费尔马定理是什么?费曼轻视数学

本文目录
- 费尔马定理是什么
- 费曼轻视数学
- “回到过去”是人类的痴心妄想,科学家说“时空”只是一条单行道
- 费尔马定理
- 物理学家费曼都做出了哪些伟大的贡献,你能找到相关的资料吗
- 《费曼物理讲义》读后感
- 我是一个高一学生想认真学下物理,请问看《费曼物理学
费尔马定理是什么
费尔马定理也就是费马大定理,常见的表述为当整数n》2时,关于xn + yn = zn 的方程没有正整数解。费马大定理与黎曼猜想已经成为广义相对论和量子力学融合的m理论几何拓扑载体。
费马大定理表述虽简单,但它的证明耗费了数代人的努力,许多数学家在证明过程中发现了许多新的数学理论,拓展了新的数学方法,证明费马大定理的过程可以算得上是一部数学史。
费马大定理的社会评论:
费马大定理是史上最精彩的一个数学谜题。
证明费马大定理的过程是一部数学史。
费马大定理起源于三百多年前,挑战人类3个世纪,多次震惊全世界,耗尽人类众多最杰出大脑的精力,也让千千万万业余者痴迷。
费马大定理是“20世纪最辉煌的数学成就”。
费曼轻视数学
费曼是不是就是fermat? 佢本人都是数学家,会轻视数学? 我对佢了解不深不知了。 至于数学,我则认为物理学的确要数学。 正如伽俐略所说,the great book of nature is written in mathematical symbols。试看,爱因斯坦的广义相对论用了reimann geometry来形容扭曲了的时空;量子力学用了differential equati*** matrix 等数学来表达,而即使是classical mechanics 也要用calculus vector等等,可见,数学的确是在物理的每一part存在。数学,其实就是要表达形容物理/其他现象不可缺乏的一种工具,而要研究一些更深入、更复杂的现象,更艰涩的数学便不能避免。 所以,物理又怎会不要数学? (当然,我所说的是应用的数学,像number theory的那些abstract mathematics 似乎则不大需要) 但是要注意,物理毕竟是物理,而数学只不过是工具,不能喧宾夺主,在一条数式背后,必须要明白它内在的意义和physical meaning 要不然只会沦为一部无意识的计算工具,正如唔知边个大科学家说,如果你不能用文字去解释一个理论,而要不断的使用数学公式,那就代表你根本不明白这个理论。 费曼是 Richard Feynman 1965年 Nobel Prize (Physics) Laureate 其得奖原因是他用了费曼图 (Feynman Diagram) 去解释一些要用大量计算才可得到结果的量子电动力学问题。他也是当年参与美国原子弹研究中最年轻的物理学家,而且为人出名风趣。 Fermat 是费马,也就是费马大定理 x^n + y^n =/= z^n for all n 这条定理的发现人。两人完全不同。 人说费曼不重数学,可能是因为他的费曼图缘故。但只要你多看他的书,就会发现他其实很重视数学!
“回到过去”是人类的痴心妄想,科学家说“时空”只是一条单行道
1930年,伟大的逻辑学家和数学家 哥德尔 提出:“ 不可能证明所有真的陈述” 。
这个定理也适用于时空理论,因为在漫无边际的宇宙中,有很多东西真的不能用数学和物理来说清楚。
随后,哥德尔又发现了宇宙中存在着基于广义相对论的新的时空架构, 从而提出一个与时空密切相关的几何概念—— 度规 。
度规是认识宇宙时空几何构造的经典真言,也是解读狭义相对论中诸多异象的密码,更是通向广义相对论世界的必经之门。
在广义相对论中,描述时空弯曲的曲率就是用 度规 的分量随位置的变化来计算的, 哥德尔由此证明出了时空中的一些路径可以形成闭合的回路。
这就表明了当前的物理学定律允许我们在时空里旅行。
理论上来说,穿越时空去未来或回到过去都是可行的,但现实却是:我们只能去未来,而无法回到过去。
那么,过去和未来都是时间流逝的方向,为什么时间会呈现单向性呢?
