微信扫一扫
分享到朋友圈

我们眼中平平无奇的生活现象,在数学家眼中竟然是这样的

作者:果壳网 来源:果壳网 公众号
分享到:

09-25

猜一猜,世界上最美的公式是什么?


是这个?


欧拉恒等式


还是这个?


拉马努金求和公式


你认为是哪个?


在许多数学家眼里,世界上最美的公式就是第一个——著名的欧拉恒等式(Euler’s Identity)。可汗学院的创始人萨尔曼·可汗(Sal Khan)说,你要是认为欧拉恒等式不美,你就没有感情……


实际上,伦敦大学学院(University College London)在2014年发表于《Frontiers in Human Neuroscience》的一项功能性磁共振成像研究发现,15个数学家在观看他们认为美丽的数学公式时,大脑中和情绪相关的脑区的反应和他们欣赏音乐或绘画作品时是一致的


而这15个数学家认为最美丽的公式,就是上面那个欧拉恒等式。


他们眼中最丑的是拉马努金求和公式(Ramanujan's infinite series)——



它和派之间的纠结的关系让数学家们很不爽。


你或许会觉得,这些复杂的数字和符号,和普通人的生活大概毫无关系吧。看一看这个由法国动画工作室 parachutes.tv 制作的视频吧。


看完你就会发现,原来生活中可以用数学语言描述的现象无处不在,与人类生活息息相关电磁学、力学、电学等自然学科的基础都是由数学搭建起来的。


是数学更美,还是简洁的数学衍生出的万象更美,你怎么看?


放大观赏效果最佳。


视频的右边是宏观现象,左边是它的基本数学原理,中间是公式的图形化演示。


 树木的生长可以看作是一种曼德博集合(Mandelbrot set)的分形,曼德博集合以数学家本华·曼德博的名字命名。



麦克斯韦方程组(Maxwell's equations)可以描述磁铁的工作方式。麦克斯韦方程组是一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的偏微分方程。麦克斯韦方程组的不同版本也被用于描述爱因斯坦的时空。



 交流电可以用正弦函数描述。




双陆棋如何制胜,数学可以告诉你双陆棋里每种走法的胜率。而胜率的计算需要借助贝叶斯-拉普拉斯公式



贝叶斯-拉普拉斯公式表示:在B事件发生的条件下A事件发生的条件概率,等于A事件发生条件下B事件发生的条件概率乘以A事件的概率,再除以B事件发生的概率。


雪花的表面积,这里给出计算一种神似雪花的分形——科赫曲线(Koch’s snowflake)的表面积的公式。



拉格朗日方程可以推导出一个陀螺的运动,预测它在什么时刻会倒。



空气动力学中对升力的描述。



数学可以描述镜头焦距、物体和镜头的距离以及放大率之间的关系。



最后再推荐一个特别魔性的视频。这个视频由日本导演 Daihei Shibata 制作,描绘的是日常生活中的物体运动的阈值数学化后的情景。



啊,所以英国哲学家、数学家伯特兰·罗素才会说:


“数学,正确地看,不仅拥有真,也拥有至高的美。一种冷而严峻的美,一种屹立不摇的美。如雕塑一般,一种不为我们软弱天性所动摇的美。不像绘画或音乐那般,有著富丽堂皇的修饰,然而这是极其纯净的美,只有这个最伟大的艺术才能显示出最严格的完美。”


本文经授权转载自公众号把科学带回家

(ID:steamforkids


果壳

ID:Guokr42

果壳整天都在科普些啥啊!

吓得我二维码都屈光不正了!

阅读8366
数学家 
举报0
关注果壳网微信号:guokr42

用微信扫描二维码即可关注
声明

1、头条易读遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;
2、本文内容来自“果壳网”微信公众号,文章版权归果壳网公众号所有。

评论
更多

文章来自于公众号:

果壳网

微信号:guokr42

邮箱qunxueyuan#163.com(将#换成@)
微信编辑器
免责声明
www.weixinyidu.com   免责声明
版权声明:本站收录微信公众号和微信文章内容全部来自于网络,仅供个人学习、研究或者欣赏使用。版权归原作者所有。禁止一切商业用途。其中内容并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。如果您发现头条易读网站上有侵犯您的知识产权的内容,请与我们联系,我们会及时修改或删除。
本站声明:本站与腾讯微信、微信公众平台无任何关联,非腾讯微信官方网站。