、1=0.999999999從形式上看，這是一個很簡單的等式。1等于0.99999這個無窮數(shù)。之所以推薦這個等式，美國康奈爾大學(xué)

8、數(shù)學(xué)家斯蒂文斯特羅蓋茨的理由是“每個人都能理解它，但同時人們又會覺得有些不甘心，不太愿意相信這種“簡單”意味著“正確”。在他看來，這個等式展現(xiàn)了一種優(yōu)雅的平衡感1代表著數(shù)學(xué)的起始點，而右邊的無窮數(shù)則寓意無限的神秘。八、卡倫西曼吉克方程“卡倫西曼吉克方程可以說是上世紀(jì)70年代以來，最為重要的方程之一。它告訴我們在量子世界里，需要全新的思維和眼光?！泵绹_格斯大學(xué)理論物理學(xué)家馬特斯特拉瑟給出了自己的推薦理由。多年來，該方程在諸多方面都得到了有效應(yīng)用，包括令物理學(xué)家們測量質(zhì)子和種子的質(zhì)量。按照基礎(chǔ)物理學(xué)，兩個物體之間的引力和電磁力，與兩物體之間距離的平方成反比。將質(zhì)子、中子聚合在一起組成原子核的那種

9、力量，也具有此屬性。它同樣也是將夸克聚合在一起形成質(zhì)子和中子本身的原因。不過，哪怕微小的量子震蕩，都會或多或少地改變這種力量與距離之間的關(guān)系狀況?！斑@種特性，阻止了該力量做長距離延伸時產(chǎn)生衰減，并且使其令其能夠捕獲夸克并將其壓聚成為質(zhì)子和中子，進而構(gòu)成組成人類世界的原子。因此，卡倫西曼吉克方程的意義就在于，用相對簡單易行的計算效果，將這種劇烈且難于計算的重要關(guān)系表達了出來?！彼固乩f。九、極小曲面方程“這個方程某種程度上解釋了人們吹出的那些肥皂泡的秘密?！蓖匪箤W(xué)院數(shù)學(xué)家弗蘭克摩根在推薦時表示，該程式是非線性的，蘊含了指數(shù)、微積分等知識，描述了美麗肥皂泡性質(zhì)背后的數(shù)學(xué)。這與人們相對熟悉的熱方程，波動方程以及量子力學(xué)領(lǐng)域的薛定諤方程等線性偏微分方程，有著很大的不同。十、歐拉線“首先，從任意一個三角形開始，畫出圓周經(jīng)過該三角形三個頂點的圓并找到圓心。接著，找出三角形的重心，并對著它的三條邊