看此書的主要目的是想了解歐拉公式這個最美的上帝公式的含義,后面的公式越來越難,基本上就不仔細看了。
1、畢達哥拉斯定理(勾股定理)c2=a2+b2
下面這張圖是歐幾里得《幾何原本》中的一個證明的經典圖形。
在這個網站http://www.cut-the-knot.org/pythagoras/index.shtml中給出了100多種證明方法,誰有耐心看完,估計幾何就學好了。
2、牛頓第二定律F=ma
高一物理課本一上來就講這個著名的定理。
3、牛頓萬有引力定律Fg=Gm1m2/r2
牛頓的蘋果的故事估計都聽說過。
4、歐拉公式eiπ+1=0
具有數學之美的上帝公式,e和π都是無理數,i是-1的平方根,是一個虛數,0和1是最簡單的整數,歐拉公式把它們聯系在一起。我看此書的目的就是想了解這個公式的含義,以前在學復變函數時,朦朦朧朧地聽過它的含義,一直都沒有搞明白過。
實際上e=2.71828…,就是下面這個無窮序數之和。
歐拉在研究三角函數時,發現三角函數也可以用無窮級數來表示。
他引入虛數單位i,把上面2個級數湊在一起。
這個方程在指數函數和三角函數之間建立了深層次的聯系。當x=π時,cosπ=-1,sinπ=0,因此eiπ=-1或eiπ+1=0。
歐拉公式的圖形上的含義:
上面每一項都是復平面上的一個向量,也就是把其中的 i 理解為逆時針旋轉90度。第一項1表示從(0, 0)點出發沿x軸到達(1, 0)的向量,第2項表示在垂直方向上前進π個單位。第3項就是向左走π2/2個單位。無數級數表示最后的點收斂於(-1, 0)這個點。我終於明白了歐拉公式的幾何含義!
5、熱力學第二定律S’-S>=0
S表示之前的熵,S’表示一段時間之后的熵。整個世界的熵值向着達到最大值的方向變化。以前對這句話沒有什么概念,看了好幾本書中都提到了這個觀點,現在有一點點理解了。
而熱力學第一定律就是說“世界上的能量總量是恆定的”。
后面幾個方程我就看不懂了,把公式擺在這里吧。如果能看懂,絕對是一個物理學家。
6、麥克斯韋方程組
我看不懂這個方程。據說它完整描述了包括電磁學在內的物理現象。
7、愛因斯坦質能方程E=mc2
這個也理解不了:能量和質量可以相互轉化。能量等於質量乘以光速的平方。
8、愛因斯坦的廣義相對論方程
時空決定了物質如何運動,物質決定了時空如何彎曲。
9、薛定諤方程
10、海森促進不確定性定理
英國科學期刊《物理世界》評選的最偉大的公式與這本書的稍有不同,它們是:
No.1 麥克斯韋方程組(The Maxwell's Equations)
No.2 歐拉公式(Euler's Identity)
No.3 牛頓第二定律(Newton's Second Law of Motion)
No.4 勾股定理/畢達哥拉斯定理(Pythagorean Theorem)
No.5 質能方程(Mass–energy Equivalence)
No.6 薛定諤方程(The Schrödinger Equation)
No.7 1+1=2
No.8 德布羅意方程組(The de Broglie Relations)
No.9 傅立葉變換(The Fourier Transform)
No.10 圓的周長公式(The Length of the Circumference of a Circle)