科学家眼中的世界

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/29 03:36:15


来分析一下都代表什么
1.核物理学 氢核聚变
2.经典电磁学 麦克斯韦方程组的微分形式

3.这个也简单 牛顿的万有引力定律

下边是爱因斯坦修改过的 牛顿的理论只适用于经典力学

4.流体力学 伯努力方程
伯努利方程主要表述了这样一个概念:不可压缩(密度不变)的流体沿着一条稳定(没有乱流)而不粘滞(没有粘滞力)的流线运动的过程中,总能量守恒。因此,速度升高时压强下降;速度降低时压强升高。速度降为0时,压强达到最大,等于总压。

飞机与鸟儿能让空气托起自己就是靠着这个原理。飞机的机翼横截面的形状是上曲下平的,飞行时空气流过机翼的流线分布上下不对称,上方的流线密,流速大,从而压强小;下方的流线疏,流速小,于是压强大。上下的压强差就形成了一股作用于机翼的向上升力。
5.斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)据说超难懂滴
这个方程描述作用于流体任意给定区域的动态力平衡,是史上最复杂难解的非线性偏微分方程之一,目前大量应用于各种物理过程的模拟。
6.粒子物理学

7.量子物理学 薛定谔方程

薛定谔在着手解决微观物体的运动规律时,引入了统计性因果关系和概率波的描述。他根据微观粒子的波粒二象性,用方程把粒子在所处势场中的势能、粒子本身的动能以及描述粒子状态的波函数联系了起来。
经典物理学中,描述物体运动状态的各参数都可以被直接测得,在某一时刻,这些参数的数值也是唯一确定的。因此在宏观世界,我们可以通过直接测量来进行理论验证。在量子物理学中则不是那么简单,波函数已然涵盖了微观粒子一切力学信息,但它本身是一个概率函数,不可在实际中测量。虽然我们依然可以测量微粒某一刻的坐标与速度,但所测出的数值只能反映微粒的粒子性,微粒波动性的信息在这种直接测量中被丢失了。
即使势能与动能都已知,量子物理学家依然只能告诉你一个粒子某时出现在某处的概率为何,下一刻它会以怎样的状态出现在哪里则不能精准地确定。微观世界里,一切都是不确定的。
8.傅立叶级数

我们日常所处的宏观世界是确定的,同时它又千真万确地由这种不确定的微观世界所组成。薛定谔思考着,在微观与宏观之间的哪个交界,以概率为基础的波函数发生坍塌,而数值确定的本征态横空出世?
如果要你以数学之眼来描绘一条条周期性曲线,你会如何做?给每个曲线计算出一条独一无二的数学表达式?
不不不,这样太麻烦而缺乏统一之美了。法国数学家傅里叶宣称,任何周期函数都可以用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示。
9.分形学
传统的欧式几何可以很容易地描绘一个规则形状——对一个圆,只要给定圆心半径,我们就有了唯一确定的数学表达式。可是对于极其复杂的分形图形,因为它的非光滑性,对它的观察尺度可以一再缩小而依然得到相似的形状,因此几乎是无穷复杂的。如果想用欧式几何的表达式来表达这种图形,简直就是不可能的任务。
但有了分形的概念以后,数学家就利用这种自相似性,给复杂图形归纳出一个相对简单的图形规则,然后以这个规则的数学表达式对从基本图形开始不断迭代,就可以绘出理论上无限复杂的分形图。
这样利用规则迭代而生成的分形图有很多,其中一种著名图形就叫巴恩斯利蕨(Barnsley fern)。这名字来源于它的首创者——美国佐治亚理工学院的巴恩斯利教授。
是第一个提出迭代函数系统(IFS,简称迭代函数系)的人,他实际上研究的是如何利用自相似性把描绘自然景观的信息进行大幅压缩。基本思路是以一些运算规则为基础,把原始图形(生成元)进行收缩、旋转、平移等收敛性的仿射变换(affine transformations),最终形成具有自相似的分形结构的极限图形, 该集就被称为 IFS.
为了生成植物的形状,巴恩斯利教授把两种运算规则相结合:确定性算法与随机性算法。一方面他规定了一组N个确定的仿射变换(记为R-1,R-2,R-3……R-N) ,每次迭代的规则都必定来源于组内。另一方面,具体每次迭代哪一个规则是随机决定的。
运算时,每个规则R-i被选中的可能性记为P-i。每次随机地从R-i(i=1,…,N)中挑选一个迭代规则迭代一次,然后再随机地在R-i(i=1,…,N)中选一个规则迭代一次,不断重复,最后生成一张类似植物形态的极限图形。


10.生物化学 有氧呼吸
11.植物的光合作用 地球人都知道的

结尾漫画 《世界是如何看待科学家的》