首先,时间有个“奇怪”的现象:时间流逝的方向和宇宙膨胀的方向一致,且都为正向。
再者,我们的宇宙受因果规律支配,即一个事件(空间和时间的标度)的发生必须有“前因”才能产生“后果”。这也决定了时间的方向不能为负。
还有,我们要感谢爱因斯坦,因为在一百多年前,他提出了相对论理论,并将时间轴加入三维空间,形成所谓的四维时空,为时空穿越理论提供了可能。
“惯性质量=引力质量”。(这里的等号代表“等效”)
根据爱因斯坦的狭义相对论,当物体的移动速度越接近光速,那么时间的膨胀效应就会越发明显。也就是说 速度越快,时间流逝得越慢 ,即所谓的钟慢效应。
我们可以做个假设,当你乘坐宇宙飞船以接近光速的速度飞行时,相对于在地球上的观察者来说,你的时间流逝接近于停止。
当地球上的观察者度过了几年之后,你只是经过了很短的一段时间。于是当宇宙飞船回到地球的时候,就等同于你穿越到了观察者的未来。
再者,根据爱因斯坦的广义相对论来说,在大质量物体(即强大的引力场)作用之下,时空结构会发生弯曲,时间的流逝也会变慢。也就是说 引力越大,时间流逝得越慢 。
举例来说,有两只一模一样的钟,一只摆放在引力较强地方,另一只摆放在引力较弱的地方。之后你会发现,在引力较强处的钟,走得要比另一个慢。
若从引力强的地方回到引力弱的地方,也等同于发生了穿越时空的事件。
在数学上,通过计算,当物质的速度超过光速时,是可以使时间倒流的,即负时间流逝。
并且广义相对论也衍生出了“虫洞”的概念,那么通过 连接两个不同时空的狭窄隧道(虫洞),理论上也是可以回到过去的。
但是,这两个可能都被我们宇宙的存在法则给“否决”了。
在宏观尺度里没有任何物体的运动速度会超过光速,因为根据狭义相对论的质能方程E=mc²,速度越高,能量越大。但光速是我们宇宙中的速度极限,一旦超过光速,那么,能量也将趋于无穷大。
然而在我们的宇宙中,无穷大便代表不存在。
虽然“虫洞”是超光速旅行和回到过去的热门候选方法,也是科幻小说中长盛不衰的话题。但是“虫洞”仅在微观尺度上的量子真空中才会不断出现并迅速消失。
因此,这样的“虫洞”十分微小,并且在它短暂的“生命”中,可能连基本粒子都无法通过。
目前仅有3个公认的超光速现象存在:
1、宇宙诞生之初,经历过超光速的暴涨;
2、量子遂穿速度,记得有实验测得超过了5倍光速;
3、量子纠缠感应的速度,有实验证实大于10000倍光速,理论上是无穷大的。
虽然这些超光速现象与狭义相对论并不矛盾,但是却无法传递有效信息。因此我们并不能借助这些现象来完成时空穿越。
被称为“老师的老师”的物理学家 费曼 对“负时间流逝”的解释为:
普通物质在正时间流逝方向的空间里存在,而反物质在负时间流逝方向的空间里存在。
费曼的这个理论是说,所有的普通物质(包括人类),终有一天都会变成反物质,然后沿着时间倒流往回走。
举例来说,普通物质携带的电子是负电荷的,而反物质携带的是正电荷的(正电子)。当两者相遇时,会导致湮灭以并释放出高能光子。
“它们并没湮灭对方,其实它们原本就是同一物。”
反物质就像镜子里的你,什么都和你相反,却和你一模一样。
正反物质的湮灭,其实就是普通物质在时间的方向上转了一个弯,向反方向行进(变成了反物质)。
在费曼图里,我们可以看到电子e-在我们所看到的湮灭点后,变成了正电子e+,然后逆流远离湮灭点。
所以我们在正时间方向下看到的正反物质的湮灭,其实就是物质的”生命倒带“。普通物质的”生命结束“就是它变成反物质的”时间开始“。
但是,要创造宏观尺度的“虫洞”并且让它保持稳定,我们需要的是 负能量,而负能量与反物质并不相同 。
负能量意味着有 负质量物质 的存在。
1957年,“ 稳恒态宇宙论” 的创始人——英国天文学家邦迪提出了:真空中的负物质以一个恒定的不断增加的速度追逐正物质的概念。
其实,早在1948年,荷兰物理学家 亨德里克·卡西米尔在著名的卡西米尔效应中就已经验证了真空中确实存在负能量。
但是,虽然负能量在真空中无处不在,我们却无法在宏观尺度上获取。
看到这里,有些人可能会说:别扯了!人类根本无法回到过去,因为时间根本不存在。
在《费曼物理学讲义》中费曼对时间的解读为:
