外媒盘点十大影响世界文明进程的魅力方程

数学方程不仅能帮助人们解决知识中的问题，而且从某种角度来看，它们本身也很美。许多科学家承认，他们非常喜欢某些方程，不仅因为它们的功能，还因为它们表现出简单但不简单的美感，形式优雅如诗。

以下是来自世界各地的科学家在LiveScience网站上强烈推荐的美丽方程式:

一、广义相对论

这个方程是由20世纪最伟大的物理学家爱因斯坦在1915年提出的，是广义相对论先驱理论的一部分。它推翻了科学家先前对重力的定义，并将其描述为时空扭曲的结果。

“直到现在，我仍然感到震惊的是，一个单一的数值方程可以完全涵盖空间和时间的定义。”美国太空望远镜研究所的天体物理学家马里奥·里维奥表达了他对这个等式的钦佩。"这个等式是爱因斯坦天才和智慧的结晶。"

利维奥解释道:“等式的右边部分代表了我们宇宙的总能量，包括推动宇宙膨胀的暗物质。左边是空间和时间的几何形式。左右两边共同描述了爱因斯坦广义相对论的本质，即质量和能量决定了空间和时间的几何形式和曲率，用我们通常所说的引力来表示

"这是一个优雅的等式。"纽约大学的物理学家凯尔·克兰默同意利维奥的观点。同时，他还指出，这个方程显示了时空、质量和能量之间的关系。“这个等式告诉人们三者之间的相互关系，比如太阳的存在如何扭曲时空，导致地球绕着它转。它还解释了宇宙自大爆炸以来的演变，并预测了黑洞的存在。”

二。标准模型

这是另一个被物理学界视为经典的方程。标准方程描述了被认为构成当前宇宙的基本粒子。它也可以简化为一种形式，以18世纪著名的法国数学家和天文学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日的名字命名。

美国加州斯坦福线性加速器中心的理论物理学家兰斯·迪克森推荐了这个方程。在他看来，它成功地描述了迄今为止在实验室中发现的除重力以外的基本粒子和力，包括新发现的被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子，即方程中的希腊字母“φ”。

然而，尽管标准方程可以与量子力学和狭义相对论兼容，但很难与广义相对论建立统一的关系，因此它不能描述重力。

第三，微积分的基本定理

如果广义相对论和标准方程描述了宇宙的某些特殊方面，那么其他方法也适用于所有情况，比如微积分的基本定理方程。

这个方程可与微积分的肱骨理论相媲美，并且连接了微积分的两个最重要的概念，积分和导数。简而言之，它表示一个光滑连续变量的净变化值，如它在一个特定时间内行进的距离，等于这个量的变化率的积分，即速度的积分美国福特汉姆大学数学系系主任马尔卡娜·布拉·卡尔洛娃-特里维西克说。“微积分的基本定理使我们能够根据整个区间的变化率来衡量某一区间的净变化。”

事实上，当谈到微积分时，这门学科的萌芽早在古代就开始了，直到17世纪，伊克萨·牛顿最终把它组织成一门学科，并开始应用于描述行星围绕太阳运动的规律。

毕达哥拉斯定理

这个定理可以说是一个古老的米卡的骨架理论，它几乎是每个学生在开始学习生涯后学到的第一批几何知识之一。

这个定理的具体内容是:任何直角三角形的两条直角边的长度的平方和等于剩余斜边长度的平方。

"毕达哥拉斯定理是第一个让我震惊的数学定理."美国康奈尔大学的数学家戴安娜·塔米娜推荐了这个等式，她说。她给出的理由是:“几何学中的这个定理也可以用数字来表示。当我还是个孩子的时候，这对我来说是如此美妙和有趣。”

欧拉方程

这个看似简单的方程本质上描述了球体的性质。用马萨诸塞州威廉姆斯学院的数学家科林·亚当斯的话说:“如果你能把一个球体分成面(F)、边(F)和点(V)，那么这些面、边和顶点之间的关系必须符合V-E+F=2。”

