哪個物理公式最具有數學美感

① 物理學上最偉大的十個公式

英國科學期刊《物理世界》曾讓讀者投票評選了「最偉大的公式」，最終榜上有名的十個公式。我在這里整理了相關知識，快來學習學習吧!

物理學上最偉大的十個公式

No.10 圓的周長公式

創立者：古人

意義：自然界之美的數學表達。

這公式賊牛逼了，初中學到現在。目前，人類已經能得到圓周率的2061億位精度。還是挺無聊的。現代科技領域使用的-圓周率值，有十幾位已經足夠了。如果用 35位精度的-圓周率值，來計算一個能把太陽系包起來的一個圓的周長，誤差還不到質子直徑的百萬分之一。現在的人計算圓周率，多數是為了驗證計算機的計算能力，還有就是為了興趣。

No.9 傅立葉變換

創立者：讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉

意義：任何不規則的信號都可以表示為規則的正弦波無限疊加。它是數字信號處理領域的很重要的方法。

這個挺專業的，一般人完全不明白。不多作解釋。簡要地說沒有這個式子沒有今天的電子計算機，所以你能在這里上網除了感謝黨感謝政府還要感謝這個完全看不懂的式子。另外傅立葉雖然姓傅，但是法國人。

讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉

No.8 德布羅意方程組

創立者：路易·維克多·德布羅意

意義：德布羅意認為，任何物質既有粒子性，又有波動性，或者說，任何物質也可以看成是一種波，包括人本身。人不但是作為一種物質存在，某種意義上也是一種波。

這個東西也挺牛逼的，高中物理學到光學的話很多概念跟它是遠親。簡要地說德布羅意這人覺得電子不僅是一個粒子，也是一種波，它還有 「波長」。於是搞啊搞就有了這個物質波方程，表達了波長、能量等等之間的關系。同時他獲得了1929年諾貝爾物理學獎。

路易·維克多·德布羅意

No.7 1+1=2

這個公式不需要名稱，不需要翻譯，不需要解釋。

No.6 薛定諤方程

創立者：埃爾溫·薛定諤

意義：在量子力學中描述物體的狀態不能像經典力學中一樣用位移、速度等，而只能用一個物理量的函數來描述，這個物理量也不再是某個確定的值，而是一個隨時間分布的概率，每一個微觀系統都有相應的薛定諤方程。薛定諤方程在量子力學中的意義與牛頓第二定律在經典力學中的意義一樣。

也是一般人完全不明白的。因此我摘錄官方評價：「薛定諤方程是世界原子物理學文獻中應用最廣泛、影響最大的公式。」由於對量子力學的傑出貢獻，薛定諤獲得1933年諾貝爾物理獎。

另外薛定諤雖然姓薛，但是奧地利人。

埃爾溫·薛定諤

No.5 質能方程

創立者：阿爾伯特·愛因斯坦

意義：質能方程深刻地揭示了質量與能量之間的關系，在此之前，人們毫無疑問的認為：質量是質量，能量是能量，兩者間沒有聯系。正是質能方程的發現才有原子彈、氫彈的爆炸。這個方程更重要的是徹底地顛覆了人類固有思想，促進人類文明的進步。

好像從來沒有一個科學界的公式有如此廣泛的意義。在物理學「奇跡年」1905年，由一個叫做愛因斯坦的年輕人提出。同年他還發表了《論動體的電動力學》——俗稱狹義相對論。

這個公式告訴我們，愛因斯坦是牛逼的，能量和質量是可以互換的。

阿爾伯特·愛因斯坦

No.4 勾股定理/畢達哥拉斯定理

創立者：畢達哥拉斯(也有認為我國商代就已經出現勾股定理並加以證明)

意義：勾股定理是用數學方法解決圖形問題的典型方法，目前有400多種的證明形式。勾三股四弦五是如此深入每一個地球人的心靈。

做數學不可能沒用到過吧，不多講了。

畢達哥拉斯

No.3 牛頓第二定律

創立者：艾薩克·牛頓

意義：牛頓第二定律是經典物理學的核心，它適用於我們日常生活的方方面面，它標志著真正物理學研究的開始。沒有牛頓，人類文明會在黑暗的世界中度過更長的時間。

有史以來最偉大的沒有之一的科學家在有史以來最偉大沒有之一的科學巨作《自然哲學的數學原理》當中的被認為是經典物理學中最偉大的沒有之一的核心定律。動力的所有基本方程都可由它通過微積分推導出來。對於學過高中物理的人，沒什麼好多講了。

