科學網—《歷史上最偉大的10個方程》:享受方程與科學

2021-01-15 科學網

《歷史上最偉大的10個方程》,[美]Robert P.Crease著,馬瀟瀟譯,人民郵電出版社2010年8月出版

 

■崔凱

 

時光飛逝,回憶曾經的我,總想起學校裡的事。還記得我們那一撮「壞」小子,每逢考試,能記住的也只有方程式。

 

長大後無須再考試,但次次都像是在應試。是的,生活就像一元一次方程式,要在付出與獲得兩邊始終平等的情況下,小心地移項;生活就像二元一次方程組,把y代入了x的生活,xy才會有結果;生活就像微積方程,遇到了解決不了的難題,父母便成為你最好的計算器;生活就像西塔潘猜想,嫉妒別人成功沒用。

 

科學在生活中孕育,而我們要在生活中研究科學。我們熱愛科學,不只因為我們生活在科學世界中,還因為生活中還有方程值得我們去珍惜。

 

二戰時期緬甸戰場上,有一對戰友,分別是弗雷澤和杜克,他們團正在挖掘通往仰光的公路掩體,而杜克提出讓弗雷澤說點有文化的東西,來享受「一分鐘不帶髒話、有教養的討論」。弗雷澤於是提出為杜克證明在當時很流行的畢達哥拉斯定理,即「a2+b2=c2」,這個我們小學時便熟知的方程。杜克很開心,打趣說弗雷澤證明不了。於是弗雷澤用刺刀就在戰壕旁的地面上,思索依稀記得的畢達哥拉斯本人的證法,在嘗試了數次之後,通過幾何方法作出了對這一方程的合理證明。杜克的臉上露出了滿意的笑容,無法想像杜克聽得那麼用心,在四周都是日本人的漆黑夜晚,要如此專注於三角形的東西實在不是一件容易事。

 

後來,杜克被自己人用機槍掃到,意外身亡。生活如此戲劇,總叫讀者多少有點難受,但我們也應該為杜克開心,作為一個二戰大兵,臨死前能夠參與到探索科學真知的行列中來,雖然生活結束,但他卻在「一分鐘不帶髒話、有教養的討論」中永生。艱苦的戰場並沒有湮滅人們的思想,生活仍在繼續,哪怕是短短的一瞬也可以享受科學證明所帶來的愉悅。

 

誰說我們對待科學必須要有那種嚴肅緊張,壓抑窒息的氣氛?這些年的大學時光,我不只學習了知識和技能,更重要的是生活教會了我如何輕鬆愉悅地享受科學知識:我和科學在下午沒課的時間品品茶;晚飯後科學又會帶我到一些前沿網站上衝衝浪;睡夢中它還會引導我去大膽地想像,甚至去質疑其本身,來鼓勵我參與到科學這個少了社會的浮躁,多了理性判斷的活動中來。

 

第二個故事講的是尼古拉斯·克裡斯多菲羅斯。克裡斯多菲羅斯在希臘的一家電梯安裝公司做電氣工程師,他的興趣是粒子加速器。1949年,克裡斯多菲羅斯寫了一封手稿,提出了一個新的機制,寄給了伯克利的物理學家。他收到的回信中指出了手稿中的一些缺陷。克裡斯多菲羅斯對手稿加以修改,申請了美國專利,把修改稿又寄給了伯克利的物理學家。但這次信件卻石沉大海。1952年,在讀到美國物理學家「發現」了一種原理與他的方法完全相同的新型加速法之後,克裡斯多菲羅斯聯繫了一家法律機構,成功使自己的優先權得到了認可。

 

一位看過克裡斯多菲羅斯原稿的科學家在談到為什麼忽視了這份手稿時,聳了聳肩說:「他違反了麥克斯韋方程」。的確,他可能無須為忽視了這份手稿而道歉,但這位科學家似乎只記得前人的「果樹」能結出「果實」,卻忘記了享受自己創造出的「新」的果實。

 

科學逼近真理,但不一定是真理,任何知識體系都是人為構造的,科學特別強調包括對自身在內的懷疑,我們既要對前人既定理論的邏輯歸納,又要有瘋狂大膽的想法,甚至是將現有理論打翻在地的勇氣。

 