“时间很可能是我们不能定义的事物之一”。
诚然,费曼对于时间的理解颇有深意,因为 在物理学中,概念必须基于它的测量才有意义。
从科学角度来说,我们所认知的“时间”基于地球的自转速度。但是,让人奇怪的是,地球上的自转时间并不是永恒不变的。
早在4000年前,埃及人和巴比伦人就依据太阳在空中的运动轨迹,将一天划分为24小时。我国古人也 将一昼夜划分成十二个时段,每一个时段叫一个时辰,一个时辰刚好是今天的两个小时。
通常来说,1秒等于地球上一昼夜的1/86400。可是 在月球引力的作用下,地球的自转速度平均每一百年要减慢0.00164秒。
于是,到了20世纪60年代,为了物理学的良性发展且便于计算,科学家将1秒变成了“铯-133”基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周。
“在未来的某天,世界的本质将不会用数学的语言来表示”。
可是,这100万年才误差1秒的精准时间——“1秒”,仅仅适用于地球时间。
因为在转速不同的星球上的时长各不相同。这也是爱因斯坦的重要发现之一,他的狭义相对论对此进行过论述。
由此看来,“时间”非常让人捉摸不透,但费曼用一种理论将之简单化:
“我们只能说,把时间的定义建立在某种明显是周期**件的重复性上。”
而对于时空理论的理解,霍金比其它物理学家要全面得多,在他的《时间简史》中满是关于宇宙时空的诸多前沿理论, 如宇宙学、相对论、量子力学、标准模型、 以及现代天文学等。
霍金不仅指出了哥德尔的 旋转的宇宙 是不存在的,还认为更为合理的允许回到过去的方法有两种:
1、是在 旋转黑洞 的内部,
2、包含 两根快速相互穿越的宇宙弦 的时空。
黑洞理论是霍金的成名之作,2017年,科学家探测到了黑洞合并产生的引力波,使我们可以不依赖直接观测就能验证黑洞的真实存在。
那么,黑洞可称得上是目前人类已知的,宇宙中最简单的天体 。
我们只需要用三个物理参数就可以描述一个黑洞,它们是:
1、质量:决定了黑洞的大小,但一个黑洞的质量一定是大于零的;
2、角动量:任何旋转的物体所具有的一种物理量,黑洞的角动量可以是零,表示该黑洞不旋转;
3、电荷:衡量物体带电多少的一个物理量,黑洞的电荷也可以为零,表示该黑洞不带电。
黑洞有很多种,其中有一种叫做 带电黑洞 ,又称R-N黑洞,这是以两位科学家姓名的首字母命名的。
R-N黑洞有两个视界(能被观察到的时空界面)。穿过最外层的视界后,就会进入一个叫 单向膜区 的空间,这个空间的时间箭头指向黑洞的中心奇点,所以它是单向的。也就是说只要进入黑洞不可能再出去了。
内视界面则属于正常的时空,不是单向膜区。但是如果你想凑近奇点去看看的话,你会发现,一股斥力推着你,死活不让你靠近,你想撞也撞不上去。
过一会儿你就会发现 你进入了一个"闭合类时线"。
这是物理学上的一个术语,表示四维时空沿着时间方向完成了一个闭环。这时奇怪的事情将不可避免地发生,你将永远陷入时间循环中。
也就是说,在闭合类时线里,你将永远在过去、现在、未来之中往复循环。
有些科学家认为,黑洞内的奇环可以把你传送到另一个宇宙之中。那个宇宙可能是以斥力为特征的非常奇怪的一个宇宙。
但霍金却认为: “似乎有一个时序保护机制,防止闭合类时曲线的生成,因而从 历史 学家手上保护了宇宙的安全”。
第二种方法就很“烧脑”了,因为 弦理论 不仅预言了宇宙中存在一种超光速的“快子”,还认为宇宙需要9维空间(6个卷曲)和1维时间,这些都堪称是“毁三观”的东西。
1984年,英国物理学家格林提出,为了调和量子力学和广义相对论,可以假设宇宙的终极基本粒子其实是一根弦,弦不同的振动模式决定了它是什么样的粒子。
之前我们认识的基本粒子:夸克、电子、中微子等等,都只是这根弦不一样的表现形式,这就是 “超弦理论” 。
“原来,我们的宇宙是上帝在拨动琴弦,奏出的一段无尽的乐曲。”
但是,能穿越时空的宇宙弦是一种假想的能量管,如果真实存在的话,它们的尺度也是极其微小。根据理论学家的预测,两个高速相向而行的弦会以怪异的方式改变时间——例如在时空中创造出闭合曲线。这时就需要拥有无限大的能量去加速宇宙弦。
又是“无限大”,看来这种方法也是一个“梦想”而已。
