g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Bu 17 formül insan uygarlığının yeni bir aşamasını açtı. AD'deki matematik seviyeniz kaç yaşında?

Bu makale herkese açık hesaptandır " Bilimi eve götür "Sağlamak

Çocuklara en iyi fen eğitimini verin

Yazar Ian Stewart ve diğerleri

Seven Kings'i Derleyin

Tanınmış bir popüler bilim yazarı ve Birleşik Krallık'taki Warwick Üniversitesi'nde onursal bir matematik profesörü olan Ian Stewart, "Dünyayı Değiştiren 17 Denklem" de insan bilimi ve teknolojisi tarihindeki en önemli 17 denklemi listeledi. Her denklemin insanlığı yeni bir teknolojik ve ekonomik gelişme aşamasına götürdüğü söylenebilir.

MÖ 530'dan modern zamanlara kadar, bu denklemler insan akılcılığının eski zamanlardan günümüze kilometre taşı ilerlemesini tanımlar. Ve bir kişi ne kadar çok fen eğitimi alırsa, bize daha yakın olan denklemleri icat etmeyi / keşfetmeyi o kadar sık öğrenirler.

Öyleyse, aşağıdaki denklemleri anlayışınıza göre, AD'deki mevcut bilgi seviyeniz kaç yıldır?

Pisagor teoremi

Mucit / Keşif: Pisagor / Shanggao

Buluş / keşif tarihi: MÖ 530

Pisagor teoremi, bir dik üçgenin hipotenüsünün karesinin, iki dik açılı kenarının karelerinin toplamına eşit olduğu anlamına gelir. Ortaokulda buna maruz kalacaksın.

Pisagor teoreminin genellikle Pisagor tarafından keşfedildiği düşünülür, ancak Pisagor teoremini ilk keşfeden kim olduğu konusunda hala bir sonuç yoktur. Belki Babilliler, Pisagor teoremini Pisagor'dan 1000 yıl önce anlamışlardı.

Pisagor teoremi, geometrinin özüdür, aynı zamanda cebir ve trigonometrinin temelidir. Bu formül ölçme, haritalama ve navigasyon için vazgeçilmezdir. Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), Pisagor Teoreminden ayrılamaz.

Logaritmik denklem

John Napier

1610

Logaritmik denklemlerin kullanılması, çarpmayı toplamaya dönüştürebilir. Muhtemelen lisenin ilk yılında ona dokunacaksın.

Logaritmik denklem ilk olarak İskoçya'da bir ev sahibi olan John Napier tarafından büyük sayıları çarparken keşfedildi. Napier'deki eviniz ne kadar arazi?

John Napier

Logaritma devrim niteliğindedir, zahmetli hesaplamaları daha kolay ve hızlı hale getirir. Bilgisayarların ortaya çıkmasından önce mühendisler ve gökbilimciler, hesaplamaları daha hızlı ve daha doğru yapmak için bu denkleme güveniyorlardı. Elbette, bilgisayarların ortaya çıkışı logaritmik denklemi daha aşağı hale getirdi, ancak logaritmik denklem bilim adamları için hala çok önemli.

Logaritmik denklemler ve ilgili üstel denklemler, biyolojik büyüme ve radyoaktif bozunma gibi matematiksel modelleme için kullanılır.

hesap

Newton ve Leibniz

1668

Calculus, anlık değişiklikleri hesaplamak için matematiksel bir araçtır. Örneğin, bir nesnenin hareketinin hızı hesaplama ile çözülebilir. Muhtemelen lisede kalkülüsün temellerini öğreneceksiniz.

17. yüzyılın sonunda hesap, Isaac Newton ve Gottfried Leibniz tarafından aynı anda keşfedildi. İlk kimin keşfettiğine, kimin intihal yaptığına gelince, ikisi uzun süre tartıştı, bu yüzden şimdi basitçe kalkülüsün onlar tarafından icat edildiğini söylüyoruz.