《歷史上最偉大的10個方程》這本書是一本科普讀物,但我讀完之後更願意把它解讀成一本勵志書小說。我能看到作為主角的方程的新生和頑強的生命力;能看到方程所具有的革命性;能看到某個方程的成功不僅僅在自身領域,甚至具有了廣泛的「明星效應」;能看到一個成功的方程也許會被刻意塵封,但「是金子總會發光的」。我們能看到的也許遠不止這些,希望我看到的,你也能看到……

 

《中國科學報》 (2012-05-11 B2 讀書)

相關焦點

  • 世上最偉大的十個公式,薛丁格方程排名第六,質能方程排名第五
    這個地球上有多少偉大的智慧曾耗盡一生,才最終寫下一個等號。每當你解不開方程的時候,不妨換一個角度想,暫且放下對理科的厭惡和對考試的痛恨。因為你正在見證的,是科學的美麗與人類的尊嚴。因此我摘錄官方評價:「薛丁格方程是世界原子物理學文獻中應用最廣泛、影響最大的公式。」由於對量子力學的傑出貢獻,薛丁格獲得1933年諾貝爾物理獎。另外薛丁格雖然姓薛,但是奧地利人。
  • 改變人類歷史的17大數學方程
    數學以最簡潔的方式,把複雜的宇宙現象和規律淋漓盡致的展現出來,正所謂宇宙不言,大美如斯!2013年,數學家和科普作家Ian Stewart 發表了他的著作——《改變世界的17個方程》,向大家詮釋了人類歷史上最偉大的17個方程。
  • 改變人類歷史的17大方程
    數學以最簡潔的方式,把複雜的宇宙現象和規律淋漓盡致的展現出來,正所謂宇宙不言,大美如斯! 2013年,數學家和科普作家Ian Stewart 發表了他的著作——《改變世界的17個方程》,向大家詮釋了人類歷史上最偉大的17個方程。 現在,我們就一起來欣賞一下宇宙最美的語言!
  • 三次方程的求解之路
    所有這些,都是現代人享受的人類千百年來文明的果實,要知道,在6000年前,我們的祖先才剛剛擺脫茹毛飲血的生活。那麼,今日文明成就的取得,是誰在艱苦卓絕地耕耘?昔日文明的艱辛,又有多少汗水融入歷史的塵埃?讓我們撥開歷史的迷霧,去看看那些在科學上為人類的福祉奉獻一生、為文明的歷程拋撒淚水的英雄。
  • 宇宙最美的語言——改變人類歷史的17大數學方程
    比如,你想知道某個物體在某個時刻的速度,那麼只要求出路程方程在該點的導數,你想知道某個物體在某個時刻的加速度,則只要求出速度方程在該點的導數。在科學研究中,了解一個事件的變化狀態是至關重要的,因此該方程的意義可想而知。
  • 世界上最偉大的10個公式 一定有您意想不到的!
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的圓周公式,又有複雜的歐拉公式……上學的時候,我們會對這些方程十分厭惡,但是我們沒有意識到,我們痛恨的東西,卻是人類最高智慧,我們只是沒有發現它們的偉大而已,有種「不識廬山真面目,只緣生在此山中
  • 改變人類歷史的17大方程-科普,數學,公式,方程式 ——快...
    數學以最簡潔的方式,把複雜的宇宙現象和規律淋漓盡致的展現出來,正所謂宇宙不言,大美如斯!2013年,數學家和科普作家Ian Stewart 發表了他的著作——《改變世界的17個方程》,向大家詮釋了人類歷史上最偉大的17個方程。現在,我們就一起來欣賞一下宇宙最美的語言!
  • 最美麗的理論:愛因斯坦引力場方程的推導
    全文共2948字,預計學習時長9分鐘偉大的前蘇聯物理學家列夫·朗道和葉夫根尼·利夫希茨在他們的著作《經典場論》中寫道:「建立在相對論基礎上的引力場理論被稱為廣義相對論,它是由愛因斯坦建立的,並且可能是現存的物理理論中最美麗的一個。」
  • 愛因斯坦引力方程的推導——從簡單的論證中得到愛因斯坦方程
    20世紀最具影響力的物理學家之一,英國理論物理學家保羅·狄拉克曾經說過:牛頓引力理論及其力的瞬時傳播與狹義相對論的要求很難調和,愛因斯坦在解決這個難題的過程中總結出了他的相對論——這可能是迄今為止最偉大的科學發現。
  • 物理學史上最著名的方程——質能方程