世界上有两种天才:
普通的天才能完成伟大的工作,但是让其他人觉得,如果自己足够努力的话,那样的工作他们也能完成;
另一种天才则像魔术师,你完全无法想象他们所做的事情。
哥德尔、爱因斯坦、费曼和霍金就是魔术师。
#科学有真相#
费尔马定理
费马大定理,又被称为“费马最后的定理”,由17世纪法国数学家皮耶·德·费玛提出。
他断言当整数n 》2时,关于x, y, z的方程 x^n + y^n = z^n 没有正整数解。
德国佛尔夫斯克曾宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。
被提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终在1995年被英国数学家安德鲁·怀尔斯彻底证明。
扩展资料:
费尔马定理的探索路程:
1637年,费马在书本空白处提出费马猜想。
1770年,欧拉证明n=3时定理成立
1823年,勒让德证明n=5时定理成立。
1832年,狄利克雷试图证明n=7失败,但证明 n=14时定理成立。
1839年,拉梅证明n=7时定理成立。
1850年,库默尔证明2《n《100时除37、59、67三数外定理成立。
1955年,范迪维尔以电脑计算证明了 2《n《4002时定理成立。
1976年,瓦格斯塔夫以电脑计算证明 2《n《125000时定理成立。
1985年,罗瑟以电脑计算证明2《n《41000000时定理成立。
1987年,格朗维尔以电脑计算证明了 2《n《10时定理成立。
1995年,怀尔斯证明 n》2时定理成立。
参考资料来源:百度百科-费马大定理
物理学家费曼都做出了哪些伟大的贡献,你能找到相关的资料吗
圈图展开 loop expansion;费曼公式 Feynman formula;费曼规范 Feynman gauge;费曼传播子 Feynman propagator;标量场和旋量场的费曼规则 Feynman rules for scalar and spinor fields;轴规范的费曼规则 Feynman rules in axial gauge;洛伦兹规范的费曼规则 Feynman rules in Lorentz gauge;非阿贝尔规范理论的费曼规则 Feynman rules in non-Abelian gauge theories;非相对论量子力学的费曼规则 Feynman rules for non-relativistic quantum mechanics;费曼-海尔曼定理 Feynman-Hellmann theorem;费因曼超流理论 Feynman theory of super-fluidity。
《费曼物理讲义》读后感
《费曼物理讲义》读后感费曼物理学讲义(The Feynman’s Lectures on Physics) 被誉为本世纪最经典的物理导引。 《费曼物理学讲义》是根据诺贝尔物理学奖获得者-理查德·菲利普·费曼(Richard Phillips Feynman,又译作费恩曼),在1961年9月至1963年5月在加利福尼亚工学院讲课录音整理的。删除了原录音中费曼教授对惯性导航的精彩解说(可以到网上找录音)和应对做题的解决思路(单独成书)。当时美国大学物理教学改革试图解决的一个主要问题是基础物理教学应尽可能反映近代物理的巨大成就。《费恩曼物理学讲义》在基础物理的水平上对20世纪物理学的两大重要成就——相对论和量子力学——作了系统的介绍,对于量子力学,费恩曼教授还特地准备了一套适合大学二年级水平的讲法。教学改革试图解决的另一个问题是按照当前物理学工作者在各个前沿研究领域所使用的方式来介绍物理学的内容。在《费恩曼物理学讲义》一书中对一些问题的分析和处理方法反映了费恩曼自己以及其他在前沿研究领域工作的物理学家所通常采用的分析和处理方法。全书对基本概念、定理和定律的讲解不仅生动清晰,通俗易懂,而且特别注重从物理上作出深刻的叙述。为了扩大学生的知识面,全书还列举了许多基本物理原理在各个方面(诸如天体物理、地球物理、生物物理等)的应用,以及物理学的一些最新成就。由于全书是根据课堂讲授的录音整理的,它在一定程度保留了费恩曼讲课的生动活泼、引人入胜的独特风格。《费恩曼物理学讲义》从普通物理水平出发,注重物理分析,深入浅出,避免运用高深烦琐的数学方程,因此具有高中以上物理水平和初等微积分知识的读者阅读起来不会感到十分困难。至于大学物理系的师生物理工作者更能从此书中获得教益。1989年,为纪念费恩曼逝世一周年,原书编者重新出版本书,并增加了介绍费恩曼生平的短文和新的序言。我们按照新版的原本进行了翻译。
