我們眼中平平無奇的生活現象，在數學家眼中竟然是這樣的

32 人贊了文章

原創：美圖君

本文由公眾號 「把科學帶回家」 提供

猜一猜，世界上最美的公式是什麼？

是這個？

還是這個？

你認為是哪個？

在許多數學家眼裡，世界上最美的公式就是第一個——著名的歐拉恆等式（Euler』s Identity）。可汗學院的創始人薩爾曼·可汗（Sal Khan）說，你要是認為歐拉恆等式不美，你就沒有感情。 ?_?

實際上，倫敦大學學院（University College London）在2014年發表於《Frontiers in Human Neuroscience》的一項功能性磁共振成像研究發現，15個數學家在觀看他們認為美麗的數學公式時，大腦中和情緒相關的腦區的反應和他們欣賞音樂或繪畫作品時是一致的。

而這15個數學家認為最美麗的公式，就是上面那個歐拉恆等式。

他們眼中最丑的是拉馬努金求和公式（Ramanujans infinite series）——

它和派之間的糾結的關係讓數學家們很不爽。

你或許會覺得，這些複雜的數字和符號，和普通人的生活大概毫無關係吧。看一看這個由法國動畫工作室 http://parachutes.tv 製作的視頻吧。

看完你就會發現，原來生活中可以用數學語言描述的現象無處不在，與人類生活息息相關電磁學、力學、電學等自然學科的基礎都是由數學搭建起來的。

是數學更美，還是簡潔的數學衍生出的萬象更美，你怎麼看？

（視頻的右邊是宏觀現象，左邊是它的基本數學原理，中間是公式的圖形化演示。）

放大觀賞效果最佳。

數學之美_騰訊視頻

△ 樹木的生長可以看作是一種曼德博集合（Mandelbrot set）的分形，曼德博集合以數學家本華·曼德博的名字命名。

△ 麥克斯韋方程組（Maxwells equations）可以描述磁鐵的工作方式。

麥克斯韋方程組是一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。麥克斯韋方程組的不同版本也被用於描述愛因斯坦的時空。

△ 交流電可以用正弦函數描述。

△ 雙陸棋如何制勝。數學可以告訴你雙陸棋里每種走法的勝率。而勝率的計算需要藉助貝葉斯-拉普拉斯公式。

貝葉斯-拉普拉斯公式表示：在B事件發生的條件下A事件發生的條件概率，等於A事件發生條件下B事件發生的條件概率乘以A事件的概率，再除以B事件發生的概率。

△ 雪花的表面積。在這裡給出了計算 一種神似雪花的分形——科赫曲線（Koch』s snowflake）的表面積的公式。

△ 用拉格朗日方程可以推導出一個陀螺的運動，預測它在什麼時刻會倒。

△ 空氣動力學中對升力的描述。

△ 數學可以描述鏡頭焦距、物體和鏡頭的距離以及放大率之間的關係。

最後再推薦一個特別魔性的視頻。

這個視頻由日本導演 Daihei Shibata 製作，描繪的是日常生活中的物體運動的閾值數學化後的情景。

生活中的閾值_騰訊視頻

啊，所以英國哲學家、數學家伯特蘭·羅素才會說：

「數學，正確地看，不僅擁有真，也擁有至高的美。一種冷而嚴峻的美，一種屹立不搖的美。如雕塑一般，一種不為我們軟弱天性所動搖的美。不像繪畫或音樂那般，有著富麗堂皇的修飾，然而這是極其純凈的美，只有這個最偉大的藝術才能顯示出最嚴格的完美。」

不過癮？關注微信公眾號：「把科學帶回家」，有趣的科普一網打盡！

推薦閱讀：