    什麼是質能方程?1905年,愛因斯坦在深入研究物體慣性和它自身能量的關係之後,提出了物理學史上最著名的方程——質能方程,即E=mc2。這個方程式出名到什麼程度呢?如果你仔細觀察,也許你每天都能見到,因為它已經成為了我們生活的一部分——它是科普文章中的熱門主角,它被印在無數的T恤和海報上,在電影和脫口秀中也經常被提及。也許不是所有人都知道這個式子的具體含義是什麼,但幾乎所有的人都見過它,不少人還知道它的提出者——偉大的猶太裔美籍物理學家愛因斯坦。
  • 世界上最偉大的10個公式,其中一個人盡皆知
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的圓周公式,又有複雜的歐拉公式…這個地球上有多少偉大的智慧曾耗盡一生,才最終寫下一個等號。每當你解不開方程的時候,不妨換一個角度想,暫且放下對理科的厭惡和對考試的痛恨。因為你正在見證的,是科學的美麗與人類的尊嚴。
  • 世界上最偉大的10個公式,其中一個人盡皆知
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的圓周公式,又有複雜的歐拉公式……從什麼時候起我們開始厭惡數學?這些東西原本如此美麗,如此精妙。
  • 人類歷史上最偉大的十個物理學家,愛因斯坦只排第二,第一是他
    物理論壇(Physics Forum)2007年做了一項民意調查,投票選出人類歷史上最偉大的十個物理學家。>歐內斯特·盧瑟福是二十世紀最偉大的實驗物理學家,在放射性和原子結構等方面做出了重大的貢獻。由於他取得的上述巨大成就,使他成了20世紀最重要的理論物理和原子物理學家。公元1901~公元1976,德國物理學家維爾納·卡爾·海森堡由於在取得整個科學史上的最重要的成就之一——量子力學的創立中所起的作用,於1932年獲得諾貝爾物理獎。
  • 世界上最偉大的10個公式,你都知道嗎?
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的圓周公式
  • 從黃昆方程到極化激元——黃昆方程的歷史意義和現實意義
    黃昆先生的工作博大精深,本文僅集中討論黃昆方程出現的歷史背景以及這一組方程的方法和結論對固體物理學(即現在統稱的凝聚態物理學)在當時和對後來發展的重大意義。這組方程在本質上與許多重要的物理方程一樣,不是推導的結果,而是基於高度的洞察力,對物理原理的抽象概括。牛頓方程和薛丁格方程也不例外。
  • 世界上最偉大的十個公式,看看你懂得幾個?
    原標題:世界上最偉大的十個公式,看看你懂得幾個? 數學大師 英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式中,這些公式,大師曾經都會,嗯,曾經。
  • 世界上最偉大的十個公式,一加一等於二才排第七!
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的10個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的圓周公式,又有複雜的歐拉公式……多少偉大的智慧曾耗盡一生,才最終寫下一個等號!
  • 【物理公式】世界上最偉大的10個公式,其中一個人盡皆知
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的圓周公式,又有複雜的歐拉公式……從什麼時候起我們開始厭惡數學?這些東西原本如此美麗,如此精妙。這個地球上有多少偉大的智慧曾耗盡一生,才最終寫下一個等號。每當你解不開方程的時候,不妨換一個角度想,暫且放下對理科的厭惡和對考試的痛恨。
  • 理解薛丁格方程——堪稱最偉大的公式之一
    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。之前的文章討論過物質的二象性,即粒子的行為像波,而波的行為像粒子。為了解釋這一點,我們引入了波函數,它描述的不是粒子的實際位置,而是在給定點上找到粒子的概率。此外,當我們將波函數視為描述「概率場」的狀態時,我們會發現該場的時間相關行為表現出類似于波動的行為。
  • 世上最偉大的十個公式
    英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」,最終榜上有名的十個公式既有無人不知的1+1=2,又有著名的E=mc2;既有簡單的-圓周公式,又有複雜的歐拉公式……