在亚当斯看来，这个方程最大的魅力在于它通过一个包含面、边和顶点数量的方程来体现不同形状物体的本质属性。无论用什么样的对象来代替，程序的结论都是有效的。例如，除了球体之外，如果人们看五边金字塔，即四个三角形和一个正方形的组合，他们会发现等号的右边与数字2相同。

六.狭义相对论

爱因斯坦因他的相对论再次被选中，但这次是狭义相对论，而不是广义相对论。

狭义相对论不认为时间和空间是绝对的和静态的概念。它们呈现的状态与观察者的速度有关。这个等式描述了当观察者在某个方向上移动得更快时，时间是如何扩展或开始变慢的。

"这个等式最大的优点是非常容易理解。"欧洲粒子物理研究所的粒子物理学家比利·穆雷说。“在整个方程中没有像代数这样复杂的运算。一个普通的中学生能完成这些计算。当然，不能就这么简单。事实上，这个等式提供了一个全新的视角和方式来看待宇宙，以及看待人与现实世界之间关系的态度。最微妙的是，为了反映如此深刻的内涵，这个方程只使用最简单的数学方法，任何想要解释它的人都能得到他想要的东西。”默里说。

在默里看来，与爱因斯坦的广义相对论相比，这位伟大科学家的狭义相对论更受他自己的喜爱。因为理解前者需要深厚的数学知识，即使像他这样的专业学者也会感到困惑。

七，1 = 0.999999999...

形式上，这是一个非常简单的等式。一等于0.99999...这个无穷大的数字。推荐这个等式的原因是“每个人都能理解，但同时人们会觉得有点不愿意也不愿意相信这个“简单”意味着“正确”。”在他看来，这个等式显示了一种优雅的平衡感——1代表数学的起点，而右边的无穷数意味着无限的神秘。

八、卡伦·西孟克方程

“卡伦·西曼吉克方程可以说是20世纪70年代以来最重要的方程之一。它告诉我们，在量子世界中，我们需要新的思维和愿景。”罗格斯大学的理论物理学家马特·斯特拉瑟给出了推荐的理由。多年来，该方程已被有效地应用于许多方面，包括允许物理学家测量质子和种子的质量。

根据基础物理学，两个物体之间的引力和电磁力与两个物体之间距离的平方成反比。结合质子和中子形成原子核的力也有这种性质。这也是夸克聚集在一起形成质子和中子的原因。然而，即使是很小的量子振荡也会或多或少地改变这个力和距离之间的关系。

“这一特性阻止了力在长距离延伸过程中的衰减，并使它能够捕获夸克并将它们压在一起形成质子和中子，从而形成构成人类世界的原子。因此，卡伦·西曼吉克方程的意义在于用相对简单易行的计算结果来表达这种强烈而又难以计算的重要关系。”斯特拉瑟说。

九.最小曲面方程

"这个等式在某种程度上解释了人们吹出来的肥皂泡的秘密."威廉姆斯学院的数学家弗兰克·摩根在他的推荐中说，这个程序是非线性的，包含诸如指数和微积分等知识，并且描述了美丽肥皂泡背后的数学本质。这与量子力学领域中比较常见的线性偏微分方程如热方程、波动方程和薛定谔方程有很大的不同。

x欧拉线

“首先，从任何三角形开始，画一个圆周穿过三角形三个顶点的圆，并找到圆的中心。接下来，找出三角形的重心，并分别在其三条边上画垂直线来画交点。这样，得到的三个点都位于一条直线上(即三角形的外中心、重心和垂直中心在同一条直线上)，这条直线就是三角形的欧拉线。”纽约数学博物馆的创始人格伦·惠特尼用这种方式解释了欧拉线。在他看来，这个定理显示了数学的魅力和力量，因为那些看似简单而熟悉的数字实际上显示了足够令人惊讶的内容。(原标题“那些年我们学习的方程式”)