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爆炸吧知識
最近,大家都被《隱祕的角落》刷屏了吧?
但喫瓜、看瓜的背後,我看到了理科生的可怕之處。
數學課上,爲了暗示朱朝陽自己殺人其實是因爲被背叛,張東昇利用笛卡爾在愛情裏或美好與悲慘交織的故事,三兩句話,就向朱朝陽拋出一個敏感的問題:
“童話與真相,你願意相信哪個?”
數學思維的理性和作爲人的感性,在他身上顯露無疑。誰說理科生除了整天做題,啥都不知道,也不懂浪漫?
超模君我作爲理科生陣營的一員,也經常被嘲笑,他們稱我爲——理科·莫得感情·口才不好·標配格子衫眼鏡·不修邊幅·沒有頭髮的胖子·生。
爲了給自己理科生正名(我們知道很多文科生不知道的!這些知識一樣很浪漫!)
今天超模君整理了“八大必知理科知識”給大家感受一下,快去問問你身邊的文科生,都能說得上來幾個!
1、相對論
相對論的大名大家都聽過,但很難講得又簡單又清楚,超模君就挑好懂的部分講。
先說狹義相對論,起因是人們發現光的速度很神奇:
假如你不動,一輛車以10m/s的速度開過去,你測量車的速度就是10m/s;如果你以1m/s的速度與車同向走路再測,那車速就是9m/s。
但你測光速,兩次結果卻是一樣的,無論你以什麼速度走,光速都不變,與你的速度無關。這就是光速不變原理。
愛因斯坦
在這個基礎上,愛因斯坦認爲光速是最快的速度,然後一通操作,得出結論:速度越大,質量越大,長度越短,時間變慢。
不過這個要在接近光速的時候才能體現,平時速度慢感覺不到。
而廣義相對論的基礎是重力效果等於加速度效果。
比如你坐電梯,電梯上升加速的時候你會感覺身體一沉,這和地心引力增大感覺相同。下降的時候會失重,身體一飄和地心引力減小感覺相同。
然後愛因斯坦又是一通操作得出:光受引力會彎曲。比如光經過太陽時,所以我們能看到太陽後面的星球。
萬有引力是通過引力波轉遞產生效果的,引力波的速度等於光速。
質量很大的恆星會變成黑洞,光都跑不出來。
愛因斯坦曾說,如果我沒有提出狹義相對論或許有人在10年內會提出,如果我沒有提出廣義相對論,50年內都不會有人提出。
哦,大神,接受我的膜拜。
2、費馬大定理
簡單來說就是,勾股定理,在指數爲不是1或2的正整數時,都不成立。
費馬也是一位數學家,他提出這個猜想後,在旁邊寫了一句很有意思的話:“我確信已發現了一種美妙的證法 ,可惜這裏空白的地方太小,我寫不下”。
然後歷代數學家前赴後繼,一共用了354年,高斯歐拉等大神都未能證明它。
費馬
300年啊,所有數學家一起圍攻的一個問題,都沒能被解決。直到1995年,才被英國數學家懷爾斯證明。
在證明期間,許多全新的數學思想就此誕生,所以當它被證明之時。有人說,會下金蛋的雞死了……
後來人們也基本認定費馬沒證明,他寫那句話就是裝個逼……
3、麥克斯韋方程組
麥克斯韋是牛頓之後,愛因斯坦之前最偉大的物理學家。這四個簡潔的方程統一了電磁學。
類比一下就是現代物理大致分爲經典力學、量子力學、相對論、弦理論,但四個領域的公式很多互不通用。
愛因斯坦畢生的遺憾就是沒能寫出統一所有物理領域的大統一方程。
之前電磁學的公式和知識也是如此散亂,直到麥克斯韋方程組一出。
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麥克斯韋方程組相當於電磁學的大統一公式。(相當於牛頓把蘋果掉到地上的物理公式,和天體運行公式,統一在了萬有引力定律。)
這個公式是理科生最常用,也最易理解的公式之一,很多理科生看了之後都想跪下來膜拜大神……
4、笛卡爾心形曲線
這是一個用極座標表示的曲線,極座標是拿長度和角度表示函數的一種座標。
這個函數的形狀是一個心形,表達式也很簡潔優美,就如純粹的愛心。
笛卡爾是個單身的數學家和物理學家,人們給他和這個函數編了一個悽美的愛情故事,百歲山的廣告就是在講這個故事。
這個心形函數是初階版本,進階版本也有,但較爲複雜。
不過不少人覺得這個函數更像屁股……
受此啓發,理科生開始了他們的浪漫。
