解開一個方程就能拯救世界!

1、為什么說解開一個方程就能拯救世界:

答:因為每一項物理現象,都有一個最基礎的數學表達式,來表明這個與物理現象相關的各項原因之間的關系。

舉一個最簡單的例子,各位一定學過液壓方程吧?壓強等于密度乘以高乘以重力加速度。

那么這個公式對人類來說有什么意義呢?

沒有這個公式,你就沒法打針,沒法抽血,沒法灌溉糧食,沒法用自來水。。。。正因為有了這個公式,讓一切和我們生活相關的液體運輸及應用變得有理有據,理所當然。

在電影《火星救援》中,推導的那個公式是用來表達引力相關的原理的,只要有了這個公式,人類應用引力,理論上就跟我們用水管導流液體一樣簡單。

2、為什么這個公式這么難解

這個問題要分幾個層次去解答。

(1)相關公式是怎么來的?

答案是:通過海量的實驗,然后猜。。。

高中生應該做過自由落體打點計時器計算加速度實驗吧?取非常非常多次的實驗數據,猜測和實驗并行推導這個理論可能包含的因素,最終獲得相關公式,然后再修改參數環境驗證這一公式的準確性。物理就是這么枯燥乏味。

(2)為什么你日常見到的公式都很簡單,而這個公式這么復雜?

答案是:高中物理學習的公式,都是經過簡化的,而簡化的條件是:在具體應用中,此項因素可幾乎視為不變。

還是那個壓強等于密度乘以高乘以重力加速度。。。。

液體密度會隨著高度的增加而逐步增加,忽略不計。

液體本身有流動性,在粒子運動作用下,這個壓強會有很微小的改變,忽略不計。

重力加速度隨著距離地球的距離會變小(這個你應該懂的說),忽略不計。

壓強高到一定程度,底部液體可能會由于溫度上升而導致密度變化,忽略不計。

。。。。。

但是如果你要修一條水管往月球送水,這些因素還能忽略不計嗎?

那么怎么計算呢?所有的事物,都是逐步變化的,舉剛才我們說的其中一個因素,重力G的變化,其實高度每上升一毫米,理論上G都會有變化,那么在計算過程中,就會用到一種你現在還沒學到的計算方法,叫做“積分”用來計算事物逐步變化的結果。而反過來,如果要計算事物逐步變化的趨勢,就要用到“微分”。這兩兄弟一出現,這個問題就簡單不了。

(3)那么歸納物理公式最難的地方在哪里?

答案是無條件進行猜想或驗證。

在質能公式出現之前,人類有辦法觀測到由于原子裂變或聚變帶來的質量減少,放出能量的過程嗎?不能說絕對沒有,例如你放一塊鈾238,觀察個幾十年,他會有一部分變成鈾235.。。。。。

——所以,天知道愛因斯坦是怎么想到這個破公式的。。完全沒有現象基礎,沒有其他相關理論基礎,沒有研究方向。但是這個公式就這樣憑空出現了。

順口說一句,質能方程E=MC2。。。也是簡化版,質能方程(質能方程式)完整版在此!

那,沒有這個公式能夠利用核能嗎?當然可以,手段只有一種:原子彈。。。(簡單粗暴)。而有了這個公式基礎,我們有了核電站。

而電影中,所謂的黑洞奇點,就是:某個其他各項因素均已測定,需要知道其某項相關指標的點。得到這個點的數據,就意味著獲得了重力的起源,能夠幫助他的女兒簡化和去除相關猜想公式中無關的部分,印證公式中有用的部分到底是不是真的有用,是不是真的按照我們猜想的方式在起作用。

就好像你解方程的時候,如果一次項、二次項、三次項系數都未知,讓你去解這個方程會要了你的命,但是如果我告訴你其中一個解,這個世界就簡單多了,如果我告訴你兩個解,那就毫無難度了。

最后我們來聊一聊:數理知識。

等你到了大學,你會學到一門很專業的數學體系,叫做:數列。簡單地說,他是研究:一大串具有一定規律和排布方式的數字的數學現象和規律。

最簡單的例子就是:如果有一列數,其中任意一個位置的數等于這個位置前兩個數之合。

0? 1? 1? 2? 3? 5? 8? 13? 21.。。。。。。。。。。。。

這種猜想有什么用呢?

斐波那契數列_百度百科

好啦,簡單地說,這是關于:如何運用空間的最優策略。

在一切現象被發現之前,其實都存在一種你未知其作用的,莫名其妙的數學理論和規律與之對應,人類歷史上,不止一次在探索無窮微觀和無窮宏觀的過程中,驗證了過去某種被認為是“無聊的數學游戲”所闡述的規律,當前,

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