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改变世界的 10 个数学常数

 激扬文字 2021-12-22

1、阿基米德常数 (π):3.1415…

数字π是一个数学常数,大约等于 3.1415926。它也被称为阿基米德常数,因为希腊数学家阿基米德是π的第一个理论计算者。π是任何涉及圆周运动或谐波运动的方程中的关键常数。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。还适用于密码学,宇宙学,航天……。它也是数学中重要的关系之一。

2、欧拉数(E):2.7182…

e,作为数学常数,是自然对数函数的底数,亦称自然常数、自然底数,或是欧拉数(Euler's number),以瑞士数学家欧拉命名;还有个较少见的名字纳皮尔常数,用来纪念苏格兰数学家约翰·纳皮尔引进对数。它是一个无限不循环小数。

其值约等于2.718281828459……

3、黄金比例:1.6180…

提出者:

毕达哥拉斯

黄金比例,又称黄金分割比,是一个数学常数,一般以希腊字母Ф表示。这也是黄金比例一名的由来。 黄金比例是无理数,而大约值则为(小数点后20位):0.61803398874989484820

应用时一般取1.618,就像圆周率在应用时取3.14159一样。

黄金分割具有严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值,而且呈现于不少动物和植物的外观。现今很多工业产品、电子产品、建筑物或艺术品均普遍应用黄金分割,提高其功能性与美观性。

4、普朗克常数:6.626068 x 10-³⁴ m² kg/s

表达式

h=6.62607015×10^(-34) J·s

普朗克常数记为h,是一个物理常数,用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hν,ν为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。在不确定性原理中 普朗克常数有重大地位,粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数

5、阿伏加德罗常数:6.0221515 x 10²³

阿伏伽德罗常量(Avogadro constant),又名阿伏伽德罗常数,为热学常量,符号为NA。它的精确数值为:6.02214076×10²³,一般计算时取6.02×10²³或6.022×10²³。

阿伏伽德罗常量是12克12C所含的原子数量。将12C选为参考物质是因为它的原子量可以测量得相当精确。阿伏伽德罗常量因意大利化学家阿莫迪欧·阿伏伽德罗(1776~1856)得名

6、光速:299 792 458 m / s

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。它是一个普遍的物理常数。它等于每秒 299792458 米(约 300000 公里/秒)。我们使用字母“c”来表示它。它也是 E=mc² 中的“c”。这个常数在分析太空旅行中起着至关重要的作用。光速是宇宙中所有的物质运动、信息传播的速度上限,也是所有无质量粒子及对应的场波动在真空中运行的速度。

真空光速定义值:c0=299792458m/s

光速计算值:c0=299792.458km/s (一般取300000km/s)

7、重力常数 (G):6.67300 x 10-¹¹ m³ kg-¹ s-²

提出者

亨利·卡文迪许

万有引力常数G,是一个包含在对有质量的物体间的万有引力的计算中的实验物理常数。它出现在牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的广义相对论中。也称作重力常数或牛顿常数。不应将其与小写g混淆,后者是局部引力场(等于局部引力引起的加速度)。

8、玻尔兹曼常数:1.380650 x 10²³ 焦耳/开尔文(J/K)

玻尔兹曼常数(英语:Boltzmann constant)是有关于温度及能量的一个物理常数,常用k或kB表示,以纪念奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼在统计力学领域做出的重大贡献。

9、虚数单位:i

规定 i²=-1,并且 i 可以与实数在一起按照同样的运算律进行四则运算,i 叫做虚数单位。虚数单位i的幂具有周期性,虚数单位“i”首先为瑞士数学家欧拉所创用,但当时没有被重视,到德国数学家高斯提倡才普遍使用。高斯第一个引进术语“复数”并记作a+bi。

10、欧拉恒等式:e^(iπ) = -1

欧拉恒等式也叫做欧拉公式,它是数学里最令人着迷的公式之一,它将数学里最重要的几个常数联系到了一起:两个超越数:自然对数的底e,圆周率π,两个单位:虚数单位i和自然数的单位1,以及数学里常见的0。因此,数学家们评价它是“上帝创造的公式,我们只能看它而不能理解它。”欧拉这个公式已经融合于广义相对论和量子力学结合的m理论。

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