哪个物理公式最具有数学美感

① 物理学上最伟大的十个公式

英国科学期刊《物理世界》曾让读者投票评选了“最伟大的公式”，最终榜上有名的十个公式。我在这里整理了相关知识，快来学习学习吧!

物理学上最伟大的十个公式

No.10 圆的周长公式

创立者：古人

意义：自然界之美的数学表达。

这公式贼牛逼了，初中学到现在。目前，人类已经能得到圆周率的2061亿位精度。还是挺无聊的。现代科技领域使用的-圆周率值，有十几位已经足够了。如果用 35位精度的-圆周率值，来计算一个能把太阳系包起来的一个圆的周长，误差还不到质子直径的百万分之一。现在的人计算圆周率，多数是为了验证计算机的计算能力，还有就是为了兴趣。

No.9 傅立叶变换

创立者：让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶

意义：任何不规则的信号都可以表示为规则的正弦波无限叠加。它是数字信号处理领域的很重要的方法。

这个挺专业的，一般人完全不明白。不多作解释。简要地说没有这个式子没有今天的电子计算机，所以你能在这里上网除了感谢党感谢政府还要感谢这个完全看不懂的式子。另外傅立叶虽然姓傅，但是法国人。

让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶

No.8 德布罗意方程组

创立者：路易·维克多·德布罗意

意义：德布罗意认为，任何物质既有粒子性，又有波动性，或者说，任何物质也可以看成是一种波，包括人本身。人不但是作为一种物质存在，某种意义上也是一种波。

这个东西也挺牛逼的，高中物理学到光学的话很多概念跟它是远亲。简要地说德布罗意这人觉得电子不仅是一个粒子，也是一种波，它还有 “波长”。于是搞啊搞就有了这个物质波方程，表达了波长、能量等等之间的关系。同时他获得了1929年诺贝尔物理学奖。

路易·维克多·德布罗意

No.7 1+1=2

这个公式不需要名称，不需要翻译，不需要解释。

No.6 薛定谔方程

创立者：埃尔温·薛定谔

意义：在量子力学中描述物体的状态不能像经典力学中一样用位移、速度等，而只能用一个物理量的函数来描述，这个物理量也不再是某个确定的值，而是一个随时间分布的概率，每一个微观系统都有相应的薛定谔方程。薛定谔方程在量子力学中的意义与牛顿第二定律在经典力学中的意义一样。

也是一般人完全不明白的。因此我摘录官方评价：“薛定谔方程是世界原子物理学文献中应用最广泛、影响最大的公式。”由于对量子力学的杰出贡献，薛定谔获得1933年诺贝尔物理奖。

另外薛定谔虽然姓薛，但是奥地利人。

埃尔温·薛定谔

No.5 质能方程

创立者：阿尔伯特·爱因斯坦

意义：质能方程深刻地揭示了质量与能量之间的关系，在此之前，人们毫无疑问的认为：质量是质量，能量是能量，两者间没有联系。正是质能方程的发现才有原子弹、氢弹的爆炸。这个方程更重要的是彻底地颠覆了人类固有思想，促进人类文明的进步。

好像从来没有一个科学界的公式有如此广泛的意义。在物理学“奇迹年”1905年，由一个叫做爱因斯坦的年轻人提出。同年他还发表了《论动体的电动力学》——俗称狭义相对论。

这个公式告诉我们，爱因斯坦是牛逼的，能量和质量是可以互换的。

阿尔伯特·爱因斯坦

No.4 勾股定理/毕达哥拉斯定理

创立者：毕达哥拉斯(也有认为我国商代就已经出现勾股定理并加以证明)

意义：勾股定理是用数学方法解决图形问题的典型方法，目前有400多种的证明形式。勾三股四弦五是如此深入每一个地球人的心灵。

做数学不可能没用到过吧，不多讲了。

毕达哥拉斯

No.3 牛顿第二定律

创立者：艾萨克·牛顿

意义：牛顿第二定律是经典物理学的核心，它适用于我们日常生活的方方面面，它标志着真正物理学研究的开始。没有牛顿，人类文明会在黑暗的世界中度过更长的时间。

有史以来最伟大的没有之一的科学家在有史以来最伟大没有之一的科学巨作《自然哲学的数学原理》当中的被认为是经典物理学中最伟大的没有之一的核心定律。动力的所有基本方程都可由它通过微积分推导出来。对于学过高中物理的人，没什么好多讲了。

