【物理公式】从上帝手中偷来的八个公式( 二 )


薛 定 谔 方 程
Schr?dinger equation
【物理公式】从上帝手中偷来的八个公式
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行走于生死,穿梭于微观世界的守护者
关于薛定谔,恐怕他的那只猫比他本人更加出名,因为薛定谔的猫虽然成功在 宏观层面阐释了 量子叠加原理问题,但却像一个潘多拉魔盒,引出了 平行宇宙等一系列争议,搞得很多科学家都怀疑人生。
最后连薛定谔都搞不懂薛定谔方程了,它相当于量子力学界的 牛顿第二定律。
回归正题, 薛定谔方程颠覆了人类所认知下,这个确凿无疑的世界。
薛定谔说,世界是随机的,这一结论直接挑战了爱因斯坦建立的 确定宇宙观,薛定谔方程为好莱坞大片提供了理论基础,骗取了无数票房。
迄今为止,量子力学与相对论是关于宇宙 彼此不同,又 平分秋色的解释。
【物理公式】从上帝手中偷来的八个公式
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三 体 问 题
The Three-body Problem
【物理公式】从上帝手中偷来的八个公式
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牛顿也无解,科学界挥之不去的乌云
1900年,慧眼如炬的数学家 希尔伯特在他的演讲中提出了23个困难的数学问题以及两个典型例子,第一个例子是 费马大定理,第二个就是N体问题的特例—— 三体问题。
幸而1995年费马大定理终于得以解决,但三体问题却仍然是数学大厦上的一朵 沉重乌云,始终挥之不去。
科学发展到现在,三体问题的求解和应用其实就是一部科学家们穷尽一生苦求无果的辛酸简化史。但就像 《阿甘正传》电影台词说的:
“生活就像一盒巧克力,你永远不知道你会得到什么。”
人类在科学摸索之路上也是一样的,因为未知,而摸索到更多的可能性。浩瀚宇宙中真的有外星人吗?准确地说,答案 并不确定。但由这个问题引出许多深刻的 讨论结果,它们可能比问题本身的解答更为重要。
杨 - 米 尔 斯 规 范 场 论
Yang-Mills theory
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大一统理论一旦成型,世界将为之颠覆
爱因斯坦曾经希望能借助一个公式将 宇宙“大一统”,但直到生命最后一刻都没能实现。这个重担,落到了 规范场论身上。
杨-米尔斯方程站上前人肩膀,后人推导修正,成为规范场论的 中流砥柱。
随着 希格斯粒子被发现,规范场论统一了 自然界三种力,朝着大一统理论逼近。
一旦人类实现 “四力统一”,可能真正成 神——任意地组合与改变粒子,制造出前所未有的 物质形态,左右 空间维度数,最终成为宇宙的 主宰。
这些公式如此美丽而精妙,是地球上伟大智者一生的凝练。
尽管公式纷繁、观念万千,但在一处大致一致,他们都是人类社会运动阶段性的重大变化,背后总是伴随着相应的某种重大的 突破,那些重要的突破,不约而同的成为我们把握过去和探索未来的重要地标。
可见,这些公式,都是无数科学家从上帝手中偷来的 地图,而画出这张地图的方式,就是 “公式思维”。 科学家们正是用“公式思维”探索世界发展的脉络,理解宇宙万物的本质。
因此,对身处大变局时代的我们,拥有 “公式思维”,帮助我们理解世界发展的本质,以及人类社会的未来,显得尤为重要。
【物理公式】从上帝手中偷来的八个公式
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◎阅读本书,能收获一种化繁为简,直击本质的思考方式。公式的美妙之处在于,它能把人类社会的许多实际问题凝练成一个模型,任何一种语言都没有公式的简洁和普适,令人顿悟,令人惊叹。
◎阅读本书,能获得一种可拓展的智慧。书中一共选中了23个公式,不仅涵盖代数、数论、微积方程、几何拓扑学、非欧几何等多个数学分支,还跨越了力学、热力学、电磁学、相对论、量子力学、天体物理等自然科学,并囊括了计算机、AI、区块链等前沿区域。
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