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仰观浩瀚的宇宙，我们会为它的广阔无垠所震撼；俯察喧闹的尘世，我们会为它的复杂多变而困惑。在伟大的大自然面前，每个人都会不由自主地感受到自身的渺小。然而，人之所以以为人，就在于拥有可以思维的大脑，能从纷繁芜杂的自然现象中总结出客观规律，并以此来更好地认识自然，改造自然。这些“自然之律”、科学中的各种定理，乃是人类思想宝库中最绮丽的瑰宝。英国科学期刊《物理世界》曾让读者投票评选了“最伟大的公式”，最终榜上有名的十个公式，既有无人不知的勾股定理，又有著名的质能方程；既有简单的圆周公式，又有复杂的麦克斯韦方程组。这些公式不仅仅是数学家和物理学家的智慧结晶，更是人类文明的集中体现。每一个公式都深深影响了人类社会的变革，甚至塑造了人类的思想。它们的出现极大地促进了科学技术的发展，在改善人类生活、改变世界面貌、推动社会发展的过程中显现出巨大的力量。这些公式中有些你会很熟悉，有些你也许不那么熟悉。作为人类得我们有必要了解这些公式，了解人类的思想历程。今天我们就来盘点人类迄今为止最重要的五个科学发现，看看你知道几个。
1：勾股定理 勾股定理又称“毕达哥拉斯定理”。这个定理有十分悠久的历史，是人类早期发现并证明的重要数学定理之一，用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一，也是数形结合的纽带之一。直到今天，勾股定理仍然是整个数学领域中最重要的定理之一，它的意义在于将事物的特征转化成数。在勾股定理公式化之后发展起来的许许多多数学公式里，都使人们隐约可见事物乃至宇宙里都存在着一个看不见的有序规律。勾股定理有着划时代的意义。在毕达哥拉斯定理提出之后，被证明的方法就有500多种，并且被不断引申，在诸多领域中起着重要作用，比如工程建筑、天文、航海等诸多领域。同时勾股定理是人们认识宇宙规律的起点，无论在东西方文明起源过程中，都有着很多动人的故事。中国古代数学著作《九章算术》的第九章即为勾股术，并且整体上呈现出明确的算法和应用性特点，这与欧几里得《原本》第一章的（勾股弦定理的推理和纯理性特点恰好形成煜煜生辉的两极，令人感慨。所以说勾股定理是人类文明产生的第一个伟大的宇宙定理，它不仅体现了几何之美，也是人类产生了时空观。
2：万有引力定律 牛顿发现的万有引力定律是上世纪自然科学最伟大的定律之一，在天体运动中起着决定性作用，万有引力定律在天体运动问题上的应用以及在人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天技术上的应用都很重要。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后天文学和物理学的发展产生了深远的影响。在人类认识自然的历史上树立了一座又一座的里程碑。万有引力定律出现后，才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。但是万有引力天生具有桀骜不驯的本性，牛顿当时也认识到了这一点。所以他明确地说过，万有引力只是描述性的，更多的是一种规律总结，或者是一种数学上的力，而不是解释性的。也就是说牛顿也认为他并没有发现引力背后的物理本质。直到200年后，爱因斯坦广义相对论就对引力提出了更为本质的一个科学解释。万有引力定律的发现彻底改变了人类对自然的认识，改变了全人类的思考方式。由此衍生出的无数学科以及基于这个定律的各种发明创造，彻底改变了人类的生活方式，一直到今天，而且还要继续下去。
3：薛定谔方程 20世纪科学界最璀璨的两颗双子星，无异于就是量子力学与相对论。在量子力学中描述物体的状态不能像经典力学中一样用位移、速度等，而只能用一个物理量的函数来描述，这个物理量也不再是某个确定的值，而是一个随时间分布的概率，每一个微观系统都有相应的薛定谔方程。而量子力学的核心方程就是薛定谔方程，它就好比是牛顿第二定律在经典力学中的位置。正是基于薛定谔方程的建立，之后才有了关于量子力学的诠释，波函数坍缩，量子纠缠，多重世界等等的激烈讨论。可以说，薛定谔方程敲开了微观世界大门，帮助量子力学颠覆了整个物理世界。薛定谔方程可以说在物理史上具有极伟大的意义，被誉为“十大经典公式”之一，是世界原子物理学文献中应用最广泛、影响最大的公式。他本意是为了反击海森堡的，然而这个公式却成为量子力学最基本的方程之一。”由于对量子力学的杰出贡献，薛定谔获得1933年诺贝尔物理奖。
4： 质能方程 相对论分为狭义相对论和广义相对论，前者是闵式时空的力学和电动力学，后者是任意伪黎曼空间的度规引力论。质能方程是狭义相对论的产物，用来计算闵式时空惯性观者测得的质点除了引力势能以外的总能。在此之前，人们毫无疑问地认为：质量是质量，能量是能量，两者间没有联系。很多人都认为质能方程是说质量和能量可以相互转化，但事实上这种说法是错误的，质量和能量不是相互转换的关系。在爱因斯坦的质能方程中，要阐述的核心思想其实并不是质能转换，而是质量是能量的另一种变现方式，当然能量也是质量的另一种表现方式，本质上是一样的，可以说是一个物体的两个面，只不过是同一概念的不同属性，在质量里面是有能量的，而在能量里面也存在着质量，有着明确的数量关系，两者是一个整体。质能方程被誉为世界十大经典公式，好像从来没有一个科学界的公式有如此广泛的意义。正是质能方程的发现才有原子弹、氢弹。这个方程更重要的是彻底地颠覆了人类固有思想，促进人类文明的进步。
5：麦克斯韦方程组 进入科技时代以来，人们的生活发生了天翻地覆的变化，尤其是越来越多先进仪器的出现，为我们提供了极大的便利。于是有人提出了一个问题，究竟是什么奠定了现代科技的基础呢？电力的发展的确开启了新的时代，而无线电的出现才真正让我们变得更加自由，这一切都离不开电磁波的发现，因此麦克斯韦的故事将永远流传。麦克斯韦方程组融合了电的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。将电场和磁场有机地统一成完整的电磁场。并创立了电磁场理论，比较谦虚地评价是：一般地宇宙间任何的电磁现象，皆可由此方程组解释。它所揭示出的电磁相互作用的完美统一，为物理学家树立了这样一种信念：物质的各种相互作用在更高层次上应该是统一的。这个理论被广泛地应用到技术领域。毫不夸张地说：没有电磁学理论，就不会有现在的社会文明。麦克斯韦方程组在电磁学与经典电动力学中的地位，如同牛顿运动定律在牛顿力学中的地位一样。以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论，是经典物理学最引以自豪的成就之一。
以上5个“最伟大的公式”，不仅仅是一个公式，它们见证着数学史上和物理史上最辉煌的历程。每一个公式都是科学界最深邃的宝藏，都是打开未来之门的钥匙。这5个公式每一个都十分重要，想要真正选出一个最伟大的公式是很困难的，你认为最伟大的公式是哪个呢？欢迎评论留言和转发。谢谢大家，我是探索宇宙，我们下期再见。 |
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