创立者：艾萨克·牛顿

No.2 欧拉公式

创立者：莱昂哈德·欧拉

意义：数学上有许多公式都是欧拉发现的，因此欧拉公式并不是某单一的公式，欧拉公式广泛分布于数学的各个分支中。瑞士教育与研究国务秘书Charles Kleiber曾表示：“没有欧拉的众多科学发现，今天的我们将过着完全不一样的生活。”法国数学家拉普拉斯则认为：读读欧拉，他是所有人的老师。

这个公式是上帝写的么?到了最后几名，创造者个个神人。欧拉是历史上最多产的数学家，也是各领域(包含数学的所有分支及力学、光学、音响学、水利、天文、化学、医药等)最多着作的学者。数学史上称十八世纪为“欧拉时代”。欧拉出生于瑞士，31岁丧失了右眼的视力，59岁双眼失明，但他性格乐观，有惊人的记忆力及集中力。他一生谦逊，很少用自己的名字给他发现的东西命名。不过还是命名了一个最重要的一个常数——e。

关于e，以前有一个笑话说：在一家精神病院里，有个病患整天对着别人说，“我微分你、我微分你。”也不知为什么，这些病患都有一点简单的微积分概念，总以为有一天自己会像一般多项式函数般，被微分到变成零而消失，因此对他避之不及，然而某天他却遇上了一个不为所动的人，他很意外，而这个人淡淡地对他说，“我是e的x次方。”

这个公式的巧妙之处在于，它没有任何多余的内容，将数学中最基本的e、i、pie放在了同一个式子中，同时加入了数学也是哲学中最重要的0和1，再以简单的加号相连。

高斯曾经说：“一个人第一次看到这个公式而不感到它的魅力，他不可能成为数学家。”

莱昂哈德·欧拉

No.1 麦克斯韦方程组

创立者：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

意义：将电场和磁场有机地统一成完整的电磁场。并创立了电磁场理论，而没有电磁学理论，就不会有现在的社会文明。

任何一个能把这几个公式看懂的人，一定会感到背后有凉风——如果没有上帝，怎么解释如此完美的方程?这组公式融合了电的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。比较谦虚的评价是：“一般地，宇宙间任何的电磁现象，皆可由此方程组解释。”到后来麦克斯韦仅靠纸笔演算，就从这组公式预言了电磁波的存在。

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

我们不是总喜欢编一些故事，比如爱因斯坦小时候因为某一刺激从而走上了发奋学习、报效祖国的道路么?事实上，这个刺激就是你看到的这个方程组。也正是因为这个方程组完美统一了整个电磁场，让爱因斯坦始终想要以同样的方式统一引力场，并将宏观与微观的两种力放在同一组式子中：即着名的“大一统理论”。爱因斯坦直到去世都没有走出这个隧道，而如果一旦走出去，我们将会在隧道另一头看到上帝本人。

高考状元谈物理学习方法

② 有哪些美丽或者神奇的理科公式

‍‍1834年，物理学家埃米尔·克拉佩龙提出了理想气体的状态方程：PV=nRT，从而将气体的压强、体积和温度联系了起来。关于理想气体有几个假设：气体分子不占空间，一直作直线运动，撞在容器壁上不发生变化，像弹力球一样回弹，此外分子间没有任何关系，都是孤独的分子，也不会变成液体或固体。我为什么觉得这个公式牛呢？因为它是人类历史上第一个既能反映气、液各相性质，又能描述相变和临界现象的状态方程。它描述了热力学系统平衡状态的独立参量与温度之间的关系。由于形式简单，物理意义清楚，这个方程成为了热力学和统计物理学的追捧对象。‍‍

③ 在世界上，最着名、最美丽和最伟大的数学公式有哪些

今天我们整理了这10着名公式，分享给大家：

No.10 圆的周长公式(The Length of the Circumference of a Circle)

创立者：古人

意义：自然界之美的数学表达。

这公式贼牛逼了，初中学到现在。目前，人类已经能得到圆周率的2061亿位精度。还是挺无聊的。现代科技领域使用的-圆周率值，有十几位已经足够了。如果用 35位精度的-圆周率值，来计算一个能把太阳系包起来的一个圆的周长，误差还不到质子直径的百万分之一。现在的人计算圆周率，多数是为了验证计算机的计算能力，还有就是为了兴趣。

No.9 傅立叶变换(The Fourier Transform)

创立者：让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶

意义：将电场和磁场有机地统一成完整的电磁场。并创立了电磁场理论，而没有电磁学理论，就不会有现在的社会文明。任何一个能把这几个公式看懂的人，一定会感到背后有凉风——如果没有上帝，怎么解释如此完美的方程?