Leibniz (solda) ve Newton (sağda)

Stewart, "kalkülüsün modern dünyayı yarattığına" inanıyor. Matematik; çizgi, yüzey ve hacmi ölçmenin anahtarıdır. Aynı zamanda birçok doğa yasasının temeli ve diferansiyel denklemlerin kaynağıdır.

Optimal bir çözüm gerektiren herhangi bir matematik problemi matematik içerir. Matematik, tıp, ekonomi, fizik, mühendislik ve bilgisayar bilimi için temel bilgidir.

düşük evrensel çekim

Isaac Newton

1687

Yerçekimi, iki nesne arasındaki yerçekimi ve uzaklık arasındaki ilişkiyi tanımlar. Muhtemelen bu bilgiyi lisede öğrenmişsinizdir.

Isaac Newton, yasayı almak için Johannes Kepler'in astronomi ve matematiğini kullandı. Bununla birlikte, Newton'un çağdaş bir İngiliz doğa bilimci ve mucit olan Robert Hooke'un araştırmasını çalmış olması da mümkündür.

Görelilik teorisinin ortaya çıkışından önce, dünyanın nasıl çalıştığını açıklamak için evrensel çekim kullanıyorduk. Bu güne kadar, uyduların ve sondaların yörünge tasarımında yerçekimi uygulamamız gerekiyor.

Bir uzay aracını fırlatırken, en iyi yolu bulmak ve uzay aracı yakıtından tasarruf etmek için evrensel yerçekimini kullanırız.

Dalga denklemi

D'Alembert (J- dAlmbert)

1746

Dalga denklemi, bir keman telinin titreşimi gibi dalgaların hareketini tanımlar. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Dalga denklemi, ses dalgalarının yayılmasını, depremlerin ilkelerini ve okyanus dalgalarının davranışını açıklayabilir.

Petrol şirketleri petrol rezervuarları ararken (petrol arama), genellikle bombaları patlatırlar ve ardından petrol rezervuarının yerini tespit etmek için jeolojik yapıları analiz etmek için dalga denklemlerini kullanırlar.

Hayali numara

Leonhard Euler

1750

Hayali sayının karesi eksi 1'dir. Muhtemelen bu bilgiyi lisede öğrenmişsinizdir.

Stewart "... hayali sayılar olmadan, elektrik ışıkları ve dijital kameralar gibi birçok modern teknolojinin icat edilemeyeceğine" inanıyor. Hayali sayılar gelişmeye ve matematiğin bir dalı haline gelmeye devam ediyor - mühendislerin karmaşık analizler yapmak için kullanabileceği karmaşık analiz. veri işleme.

Hayali sayılar, elektrik mühendisliği, sinyal işleme ve matematiksel teoride yaygın olarak kullanılmaktadır.

Polyhedron Euler Teoremi

Leonhard Euler

1751

Polihedron Euler'in teoremi, bir polihedronun V köşelerinin sayısı, E kenarlarının sayısı ve F yüzlerinin sayısı arasındaki ilişkiyi açıklar. Örneğin, bir küpün 8 köşesi, 12 kenarı ve 6 yüzü vardır, yani 8 + 6-12 = 2. Muhtemelen lisede öğreneceksin.

Polyhedron Euler teoremi matematiğin önemli bir dalıdır - topolojinin temeli. Topoloji, sürekli deformasyondan sonra düzlemin geometrik özelliklerini inceler.

Modern bilimde topoloji, DNA'nın yanı sıra sosyal medya ve İnternet'in işlevini incelemek için kullanılabilir.

Normal dağılım

Gauss (C.F. Gauss)

1810

Normal dağılım, gözlemlenen bir değerin olasılığını tanımlamak için kullanılan çan şeklindeki bir eğridir. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Normal dağılımın çan eğrisi

Normal dağılım modern istatistiğin temelidir Bilim, özellikle tıp, biyoloji ve sosyal bilimler normal dağılımı sever ve aynı zamanda normal dağılımdan ayrılamaz. Hemen hemen tüm bilimsel deneysel verilerin analizi, normal dağılımdan ayrılamaz.

