你最喜歡的一首歌是什么?
你看了一遍又一遍的電影是哪部?
你心目中最偉大的方程是哪個?
......
關于以上的問題,每個人都有不同的答案,因為我們對任何事物都有自己的偏好。
加拿大圓周理論物理研究所發(fā)起了一場“方程之戰(zhàn)”,邀請人們在16個著名的方程中選出各自心中最偉大的那個方程。你認為以下哪個方程會在票選一路戰(zhàn)勝“對手”摘下桂冠呢?
看完以上16個方程,你已經有了自己的答案嗎?是在幾百年間擁有無上地位的萬有引力定律,還是支配宇宙演化的弗里德曼方程,又或是抬頭仰望星空就能聯(lián)想到的斯特潘-玻爾茲曼定律?
以下是圓周理論物理研究所最終得到的大眾投票結果。在最后一輪中,諾特定理打敗了麥克斯韋方程組,贏得了最偉大方程的稱號。
附錄:最偉大的定理
艾米·諾特(Emmy Noether)是歷史上最偉大的科學家之一。愛因斯坦曾說:“諾特是數(shù)學史上最偉大的女性。”
諾特發(fā)現(xiàn)了物理學中兩個重要概念之間的聯(lián)系:守恒定律和對稱性。守恒定律(比如能量守恒定律)說的是一個特定的量必須保持恒定。比如,無論我們如何努力,能量都不能被創(chuàng)造或毀滅。
那什么是對稱性呢?如果你對一個物體進行某些操作,在這些操作完成之后,它看起來和之前是一樣的,那么這個物體就是對稱的。例如,球體是完全對稱的,無論你朝哪個方向轉動球體,它看起來都是一樣的。同樣的,對稱性也普遍存在于物理學定律中:物理方程在時間或空間的不同位置不會改變。
諾特定理認為,每一種這樣的對稱性都對應一個相關的守恒定律,反之亦然。能量守恒與這樣一個事實有關,那就是物理規(guī)律在昨天或今天都是一樣的(時間對稱性)。同樣的,動量守恒與物理規(guī)律在這里或宇宙的任何地方都是一樣的這一事實有關(空間對稱性)。
在過去的百年中,諾特的深刻洞見指導著現(xiàn)代物理學的每一個分支。
#創(chuàng)作團隊:
撰文:原原
排版:雯雯
#參考來源:
https://insidetheperimeter.ca/physics-frenzy-battle-of-the-equations/
#圖片來源:
封面圖:新原理研究所
首圖:新原理研究所
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