这组公式融合了电的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。

比较谦虚的评价是：“一般地，宇宙间任何的电磁现象，皆可由此方程组解释。”到后来麦克斯韦仅靠纸笔演算，就从这组公式预言了电磁波的存在。

我们不是总喜欢编一些故事，比如爱因斯坦小时候因为某一刺激从而走上了发奋学习、报效祖国的道路么?事实上，这个刺激就是你看到的这个方程组。也正是因为这个方程组完美统一了整个电磁场，让爱因斯坦始终想要以同样的方式统一引力场，并将宏观与微观的两种力放在同一组式子中：即着名的“大一统理论”。

爱因斯坦直到去世都没有走出这个隧道，而如果一旦走出去，我们将会在隧道另一头看到上帝本人。

④ 8个最美的数学物理方程，你见过几个

广义相对论

上面的方程是爱因斯坦在1915年提出的，作为他开创性的广义相对论的一部分。该理论通过将引力描述为空间和时间结构的扭曲，彻底改变了科学家对引力的理解。

太空望远镜科学研究所的天体物理学家马里奥·里维奥说：“用这样一个数学方程来描述时空，这对我来说仍然很神奇。”

方程的右边描述了我们宇宙的能量含量，左边描述了时空的几何结构。这个等式反映了这样一个事实：在爱因斯坦的广义相对论中，质量和能量决定了几何形状，同时也决定了曲率，这就是我们所说的引力的表现形式。

标准模型

标准模型是物理学的另一个主导理论，它描述了目前被认为构成我们宇宙的基本粒子的集合。

该理论可以封装在一个名为标准拉格朗日模型的主方程中。除了引力，它成功地描述了我们迄今为止在实验室观察到的所有基本粒子和力。它完全符合量子力学和狭义相对论。然而，标准模型理论还没有与广义相对论统一起来，这就是它不能描述引力的原因。

微积分

前两个方程描述了我们宇宙的特定方面，这个方程可以应用于各种情况。微积分的基本定理构成了微积分这一数学方法的主干，并把它的两个主要思想，积分概念和导数概念联系起来。

微积分的萌芽始于古代，但大部分是在17世纪由艾萨克·牛顿提出的。牛顿用微积分来描述行星围绕太阳的运动。

狭义相对论

爱因斯坦用他的狭义相对论公式再次上榜。狭义相对论描述了时间和空间不是绝对的概念，而是相对的，取决于观察者的相对速度。上面的等式表明，一个人在任何方向上移动的速度越快，时间就会膨胀或减慢。

这个公式真的非常简洁，但它所体现的是一种全新的看待世界的方式，一种对现实的整体态度以及我们与现实的关系。突然间，一成不变的宇宙被一扫而光，取而代之的是一个与你所观察到的事物相关的个人世界。

欧拉方程

这个简单的公式概括了多面体的本质：如果你将球体的表面切割成有面、边和顶点的多面体，并让F为面数，E为边数，V为顶点数，你将始终得到V–E+F=2。

以一个四面体为例，它由四个三角形、六条边和四个顶点组成。所以从这个意义上说，一个球体可以被切割成四个面、六条边和四个顶点。

欧拉-拉格朗日方程和诺特定理

这些都很抽象，但却有着惊人的力量。最酷的是，这种思考物理学的方式在物理学的一些重大革命中幸存了下来。

这里L代表拉格朗日量，拉格朗日量是物理系统中能量的量度比如弹簧、杠杆或基本粒子。解出这个等式，你就知道系统将如何随时间演变。

拉格朗日方程的一个分支被称为诺特定理，以20世纪德国数学家埃米·诺特的名字命名。这个定理是物理学和对称性的基础。通俗地说，这个定理是这样的：如果你的系统是对称的，那么就有一个相应的守恒定律。例如，物理学的基本定律今天和明天是一样的，物理定律在这里和在外层空间是一样的。

卡兰-西曼齐克方程

该方程有许多应用，允许物理学家估计组成原子核的质子和中子的质量和大小。基础物理学告诉我们，两个物体之间的引力和电磁力与它们之间距离的平方成反比。在简单的层面上，把质子和中子结合在一起形成原子核、把夸克结合在一起形成质子和中子的强大核力也是如此。然而，微小的量子涨落可以轻微地改变力对距离的依赖，这对强核力具有戏剧性的影响。

