科学家和数学家们指出狄拉克方程式(看下面)令人称奇。
物理学家Jim Al-Khalili说:“从美学上来看,这公式可以说是优雅简洁”,“这个方程式非常强大,因为在20世纪的物理界扮演了不可替代的角色,意义重大。”
到目前为止,读者们将其排在了第三的位置上。
下面解释了前两名票选出来的“最美公式”,看过后你可能就明白为什么了。
狄拉克方程式
物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)是和阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)一个时代的科学家,1933年,因为量子力学理论的杰出贡献,狄拉克和埃尔温·薛定谔(Erwin Schrodinger)共同获得了诺贝尔物理学奖。他发现的方程式要比高中物理课上的方程式要复杂一些。
狄拉克方程式中引入了爱因斯坦的相对论,考虑有自旋角动量的电子作高速运动时的相对论性效应,给出了氢原子能级的精细结构,研究氢原子能级的分布。
他的方程式能适用于运动速度无论多快电子,狄拉克走出了量子辐射理论的第一步,还做出了反粒子和反物质的预言。
显然,当狄拉克自己看待这个方程式时,他肯定会回答:“它非常的美丽”
当然,BBC的读者和科学家们完全同意这方程式的美妙之处。
欧拉公式
这个公式是由瑞士数学家发现的(他有“数学界的莫扎特”之称),要比狄拉克方程式简单的多。但这看起来虽然简单,莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)却抓住了数学上最简单的定理。(它获得了17%的选票)
这个公式由5个数学上最简单的符号组成,1、0、π、i和e。用了3中最基础的运算法则,加法、乘法和幂运算。
重新看一下这些符号:
一个虚数单位字母i,一个-1的平方根,e是取值接近2.71828的数学常数,还有圆周率π,就这么简单,几乎不可能。
这些确定的符号使得公式变得简单起来,也奠定了该公式在数学领域中的显著地位。
Pi(π)
这可能是你高中记得最清楚的数学单位。该符号是圆的周长与直径的比值。你可能不能理解,但是确定的是,π值接近3.14159。
我们可以根据大约4000年前古巴比伦人的方法粗略的估算出圆周率,这方法仍然是非常有用的。圆周率可以帮助我们探索行星,发射航天器,甚至发现DNA的双螺旋结构。
数学家Chris Budd告诉BBC:“我和我的学生说,如果这个数学符号完全打动不了你们,那你们就是没有灵魂的人”,“这还可以用来描述世界的几何图形。”
真的,3个最美妙的公式分享完了:虽然他们可能看起来很复杂(比如,狄拉克方程式),但它们对人类而言,描述了世界上最简单的数学真理。
还有什么公式比它们更美呢?
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