歐拉公式是數學中當之無愧的最美公式,公式中包含着深刻的數學思想,也隐含了宇宙的哲學原理,其形式相當優美和迷人。
e^iπ 1=0
這個恒等式叫做歐拉公式,最早是由瑞士數學家萊昂哈德·歐拉在1740年發現,高斯曾說:“如果一個人第一次看到這個公式而不感受到它的魅力,那麼他不可能成為數學家。”
這個歐拉公式的神奇之處在于,它把數學中最基本的五個常數,以非常優美的形式結合了起來:
e——自然對數,代表了大自然
π——圓周率,代表了無限
i——虛數單位,代表了想象
1——數字一,代表了起點
0——數字零,代表了終點
乘法代表結合,指數代表加成,加法代表累計,等号代表統一。
歐拉公式暗示着:大自然充滿無限想象,但是最終都會歸于終點。
我們宇宙誕生于138億年前的一次暴漲,那麼138億年前發生了什麼事?或許在我們宇宙誕生之前,宇宙就經曆了無數次的暴漲和收縮,宇宙未來也會坍縮為奇點,期間充滿着無數可能,但是最終都會歸于終點。
另外,虛數在物理學中還隐含了時間的屬性,比如廣義相對論的四維時空(闵可夫斯基時空)中時間就是;而廣義的歐拉公式e^ix=cosx isinx,随着x的增長,該公式的數學圖形是繞着原點旋轉,定義域在[-1,1]中往複,或許暗示了宇宙的無限膨脹和收縮。
簡簡單單的一個數學公式,也隻使用了最基本的運算符号,不僅把數學中最基本的五個常數聯系了起來,還包含了如此深奧的宇宙哲學原理,被稱作“宇宙第一公式”一點不過分。
在數學中,你再也找不到能與之媲美的公式了,或許隻有物理學中的質能方程還能一較高下;比如下圖這個數學公式,雖然也包含了數學的基本常數,但是與歐拉公式相差甚遠。
歐拉公式不僅僅是形式優美,而且還有着巨大的實用價值,比如在研究交流電時少不了它,信号分析時的必備數學工具,量子力學的重要數學工具,極坐标切換需要它,求反常積分需要它,研究任何圓周運動使用歐拉公式都能大大得到簡化。
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