科学家说：“它阻止了这种力在长距离内减弱，并导致它捕获夸克，并将它们结合起来形成我们世界的质子和中子。卡兰-西曼齐克方程所做的是将这种戏剧性的、难以计算的效应与更微妙但更容易计算的效应联系起来，这种效应在距离大约等于一个质子时很重要，而当距离远小于一个质子时，可以测得这种效应。”

极小曲面方程

威廉姆斯学院的数学家弗兰克·摩根说：“极小曲面方程在某种程度上编码了美丽的肥皂薄膜，当你把它们浸在肥皂水中时，它们就会在边界上形成。”事实上，这个方程是“非线性”的，包括幂和导数的乘积，这是肥皂膜令人惊讶的编码行为的数学暗示。这与我们更熟悉的线性偏微分方程形成了对比，比如热方程、波动方程和量子物理学中的薛定谔方程。

⑤ 世界上最伟大的十个公式 麦克斯韦方程优美

早年前的英国科学期刊“物理世界”，通过投票的方式，选出世界上最伟大的十个公式，你知道世界上最完美的公式吗？来这里找答案，无疑这些公式是现代文明的基石，应用于生产和生活的方方面面。

10.圆周长公式

提出者:古人

C=2πr，这个公式是古人对实验的总结，圆周率，1965年，英国数学家约翰·沃利斯发现圆周率等于无穷个分数相乘的积。在2015年，罗切斯特大学的科学家们在氢原子能级的量子力学计算中发现了圆周率相同的公式，是世界上最伟大的十个公式之一。

9.傅里叶变换

提出者:傅里叶

任何不规则的信号都可以表示为正弦波无限叠加，一般应用于数字信号处理，是一种非常重要的方法。简单理解就是就是在用一种特殊的正交基(正交函数)在对原函数做线性变换，是世界上最伟大的十个公式之一。

8.德布罗意关系

提出者:路易·德布罗意

德布罗意认为任何物质都有粒子和挥发性，或者任何物质也可以被看作是一种波，这是一个概念，联系了宏观和微观 ，于1923年该方程，是世界上最伟大的十个公式之一。

6.薛定谔方程

提出者:薛定谔

在1926年，由奥地利理论物理学家薛定谔提出，用量子力学来描述对象的状态，可以这么理解薛定谔方程在量子力学中的意义与经典力学中的牛顿第二定律是一样的，是世界上最伟大的十个公式之一。

5.质能方程 

提出者:爱因斯坦

由阿尔伯特·爱因斯坦提出，在狭义相对论中，质能方程很好的阐释了质量与能量的关系，彻底颠覆人类固有的思想，促使人类文明发展，是世界上最伟大的十个公式之一。

4.勾股定理

提出者:毕达哥拉斯(也相信中国商朝的商高提出)

勾股定理现约有500种证明方法，是数学定理中证明方法最多的定理之一，也是数学应用最广泛的定理之一，是世界上最伟大的十个公式之一。

3.牛顿第二定律

提出者:艾萨克·牛顿

牛顿第二定律可以说是经典物理学的基本，还应用于日常生活的各个方面，很好的说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系，是世界上最伟大的十个公式之一。

2.欧拉公式

提出者:欧拉

现在应用的很多数学公式，都是欧拉发现的，不是一个公式，涉及数学和力学很多的分支，数学家们评价它是“上帝创造的公式”，是世界上最伟大的十个公式之一。

1.麦克斯韦方程组

提出者:麦克斯韦

这个方程组将电场和磁场集成在一起，是一种偏微分方程，可以这么说，没有电磁场理论，现代文明很渺茫，是现代的电力科技与电子科技的基础，是世界上最伟大的十个公式之一。

⑥ 数学，物理中有什么美丽的公式

这样的公式有不少。

最着名的是如下几个，

牛顿定律：
F = ma

爱因斯坦质能关系：
E = mc²

欧拉公式两个：
e^(πi) + 1 = 0
e^(ix) = cosx + isinx

⑦ 你见过最巧妙，最完美的物理公式是什么样的

麦克斯韦方程组、欧拉公式、 牛顿第二定律、毕达哥拉斯定理、质能方程、 薛定谔方程、1+1=2、 德布罗意方程组、 傅立叶变换以及 圆周长公式等完美的物理公式。

3 .牛顿第二定律：艾萨克·牛顿，没有牛顿，人类会在黑暗世界中度过时间。

2 .欧拉公式：莱昂哈德·欧拉，普拉斯认为：欧拉是所有人的老师。

1 .麦克斯韦方程组：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，创立了着名的电磁场理论。