自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)

勾股定理

直角三角形斜边长度c的平方等于另两边a、b长度的平方和。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(1)

勾股定理独立的被古中国、古印度、古希腊所发现,自发现便广泛应用于工程建筑、天文、航海等领域。对于定理的论证方法层不不穷,至今估计至少有400余种方法。

牛顿第二定律

牛顿第二定律是经典力学的灵魂,定律指出:运动的变化与施加的力成正比,并且变化的方向沿着所施加力的方向。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(2)

这个简单的公式,将物体所受力与质量、以及描述其运动的加速度完美的统一到一起,深刻的影响了力学的发展。牛顿否定了前人运动变化要从内部解释的观念,而是从外部施加的力考虑。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(3)

万有引力定律

万有引力在所有物体之间普遍存在。两个物体之间万有引力的大小与两物体的质量成正比,与两个物体距离的平方成反比。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(4)

从苹果落地到万有引力,这可能是人类历史上最伟大的类比联想和归纳。万有引力定律不仅被用于解释天体行星的运动,其影响力扩展到了哲学、神学等领域。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(5)

欧拉公式

一个将自然对数的底、圆周率、虚数i、1和0这5个数学上的基本概念,联系在一起的神秘公式。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(6)

这个简单、完美的方程被称为上帝的方程,可以看成下面方程的特例

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(7)

当取x=π时,即可得到欧拉公式。欧拉之后,印度的天才数学家拉马努金曾独立的发现该方程,但当他知道自己不是最先发现而倍感沮丧。

热力学第二定律

世界的能量总量是恒定的,其熵值向着达到最大值的方向变化。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(8)

麦克斯韦方程组

19世纪最重要的事件,一定是麦克斯韦发现了电动力学定律。它完整的描述了包括电磁学在内的物理现象,说明了变化的磁场如何产生变换的电场,强调磁单极是不存在的,描述了电流和变化的电场如何产生磁场以及电场是如何产生。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(9)

麦克斯韦方程组描述的电磁场开创了一个全新的领域,超出了牛顿力学的范畴,并预测了不可思议的穿越时空的电磁波。麦克斯韦的工作指向了:电磁波的产生和探测问题;以太的漂移的测量问题;使用更简洁的方式对方称进行重写,以方便实际应用。尤其是对方程的简写工作,意义重大!

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(10)

质能方程

能量和质量能够相互转化,能量等于质量乘以光速的平方。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(11)

这是一个划时代的质量-能量方程,将完全不同的两个概念联系在一起,毫无疑问的是人类有史以来最著名的方程,它改变了宇宙结构等基本概念;也将人类带入了原子核时代!

广义相对论

时空决定了物质如何运动,物质决定了时空如何弯曲。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(12)

这在人类思想上是空前的,它是哲学渗透、物理学直觉和数学技巧完美结合的伟大艺术品,引来无数的膜拜。经典力学时代的牛顿定律,描述了万物的运动规律,却不曾解释其中的深刻缘由。广义相对论就是一个完美的尝试。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(13)

薛定谔方程

薛定谔方程是量子论的基本方程,该方程不仅在物理学中发挥着及其重要的作用,在数学上也是取之不尽的。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(14)

海森堡不确定性原理

要准确描述小空间中粒子的位置,粒子的动量就会变得不确定,反之亦然。粒子总体的不确定性大于等于某一确定量。

自然科学最准确的定律(人类科学史上最著名的10大公式)(15)

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