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科普一下我們?nèi)f世敬仰的世界上最漂亮的公式——?dú)W拉公式

 樟榆詩詞 2016-10-26

昨天把歐拉排在最牛的數(shù)學(xué)家之首,略見評論有不同意見,尊重每一位不同意見者。諸位課余、業(yè)余可以“讀讀歐拉, 讀讀歐拉, 他是我們大家的老師.” ----拉普拉斯。哈哈。由于每個(gè)人的研究領(lǐng)域不同,對數(shù)學(xué)細(xì)分領(lǐng)域的理解肯定不能面面俱到,當(dāng)然說“面”有點(diǎn)太寬泛了,能對不同領(lǐng)域的某些“點(diǎn)”能夠理解那就絕對是大牛級別了。其實(shí)看看國外的大牛,人家都巨謙虛謹(jǐn)慎,就像那句著名的“站在巨人的肩膀上”(盡管也有和胡克的學(xué)術(shù)爭端)一樣,“滿招損,謙受益”,但看我們的身邊,能面面俱到的人太多了,包括數(shù)學(xué)界南方和北方的某兩所著名高校的著名教授,唉,有時(shí)候還要互撕。算了,來吧,上公式:

科普一下我們?nèi)f世敬仰的世界上最漂亮的公式——?dú)W拉公式 夠簡單明了吧!沒有任何多余的贅述,只是簡單的幾個(gè)字符,但卻聯(lián)系著幾乎所有的數(shù)學(xué)體系里的內(nèi)容。不得不說,歐拉真是個(gè)天才,可以創(chuàng)造出如此美麗且神奇的公式!這個(gè)公式是上帝寫的么?作為歷史上最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家,也是各領(lǐng)域(包含數(shù)學(xué)的所有分支及力學(xué)、光學(xué)、音響學(xué)、水利、天文、化學(xué)、醫(yī)藥等)最多著作的學(xué)者之一,數(shù)學(xué)史上稱十八世紀(jì)為“歐拉時(shí)代”。他一生謙遜,很少用自己的名字給他發(fā)現(xiàn)的東西命名。不過還是命名了一個(gè)最重要的一個(gè)常數(shù)——e。

暫且引用別人的總結(jié)吧(恕鄙人愚笨懶惰,實(shí)際一眼就能看出來):

1、自然界的 e 含于其中:自然對數(shù)的底,大到飛船的速度,小至蝸牛的螺線,誰能夠離開它?

2、最重要的常數(shù) π 含于其中:世界上最完美的平面對稱圖形是圓。這個(gè)“最偉大的公式”能夠離開圓周率嗎?(當(dāng)然π 和e還是兩個(gè)最重要的無理數(shù)!)

3、最重要的運(yùn)算符號 含于其中:之所以說加號是最重要的符號,是因?yàn)槠溆喾柖际怯杉犹柵缮鴣恚簻p號是加法的逆逆運(yùn)算,乘法是累計(jì)的加法……

4、最重要的關(guān)系符號 = 含于其中:從你一開始學(xué)算術(shù),最先遇見它,相信你也會同意這句話。

5、最重要的兩個(gè)元在里面:零元0,單位元1,是構(gòu)造群,環(huán),域的基本元素。如果你看了有關(guān)《近世代數(shù)》的書,你就會體會到它的重要性。

6、最重要的虛單位 i 也在其中:虛單位 i 使數(shù)軸上的問題擴(kuò)展到了平面,而在哈密爾的 4 元數(shù)與 凱萊的 8 元數(shù)中也離不開它。

對它的恭維不再啰嗦了,同學(xué)們只要看一眼就知道了,其漂亮之處就不用我解釋了吧。你再需要知道一個(gè)常識:人們經(jīng)常把它與老愛同志的E=mc^2并列為數(shù)學(xué)和物理學(xué)公式中的雙子星!歐拉公式代表了一種大自然規(guī)律的簡潔性,就我個(gè)人而言真的為這個(gè)公式所折服(嘻嘻,當(dāng)然我個(gè)人連一個(gè)微不足道的小塵土也算不上),借用G.H.哈代的一句話:這個(gè)公式完全打敗了我。

年輕求學(xué)的時(shí)候經(jīng)常有個(gè)想法,是先有數(shù)學(xué)還是先有物理?數(shù)學(xué)不是孤立存在的,它是規(guī)律的一種表達(dá)方式。虛數(shù)必有其存在的意義,只是目前還未知。當(dāng)年曲面幾何就不被理解,大家都說它沒用。牛頓使用歐式幾何,愛因斯坦使用曲面幾何。負(fù)數(shù)、虛數(shù)等,也一定有其實(shí)在的物理意義,不然就是我們的數(shù)學(xué)系統(tǒng)有大BUG,存在冗余,有太多不必要的人為的定義。

歐拉公式簡單的解釋就是,一維搞不定的問題,在二維可以非常簡單地搞定,高維模型可以一次性解決所有其子空間的問題。

最后我提一個(gè)問題:歐拉公式是否可以應(yīng)用到我們的社會科學(xué)中?請大家拋玉來吧

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