創立者：艾薩克·牛頓

No.2 歐拉公式

創立者：萊昂哈德·歐拉

意義：數學上有許多公式都是歐拉發現的，因此歐拉公式並不是某單一的公式，歐拉公式廣泛分布於數學的各個分支中。瑞士教育與研究國務秘書Charles Kleiber曾表示：「沒有歐拉的眾多科學發現，今天的我們將過著完全不一樣的生活。」法國數學家拉普拉斯則認為：讀讀歐拉，他是所有人的老師。

這個公式是上帝寫的么?到了最後幾名，創造者個個神人。歐拉是歷史上最多產的數學家，也是各領域(包含數學的所有分支及力學、光學、音響學、水利、天文、化學、醫葯等)最多著作的學者。數學史上稱十八世紀為「歐拉時代」。歐拉出生於瑞士，31歲喪失了右眼的視力，59歲雙眼失明，但他性格樂觀，有驚人的記憶力及集中力。他一生謙遜，很少用自己的名字給他發現的東西命名。不過還是命名了一個最重要的一個常數——e。

關於e，以前有一個笑話說：在一家精神病院里，有個病患整天對著別人說，「我微分你、我微分你。」也不知為什麼，這些病患都有一點簡單的微積分概念，總以為有一天自己會像一般多項式函數般，被微分到變成零而消失，因此對他避之不及，然而某天他卻遇上了一個不為所動的人，他很意外，而這個人淡淡地對他說，「我是e的x次方。」

這個公式的巧妙之處在於，它沒有任何多餘的內容，將數學中最基本的e、i、pie放在了同一個式子中，同時加入了數學也是哲學中最重要的0和1，再以簡單的加號相連。

高斯曾經說：「一個人第一次看到這個公式而不感到它的魅力，他不可能成為數學家。」

萊昂哈德·歐拉

No.1 麥克斯韋方程組

創立者：詹姆斯·克拉克·麥克斯韋

意義：將電場和磁場有機地統一成完整的電磁場。並創立了電磁場理論，而沒有電磁學理論，就不會有現在的社會文明。

任何一個能把這幾個公式看懂的人，一定會感到背後有涼風——如果沒有上帝，怎麼解釋如此完美的方程?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。比較謙虛的評價是：「一般地，宇宙間任何的電磁現象，皆可由此方程組解釋。」到後來麥克斯韋僅靠紙筆演算，就從這組公式預言了電磁波的存在。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋

我們不是總喜歡編一些故事，比如愛因斯坦小時候因為某一刺激從而走上了發奮學習、報效祖國的道路么?事實上，這個刺激就是你看到的這個方程組。也正是因為這個方程組完美統一了整個電磁場，讓愛因斯坦始終想要以同樣的方式統一引力場，並將宏觀與微觀的兩種力放在同一組式子中：即著名的「大一統理論」。愛因斯坦直到去世都沒有走出這個隧道，而如果一旦走出去，我們將會在隧道另一頭看到上帝本人。

高考狀元談物理學習方法

② 有哪些美麗或者神奇的理科公式

‍‍1834年，物理學家埃米爾·克拉佩龍提出了理想氣體的狀態方程：PV=nRT，從而將氣體的壓強、體積和溫度聯系了起來。關於理想氣體有幾個假設：氣體分子不佔空間，一直作直線運動，撞在容器壁上不發生變化，像彈力球一樣回彈，此外分子間沒有任何關系，都是孤獨的分子，也不會變成液體或固體。我為什麼覺得這個公式牛呢？因為它是人類歷史上第一個既能反映氣、液各相性質，又能描述相變和臨界現象的狀態方程。它描述了熱力學系統平衡狀態的獨立參量與溫度之間的關系。由於形式簡單，物理意義清楚，這個方程成為了熱力學和統計物理學的追捧對象。‍‍

③ 在世界上，最著名、最美麗和最偉大的數學公式有哪些

今天我們整理了這10著名公式，分享給大家：

No.10 圓的周長公式(The Length of the Circumference of a Circle)

創立者：古人

意義：自然界之美的數學表達。

這公式賊牛逼了，初中學到現在。目前，人類已經能得到圓周率的2061億位精度。還是挺無聊的。現代科技領域使用的-圓周率值，有十幾位已經足夠了。如果用 35位精度的-圓周率值，來計算一個能把太陽系包起來的一個圓的周長，誤差還不到質子直徑的百萬分之一。現在的人計算圓周率，多數是為了驗證計算機的計算能力，還有就是為了興趣。

No.9 傅立葉變換(The Fourier Transform)

創立者：讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉

意義：將電場和磁場有機地統一成完整的電磁場。並創立了電磁場理論，而沒有電磁學理論，就不會有現在的社會文明。任何一個能把這幾個公式看懂的人，一定會感到背後有涼風——如果沒有上帝，怎麼解釋如此完美的方程?