5、潮汐鎖定
月球爲什麼始終一個面對着地球?這和錢江潮、每天的漲潮落潮是一個原因。
由於地球直徑很長,所以近日點比遠日點受到太陽引力大。
而地球中心是平衡點,所以兩端一端被拉向太陽,一端被拋離太陽:
又由於地球表面是水,所以兩端水被拉高了(即漲潮),另外兩端就是落潮。
每天地球轉一圈就是潮漲潮落。
月球地球太陽一條線,且月球在中間時,引力最大,潮水最大,即每月十五十六的樣子。
同理,由於力的作用是相互的,月球給地球上的水潮汐力,也會受到地球的反作用力。
但月球上是石頭,所以月球被拉成了橢圓形。
又因爲受力平衡,橢圓形瘦長的一端必須始終朝向地球。
於是月球就被潮汐引力鎖住了,始終只能一面朝着地球。
古人因此展開了許多遐想,創作了許多浪漫的文學佳作。
6、歐拉公式
歐拉
歐拉是數學史上最偉大的四位數學家之一(阿基米德、牛頓、歐拉、高斯)。
這個公式的重要意義,在於把指數函數,和三角函數聯繫在了一起。
有趣的地方在於,當x等於π的時候,公式就變成了e^(iπ)+1=0
這個公式沒有任何多餘的內容,將數學中最基本的e、i、π放在了同一個式子中,同時加入了數學也是哲學中最重要的0和1,再以簡單的“+”相連。
簡潔優美,被人們稱爲“上帝創造的公式”。
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高斯曾經說:“一個人第一次看到這個公式而不感到它的魅力,他不可能成爲數學家。”
7、薛定諤方程
薛定諤方程
曾有人問,如果知道所有物體的物理狀態,那是不是就可以計算出他的未來的軌跡,可以預測未來?
薛定諤方程否決了這一點,它表明量子力學中,粒子以概率的方式出現,具有不確定性。知道位置就不知道速度,知道速度就不知道位置。
這不能用經典物理公式計算,也就無法計算他未來的位置,徹底否決了預測未來的言論。因此,這個公式在量子力學中有重要地位。
薛定諤
提到薛定諤就不得不提到薛定諤的貓,這個實驗表明,不確定狀態的量子,只有被打開觀測了你才知道他的狀態,沒被觀測前你是不知道它的狀態的。
但這個量子的狀態又是肯定存在而且確定的,只是你不知道。
所以生命被量子決定的貓在盒子被打開觀測前也不知死活。
但貓的死和活的狀態又應該是確定的,從而造成這隻貓處於既死又活的不確定狀態。
正是因爲這隻假想出來的既死又活的貓,才延伸出來被玩壞的薛定諤的處女的梗。
8、黎曼猜想
黎曼猜想
黎曼猜想和哥德巴赫猜想同樣重要,只不過黎曼猜想難以對常人講述,所以很少提起。
它和哥德巴赫猜想一樣是研究質數分佈的,猜想質數的分佈有着一定的規律。
先說說質數,質數是無窮多的,在數學中還很重要,所以人們對它的分佈十分好奇。
波恩哈德·黎曼
但是黎曼提出了一個猜想,如果被證實了,那可以說明部分質數的分佈確實有一定的規律。
然而,數學家們證了100多年還沒證出來......
雖然證不出來,但是所有數學家都認爲他是對的。於是,數學家們直接以黎曼猜想爲基礎,繼續往後推,又搞出了一堆重要猜想。
黎曼猜想證對了問題不大,一堆猜想升級爲定理,如果證明是錯的,數學大廈塌一層樓。
那黎曼猜想有多重要呢?重要到可能會推進哥德巴赫猜想的證明,密碼學的重新洗牌。
1900年,被譽爲最後一位,精通所有數學領域的數學大師——希爾伯特提出來了23個世紀數學難題,黎曼猜想就在其中。
希爾伯特曾說,如果自己在500年後復活,第一個想問的就是:黎曼猜想被證明出來了嗎?
寫在最後
科學之美,讓無數偉人投畢生於其中。
戴維招法拉第爲助手時問他:“科學是很苦的,而且沒有回報,你做好準備了嗎?”
法拉第回答:“我覺得科學本身就是一種回報。”
科學之美,在法拉第看來超乎一切世間珍寶。
如果不知道科學之美,那超模君覺得,確實是文科生的一個遺憾。
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參考來源:
https://www.zhihu.com/question/270455074/answer/1083842487