前段时间,中科院物理所的井盖火了,很多人表示看不懂中科院学霸设计的井盖。 文科生看了会沉默,理科生看了会流泪!中科院的井盖有多牛逼!本来很早就想带模友去参观一下这些井盖的,但是超模君忙着去“押高考作文题”了(传送门,感受押题一瞬),还解答了模友的一个大疑问。 忙完这一波,到了今天,美好的周六,超模君终于有时间带着模友去扒一扒中科院的井盖了。 //由于中科院的井盖有点多,这次超模君就先挑几个比较喜欢的井盖来讲讲吧// / 先跟超模君来一段傅里叶变换 / 图片作者:LucasVB 井盖①工科大神器 傅里叶变换 左为设计图,右为井盖实物图(均出自公众号中科院物理所) 傅里叶变换,相信模友都非常熟悉,它是一种积分变换,是指通过积分将函数变成另一种函数,新的函数会在另一侧面反映原来函数的信息。 其在各个领域都有广泛的应用,就算最近炒得火热的“芯片”、“5G网络”等都与它脱不开关系。 不过,它当初被提出的时候可没少遭受波折。 众所周知,傅里叶一生痴迷热学。在1807年,傅里叶在法国科学学会上提交了自己研究多年的成果,他提出,任何连续周期信号都可以由一组适当的正弦曲线组合而成。 拉普拉斯、蒙日等众多评审员都通过了这篇论文,唯独科学院数理委员会主席拉格朗日表示出了强烈反对。拉格朗日认为,傅里叶的方法不能表示带有棱角的信号(比如在方波中出现非连续变化斜率)。 迫于拉格朗日的权威,傅里叶的论文一直未能发表,直到拉格朗日去世多年后才得以正式发表。 井盖②宇宙第一公式 欧拉公式 欧拉公式是什么?就是以大数学家欧拉名字来命名的诸多公式。(废话) 它包括了拓扑学中的欧拉多面体公式,初等数论中的欧拉函数公式,物理学中的摩擦力欧拉公式等等。 而其中最著名的就是上图中的公式了。 啊哈? 额。。。上图中的公式 eix= cosx + i sinx 看着不太熟悉,让我们来做一些变换。 令x=π,得到 eiπ = -1+0,即 eiπ +1=0,这个特例明显受到更多人的喜爱,每次评选“最美公式”什么的铁定少不了它的位置,甚至还被数学家评为“上帝创造的公式”。
物理学家查德·费曼也曾给出极高的评价: 欧拉恒等式不但是“数学最奇妙的公式”,也是现代物理学的定量之跟,因为它把最基本的5个数学常数简洁地连系起来,而且也将物理学中的圆周运动、简谐振动、机械波、电磁波、概率波等联系在了一起...... 井盖③数学王子的物理定理 高斯定理 跟欧拉公式一样,高斯定理也有很多个,据说超过110个,横跨多个学科领域。。。 成就多就是不一样 不过一般说高斯定理,指的都是这个高斯通量定理。
它是屎矢量分析中的重要定理,表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。静电场中通过任意闭合曲面(称高斯面)S 的电通量等于该闭合面内全部电荷的代数和,与面外的电荷无关。 高斯定理在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而他们俩也都被集中在了麦克斯韦方程组中。 简洁优美的麦克斯韦方程组(微分形式) 又由于数学上的相似性, 高斯定理可以应用于其它由平方反比律决定的物理量(如引力、辐照度等)。 井盖④虐狗的原理 泡利不相容原理 这个井盖非常醒目,一个男生向心仪的女生告白成功,而旁边的另一个男生却心灰意冷,井盖上涂鸦的裂痕,就是捂着脸的那个男士心中的裂痕。 而这位男生之所以被拒绝而成为单身狗,完全是因为他身上的箭头方向跟女生身上的箭头方向一样!!! 图中的箭头表示的是一个人(粒子)的自旋方向,而泡利不相容原理就是说,在费米子组成的系统中,一个原子轨道上最多可容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反。 /什么?你跟我方向相同?那你可以滚了!下一位!/ 泡利不相容定理,估计说的就是此刻的超模君吧。 /合适的不出现,出现的不合适。/ |
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