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。

比較謙虛的評價是：「一般地，宇宙間任何的電磁現象，皆可由此方程組解釋。」到後來麥克斯韋僅靠紙筆演算，就從這組公式預言了電磁波的存在。

我們不是總喜歡編一些故事，比如愛因斯坦小時候因為某一刺激從而走上了發奮學習、報效祖國的道路么?事實上，這個刺激就是你看到的這個方程組。也正是因為這個方程組完美統一了整個電磁場，讓愛因斯坦始終想要以同樣的方式統一引力場，並將宏觀與微觀的兩種力放在同一組式子中：即著名的「大一統理論」。

愛因斯坦直到去世都沒有走出這個隧道，而如果一旦走出去，我們將會在隧道另一頭看到上帝本人。

④ 8個最美的數學物理方程，你見過幾個

廣義相對論

上面的方程是愛因斯坦在1915年提出的，作為他開創性的廣義相對論的一部分。該理論通過將引力描述為空間和時間結構的扭曲，徹底改變了科學家對引力的理解。

太空望遠鏡科學研究所的天體物理學家馬里奧·里維奧說：「用這樣一個數學方程來描述時空，這對我來說仍然很神奇。」

方程的右邊描述了我們宇宙的能量含量，左邊描述了時空的幾何結構。這個等式反映了這樣一個事實：在愛因斯坦的廣義相對論中，質量和能量決定了幾何形狀，同時也決定了曲率，這就是我們所說的引力的表現形式。

標准模型

標准模型是物理學的另一個主導理論，它描述了目前被認為構成我們宇宙的基本粒子的集合。

該理論可以封裝在一個名為標准拉格朗日模型的主方程中。除了引力，它成功地描述了我們迄今為止在實驗室觀察到的所有基本粒子和力。它完全符合量子力學和狹義相對論。然而，標准模型理論還沒有與廣義相對論統一起來，這就是它不能描述引力的原因。

微積分

前兩個方程描述了我們宇宙的特定方面，這個方程可以應用於各種情況。微積分的基本定理構成了微積分這一數學方法的主幹，並把它的兩個主要思想，積分概念和導數概念聯系起來。

微積分的萌芽始於古代，但大部分是在17世紀由艾薩克·牛頓提出的。牛頓用微積分來描述行星圍繞太陽的運動。

狹義相對論

愛因斯坦用他的狹義相對論公式再次上榜。狹義相對論描述了時間和空間不是絕對的概念，而是相對的，取決於觀察者的相對速度。上面的等式表明，一個人在任何方向上移動的速度越快，時間就會膨脹或減慢。

這個公式真的非常簡潔，但它所體現的是一種全新的看待世界的方式，一種對現實的整體態度以及我們與現實的關系。突然間，一成不變的宇宙被一掃而光，取而代之的是一個與你所觀察到的事物相關的個人世界。

歐拉方程

這個簡單的公式概括了多面體的本質：如果你將球體的表面切割成有面、邊和頂點的多面體，並讓F為面數，E為邊數，V為頂點數，你將始終得到V–E+F=2。

以一個四面體為例，它由四個三角形、六條邊和四個頂點組成。所以從這個意義上說，一個球體可以被切割成四個面、六條邊和四個頂點。

歐拉-拉格朗日方程和諾特定理

這些都很抽象，但卻有著驚人的力量。最酷的是，這種思考物理學的方式在物理學的一些重大革命中倖存了下來。

這里L代表拉格朗日量，拉格朗日量是物理系統中能量的量度比如彈簧、杠桿或基本粒子。解出這個等式，你就知道系統將如何隨時間演變。

拉格朗日方程的一個分支被稱為諾特定理，以20世紀德國數學家埃米·諾特的名字命名。這個定理是物理學和對稱性的基礎。通俗地說，這個定理是這樣的：如果你的系統是對稱的，那麼就有一個相應的守恆定律。例如，物理學的基本定律今天和明天是一樣的，物理定律在這里和在外層空間是一樣的。

卡蘭-西曼齊克方程

該方程有許多應用，允許物理學家估計組成原子核的質子和中子的質量和大小。基礎物理學告訴我們，兩個物體之間的引力和電磁力與它們之間距離的平方成反比。在簡單的層面上，把質子和中子結合在一起形成原子核、把誇克結合在一起形成質子和中子的強大核力也是如此。然而，微小的量子漲落可以輕微地改變力對距離的依賴，這對強核力具有戲劇性的影響。