Örneğin, normal dağılım, bir ilacın bir klinik araştırmada etkili olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir.

Fourier dönüşümü

Joseph Fourier (J. Fourier)

1822

Fourier dönüşümü, zaman ve frekans arasındaki ilişkiyi tanımlar. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Fourier dönüşümü karmaşık dalgaları (şarkıların ses dalgaları ve insan dili gibi) ayırabilir ve bileşenlerini tek tek ayırabilir. Fourier dönüşümü, sinyal analizi için çok önemlidir.

Fourier dönüşümü dosyaları sıkıştırmak için kullanılabilir. Örneğin, bir ses dosyası Fourier dönüşümü ile farklı ses dalgalarına ayrıştırılabilir, böylece insanların duyamayacağı yüksek frekanslı (yüksek frekanslı dalgalar) ve düşük frekanslı (düşük frekanslı dalgalar) kaldırabilir ve böylece dosyayı düzene sokabiliriz. Benzer şekilde, görüntüyü JPEG formatına sıkıştırmak için Fourier dönüşümü kullanılabilir. Fourier dönüşümü, moleküllerin yapısını keşfetmek için de kullanılabilir.

Navier-Stokes denklemi

Navier ve Stokes (C. Navier, G. Stokes)

1845

Navier-Stokes denklemi, sıvı hareketini tanımlayan temel denklemdir. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Hala Navier-Stokes denklemini mükemmel bir şekilde çözemiyoruz. Bu denklemi kim çözebilirse, ünlü Milenyum Ödülü ve beraberindeki bir milyon dolarlık ödülü elinden alabilir.

Neyse ki, mevcut bilgisayarların bilgi işlem performansı zaten çok güçlüdür ve Navier-Stokes denklemine yaklaşık çözümler verebilir, böylece fizikçiler ve mühendisler karmaşık akışkan problemlerini inceleyebilir ve aerodinamik araçlar ve uçaklar tasarlayabilir.

Maxwell denklemleri

James Maxwell (J.C. Maxwell)

1865

Maxwell denklemleri elektrik ve manyetik alanlar arasındaki ilişkiyi tanımlar. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

İngiliz fizikçi Michael Faraday, elektromanyetik arasındaki ilişki üzerine öncü araştırmalar yaptı, ancak zayıf matematik nedeniyle, bu fenomenler için matematiksel açıklamalar sunmadı. Daha sonra James Maxwell, deneysel bulgularını Maxwell denklemlerinin kaynağı olan denklemlere dönüştürdü.

Maxwell denklemleri fiziği temelden değiştirmiştir.Bu elektromanyetiğin temelidir.Modern elektrik ve ilgili teknolojiler bu denkleme dayanmaktadır. Bununla birlikte radar, televizyon ve modern iletişim var.

Termodinamiğin ikinci yasası

Ludwig Boltzmann (L. Boltzmann)

1874

Termodinamiğin ikinci yasası, zaman içinde enerji ve ısının yayılmasını tanımlar. Muhtemelen ortaokulda termodinamiğin ikinci yasasının temel kavramlarıyla karşılaşacaksınız, ancak bununla ilgili ileri düzey bilgileri üniversitede öğrenebilirsiniz.

Soldan sağa:

Termodinamiğin ikinci yasası, enerji ve evrendeki değişiklikleri açıklayabilir. Bu fiziksel büyüklük aynı zamanda termodinamiğin ikinci yasasına da dayanmaktadır. Termodinamiğin ikinci yasasıyla, sıcak çayın neden her zaman soğuduğunu anlayabiliriz.

Motorları ve enerji santrallerini tasarlarken, termodinamiğin ikinci yasası dikkate alınmalıdır. Maddenin atomlardan oluştuğunu kanıtlamada termodinamiğin ikinci yasası da rol oynar.

Kütle-enerji denklemi

Albert Einstein

1905

Kütle-enerji denklemi, enerjinin kütle çarpı ışık hızının karesine eşit olduğu anlamına gelir. Lisede buna maruz kalabilirsiniz.

