NO.6牛頓定律

經(jīng)典物理學(xué)中最偉大的沒有之一的核心定律。學(xué)過高中物理的你，還記得它們嗎？

公式背后的故事

1684年，牛頓的朋友埃德蒙頓?哈雷問牛頓能否證明行星的軌道是橢圓，牛頓說他能。結(jié)果三年后，牛頓對(duì)這一問題的論證便形成了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，該書第一部分就開宗明義敘述了牛頓三大定律，為將來的一切物理學(xué)書籍定下了基調(diào)。

哈雷慷慨解囊，贊助牛頓出版了此書，他的這一義舉最終以一種非常獨(dú)特的方式得到了回報(bào)：除了對(duì)蘋果和行星以外，牛頓的理論也可應(yīng)用于彗星。因?yàn)殄缧堑能壍朗菣E圓，所以它們一定會(huì)一次又一次地回歸。哈雷意識(shí)到，人們?cè)啻斡^察到一顆特定彗星，它以大約75年的周期回歸：1456年、1531年、1606年和1682年。于是他正確地預(yù)測(cè)了這顆彗星將會(huì)在1758年（那時(shí)他早已離世）再次回歸。從那時(shí)起，這顆彗星每隔75至76年就會(huì)回歸一次，這就是著名的哈雷彗星。


NO.7麥克斯韋方程組

麥克斯韋方程最偉大的功績(jī)就是將電現(xiàn)象、磁現(xiàn)象與光的本質(zhì)有機(jī)地統(tǒng)一在完整的電磁場(chǎng)理論中。這組公式融合了電的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。比較謙虛的評(píng)價(jià)是：‘一般地，宇宙間任何的電磁現(xiàn)象，皆可由此方程組解釋?！?/span>

麥克斯韋揭示了電場(chǎng)和磁場(chǎng)是一種基本媒介，并發(fā)現(xiàn)光速c是一個(gè)不變的基本物理常數(shù)：磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的，電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)引發(fā)的。而且說到底，光只不過就是傳播中的電磁波，是振動(dòng)中的磁場(chǎng)與電場(chǎng)相互交織、精致編就的織錦，而磁場(chǎng)與電場(chǎng)就好像一幅紡織品上的經(jīng)線與緯線。

公式背后的故事

麥克斯韋方程預(yù)言電磁波可以以不同的波長存在，例如我們今天叫作微波、紅外線、紫外線和X射線的那些光波就都是電磁波。它們預(yù)言這樣的波可以通過振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生。1901年，意大利人古列爾莫?馬可尼正是利用這一原理發(fā)射了第一束無線電波。它們暗示光本身可以產(chǎn)生壓強(qiáng)。果然不錯(cuò)，研究人員在20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了‘太陽風(fēng)’，它揭開了彗星尾部所指的方向背離太陽的千古之謎。而在1905年，它們又為阿爾伯特?愛因斯坦指明了發(fā)現(xiàn)相對(duì)論的道路。


NO.8質(zhì)能公式

又一個(gè)簡(jiǎn)潔公式的典范！同時(shí)也又一次刷新了人類的世界觀。質(zhì)能方程深刻地揭示了質(zhì)量與能量之間的關(guān)系，在此之前，人們毫無疑問的認(rèn)為：質(zhì)量是質(zhì)量，能量是能量，兩者間沒有聯(lián)系，但在相對(duì)論力學(xué)中，能量和質(zhì)量是可互換的。

公式背后的故事

愛因斯坦其實(shí)并沒有證明E ＝ mc2 ！他曾經(jīng)做過近似處理，因此他只是證明了E ≈ mc2（也就是說，能量與物質(zhì)大體等價(jià)）。他沒有真正下手確定這一近似計(jì)算的誤差是多少?？瓷先ニ坪醺揪筒辉诤酢鳛橐晃徊痪行魏〉奶觳?、數(shù)學(xué)課的‘懶狗’，為什么要用迂腐的數(shù)學(xué)證明來糟蹋這樣一個(gè)‘很有趣、很有感染力’的想法？當(dāng)然，愛因斯坦和其他人后來曾經(jīng)回過頭來對(duì)這個(gè)最重要的原理進(jìn)行了更為嚴(yán)格的論證。

（來源于網(wǎng)絡(luò)）