科學家說：「它阻止了這種力在長距離內減弱，並導致它捕獲誇克，並將它們結合起來形成我們世界的質子和中子。卡蘭-西曼齊克方程所做的是將這種戲劇性的、難以計算的效應與更微妙但更容易計算的效應聯系起來，這種效應在距離大約等於一個質子時很重要，而當距離遠小於一個質子時，可以測得這種效應。」

極小曲面方程

威廉姆斯學院的數學家弗蘭克·摩根說：「極小曲面方程在某種程度上編碼了美麗的肥皂薄膜，當你把它們浸在肥皂水中時，它們就會在邊界上形成。」事實上，這個方程是「非線性」的，包括冪和導數的乘積，這是肥皂膜令人驚訝的編碼行為的數學暗示。這與我們更熟悉的線性偏微分方程形成了對比，比如熱方程、波動方程和量子物理學中的薛定諤方程。

⑤ 世界上最偉大的十個公式 麥克斯韋方程優美

早年前的英國科學期刊「物理世界」，通過投票的方式，選出世界上最偉大的十個公式，你知道世界上最完美的公式嗎？來這里找答案，無疑這些公式是現代文明的基石，應用於生產和生活的方方面面。

10.圓周長公式

提出者:古人

C=2πr，這個公式是古人對實驗的總結，圓周率，1965年，英國數學家約翰·沃利斯發現圓周率等於無窮個分數相乘的積。在2015年，羅切斯特大學的科學家們在氫原子能級的量子力學計算中發現了圓周率相同的公式，是世界上最偉大的十個公式之一。

9.傅里葉變換

提出者:傅里葉

任何不規則的信號都可以表示為正弦波無限疊加，一般應用於數字信號處理，是一種非常重要的方法。簡單理解就是就是在用一種特殊的正交基(正交函數)在對原函數做線性變換，是世界上最偉大的十個公式之一。

8.德布羅意關系

提出者:路易·德布羅意

德布羅意認為任何物質都有粒子和揮發性，或者任何物質也可以被看作是一種波，這是一個概念，聯系了宏觀和微觀 ，於1923年該方程，是世界上最偉大的十個公式之一。

6.薛定諤方程

提出者:薛定諤

在1926年，由奧地利理論物理學家薛定諤提出，用量子力學來描述對象的狀態，可以這么理解薛定諤方程在量子力學中的意義與經典力學中的牛頓第二定律是一樣的，是世界上最偉大的十個公式之一。

5.質能方程 

提出者:愛因斯坦

由阿爾伯特·愛因斯坦提出，在狹義相對論中，質能方程很好的闡釋了質量與能量的關系，徹底顛覆人類固有的思想，促使人類文明發展，是世界上最偉大的十個公式之一。

4.勾股定理

提出者:畢達哥拉斯(也相信中國商朝的商高提出)

勾股定理現約有500種證明方法，是數學定理中證明方法最多的定理之一，也是數學應用最廣泛的定理之一，是世界上最偉大的十個公式之一。

3.牛頓第二定律

提出者:艾薩克·牛頓

牛頓第二定律可以說是經典物理學的基本，還應用於日常生活的各個方面，很好的說明了物體運動狀態的變化和對它作用的力之間的關系，是世界上最偉大的十個公式之一。

2.歐拉公式

提出者:歐拉

現在應用的很多數學公式，都是歐拉發現的，不是一個公式，涉及數學和力學很多的分支，數學家們評價它是「上帝創造的公式」，是世界上最偉大的十個公式之一。

1.麥克斯韋方程組

提出者:麥克斯韋

這個方程組將電場和磁場集成在一起，是一種偏微分方程，可以這么說，沒有電磁場理論，現代文明很渺茫，是現代的電力科技與電子科技的基礎，是世界上最偉大的十個公式之一。

⑥ 數學，物理中有什麼美麗的公式

這樣的公式有不少。

最著名的是如下幾個，

牛頓定律：
F = ma

愛因斯坦質能關系：
E = mc²

歐拉公式兩個：
e^(πi) + 1 = 0
e^(ix) = cosx + isinx

⑦ 你見過最巧妙，最完美的物理公式是什麼樣的

麥克斯韋方程組、歐拉公式、 牛頓第二定律、畢達哥拉斯定理、質能方程、 薛定諤方程、1+1=2、 德布羅意方程組、 傅立葉變換以及 圓周長公式等完美的物理公式。

3 .牛頓第二定律：艾薩克·牛頓，沒有牛頓，人類會在黑暗世界中度過時間。

2 .歐拉公式：萊昂哈德·歐拉，普拉斯認為：歐拉是所有人的老師。

1 .麥克斯韋方程組：詹姆斯·克拉克·麥克斯韋，創立了著名的電磁場理論。