Pek çok kişi kütle-enerji denklemini duymuştur, ancak çok az kişi Einstein'dan önce, Albert Michelson ve Edward Morley'in deneyler yoluyla ışık hızının korunumunu kanıtladığını bilir. Einstein bu deneysel keşfi teorik olarak açıkladı.

Kütle-enerji denklemi belki de tarihteki en ünlü denklemdir ve evrene ve gerçekliğe bakışımızı tamamen değiştirmiştir. Nükleer silahların icadı, kütle-enerji denklemine dayanır.

Schrodinger denklemi

Erwin Schrödinger (E. Schrödinger)

1927

Schrödinger denklemi, kuantum fiziğinin temel denklemlerinden biridir ve maddeyi bir dalga olarak tanımlar. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Schrödinger

Schrödinger denklemi mikro ölçekte bakış açımızı tamamen değiştirdi. Schrödinger denklemi tarafından tanımlanan parçacıklar olasılıkçı bir şekilde görünür ve belirsizdir. Schrödinger'in görüşü yıkıcıdır ve teorisi kuantum mekaniğinin temeli haline gelmiştir.

Şimdi, nükleer enerji, yarı iletkenler ve lazerlerin hepsi Schrödinger denklemiyle ilgilidir.

Bilgi Teorisi

C. Shannon

1949

Claude Shannon

Bilgi teorisi, bir kod parçasının içerdiği bilgi miktarını tahmin eder. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Bilgi teorisi, herhangi bir içerikteki (kitaplar ve resimler gibi) bilgi miktarını tahmin etmek için kullanılabilir. Stewart, "Bu bilgi çağının denklemidir" dedi.

Bilgi teorisini kullanarak, bir resmin ne kadar küçük olduğunu kayıpsız bir şekilde sıkıştırılabileceğini hesaplayabilirsiniz. Veri sıkıştırmaya ek olarak, bilgi teorisi, kriptografi ve veri iletimi gibi bilgisayar bilimlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Nüfus artış modeli

Robert May

1975

Nüfus artışı modeli, kaynaklar sınırlı olduğunda bir grup canlının büyüme modelini tanımlar. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Nüfus artış modelinde, apsis, büyüme oranı ve ordinat, miktardır. Nüfus artışı modelinde, başlangıç koşullarındaki küçük bir değişiklik de farklı sonuçlara neden olabilir.

Nüfus artışı modeli kaos teorisi ile ilgilidir ve doğal olayları açıklamaya yardımcı olur. Kaos teorisindeki en iyi bilinen kavramlardan biri kelebek etkisidir - küçük bir başlangıç değeri değişikliği, nüfus artış modelinden gelen tamamen farklı sonuçlara neden olacaktır.

Deprem tahmininde ve hava tahmininde artık nüfus artış modelleri kullanılıyor.

Black-Scholes denklemi

Black and Scholes (F.Black, M.Scholes)

1990

Black-Scholes denklemi, bir finansal ürün sınıfını (vadeli işlemler ve opsiyonlar gibi) fiyatlandırmak için matematiksel bir modeldir. Muhtemelen üniversitede öğrenmişsinizdir (ya da hiç öğrenmemişsinizdir).

Mucitleri-Amerikalı iktisatçılar Fischer Black (Fischer Black) ve Myron Scholes (Myron Scholes), bu denklem için 1997 Nobel Ekonomi Ödülü'nü kazandı.

Trilyonlarca dolar değerinde finansal ürünler, Black-Scholes denkleminin "türevleridir". Birçok insan, Black-Scholes denkleminde yer alan bazı varsayımların gerçek hayatta savunulamaz olduğu için finansal kriz ve Black-Scholes denkleminin ayrılmaz olduğunu düşünüyor.

2008 mali krizinden sonra, bankacılar aslında çoğu finansal türevi fiyatlandırmak için hala Black-Scholes denklemini kullanıyorlar.