科学离不开计算 介绍五个 至关重要的方程式

所有方程都体现了宇宙的一些重要内容，无论是质量和能量之间的关系，两个物体之间的引力，还是三角形的边。

任何方程中最重要的部分是位于其核心的等号，你以为就是两条寻常的线？

不！这两条横线告诉我们，当我们改变一个事物时，我们会看到另一个事物的相应变化。

通过这样的方式，方程揭示了表面上不同数量或属性之间的联系。

一旦联系在一起，这种新发现的关系可以作为未来洞察力的基础。

对于科学家来说，方程的重要性也因他们所处的领域而不同。

但是，我们有可能挑出几个对我们看待世界的方式有巨大影响的方程。

以下罗列出的方程，虽然不是一个详尽的清单，但这五个方程都概括了一些全新的东西--无论是事物之间的新关系，还是看待世界的新方式。

一旦写在纸上，这些方程都促成了未来的突破，因为一代又一代的思想家利用他们的力量做出了新的发现。

一，E=mc^2（读作 E等于mc平方 ,亦称 质能转换公式 或 质能方程 ）

阿尔伯特-爱因斯坦1905年提出的与质量和能量有关的方程式既优雅又表面上反直觉。

他说过，能量等于一个物体在其静止框架内的质量乘以光速的平方。

这样一来，爱因斯坦揭示了质量和能量可以被认为是相互等价的。

从爱因斯坦的方程式中，可以看出，改变一个物体的质量也将改变它所包含的能量，反之亦然。

有一种常见的误解是，该方程式表明质量可以转化为能量，然后再转化回来。

这实际上不是爱因斯坦的意思。相反，他只是表明，改变质量必须导致能量的变化--尽管是非常大的变化。

二，勾股定理

直角三角形的两条边和斜边之间的基本关系是以希腊哲学家毕达哥拉斯命名的，尽管他不一定是第一个提出这个定理的人。

该定理表明，对于任何直角三角形，可以将其两条较短的边的平方相加，得到其最长边的平方长度。

这一见解将几何学和代数学科结合在一起，它是利用形状之间的关系来推导出关于数字的基本观察的早期例子。

在这个领域的后续发现今天仍在拓扑学领域继续存在，而且，更具体地说，我们每次使用GPS为我们提供三角定位时，都会依赖该定理。

三，热力学第二定律

热力学定律产生于对能量如何流动的观察。

第一条定律指出，能量必须始终是守恒的--这本身就是一个重要的发现。

但是，第二条定律，最初描述了热量在一个系统中如何转移，将被证明具有非常深远的影响。

该定律可以根据情况以多种方式制定，但它最基本的观点是，热--因此也是能量--只在一个方向上自然流动，即从热到冷。

虽然我们可以通过消耗能量来加热一些东西，但这只是一个暂时的解决方案。

这是我们每天都能看到的东西，但其意义是巨大的。

四，微积分

微积分涉及许多不同的方程式，但它始于一个单一的突破。

两位17世纪的思想家，艾萨克-牛顿和戈特弗里德-莱布尼茨，独立地找到了一种方法，将无限级数接近一个定义极限时的收敛现象正式化。

这部分源于试图计算一条曲线在任何给定点斜率的问题。

这个问题数学家以前也曾部分回答过，但从未像莱布尼茨和牛顿那样优雅而完整地回答过。

导数和积分，这是微积分的两个基石。

今天，微积分是工程学、物理学、经济学和许多其他科学学科的一部分。

这两位数学家在谁应该被认为是真正的微积分之父的问题上产生了激烈的分歧。

今天，微积分被认为是这俩个人独立发明的。

五，万有引力定律

尽管牛顿必须分享微积分的功劳，但他可以单方面要求他的万有引力定律的功劳。

该方程借鉴了伽利略和约翰内斯-开普勒等科学家的工作，指出宇宙中的每一个物质粒子都对其他每一个物质粒子产生吸引力。

这种力随着质量的增加而增加，随着距离的增加而呈指数下降。

牛顿的工作将伽利略对地球上物体运动的观察与开普勒对天体运动的研究统一起来。

其结果是建立了一个方程，表明行星和炮弹的运动都受相同的规则支配--在他的时代，这不一定是一个既定事实。

文章来源：《水科学与工程技术》 网址: http://www.skxygcjs.cn/zonghexinwen/2021/1031/1312.html