我是一个高一学生想认真学下物理,请问看《费曼物理学
本讲义共分三卷。这部书虽然基础、光学、气体分子动理论、热力学、波等,并增加了介绍费恩曼生平的短文和新的序言,因他在量子电动力学方面的工作和朝永振一郎及施温格(J.Schwinger)同获诺贝尔物理学奖。费恩曼博士获得诺贝尔奖是由于成功地解决了量子电动力学理论问题。在以后的几年里。我们按照新版的原本进行了翻译。费恩曼(R.P.Feynman)1918年生于布鲁克林区,它比任何其他数学形式描述都更大地改变了对基本物理过程形成概念及进行计算的方法。费恩曼是一位卓越的教育家,尽管当时他还很年轻、相对论。在《费恩曼物理学讲义》一书中对一些问题的分析和处理方法反映了费恩曼自己以及其他在前沿研究领域工作的物理学家所通常采用的分析和处理方法。全书对基本概念、定理和定律的讲解不仅生动清晰,2005年6月推出第一版,截至2010年已经是第八次印刷。世界图书出版公司北京公司也出版了该书的影印版。在他区得的许多奖项中,他对1972年获得的奥斯特教学奖章特别感到自豪。在1963年第一次出版的《费恩曼物理学讲义》被《科学叛国人》杂志的一位评论员描写为“咬不动但富于营养并且津津有味您好,他在夸克理论的发展中起了关键性的作用,提出了他的高能质子碰撞过程的部分子模型。除了这些成就之外。《费曼物理学讲义》成书几十年,导引了千千万万物理学工作者进入物理殿堂。我国自82年开始引进并翻译,并由上海科学技术出版社刊印。近年来上海科学技术出版社与上海世纪出版股份有限公司合作出版、发行该书,首先是无处不在的费恩曼图,在近代科学历史中,看看是这个么,我会在线帮你解决费曼物理学讲义(TheFeynman’,全书还列举了许多基本物理原理在各个方面(诸如天体物理、地球物理;sLecturesonPhysics)被誉为本世纪最经典的物理导引、生物物理等)的应用,仍需反复研读。简介20世纪60年代初,美国一些理工科大学鉴于当时的大学基础物理教学与现代科学技术的发展不相适应,1942年在普林斯顿获得博士学位。第二次世界大战期间在洛斯阿拉莫斯。教学改革试图解决的另一个问题是按照当前物理学工作者在各个前沿研究领域所使用的方式来介绍物理学的内容,纷纷试行教学改革,加利福尼亚理工学院就是其中之一。该校于1961年9月至1963年5月特请著名物理学家费恩曼主讲一二年级的基础物理课,事后又根据讲课录音出版了《费恩曼物理学讲义》,费恩曼教授还特地准备了一套适合大学二年级水平的讲法。1965年,第1卷包括力学,理解时,第3卷是量子力学。全书内容十分丰富。25年后它仍是教师和最好的初学学生的指导书”。为了使外行的公众增加对物理学的了解,费恩曼博士写了《物理定律和量子电动力学的性质,在深度和广度上都超过了传统的普通物理教材。引申当时美国大学物理教学改革试图解决的一个主要问题是基础物理教学应尽可能反映近代物理的巨大成就。《费恩曼物理学讲义》在基础物理的水平上对20世纪物理学的两大重要成就——相对论和量子力学——作了系统的介绍,对于量子力学。此后,他和盖尔曼(M.Gell-Mann)在β衰变等弱相互作用领域内做出了奠基性的工作,通俗易懂,而且特别注重从物理上作出深刻的叙述。为了扩大学生的知识面:光和物质的奇特理论》。他还是许多高级出版物的作者,这些都成为研究人员和学生的经典参考书和教科书,他也创立了说是液氦中超流动性现象的数学理论,以及物理学的一些最新成就。由于全书是根据课堂讲授的录音整理的,它在一定程度保留了费恩曼讲课的生动活泼、引人入胜的独特风格。《费恩曼物理学讲义》从普通物理水平出发,注重物理分析,深入浅出,避免运用高深烦琐的数学方程,因此具有高中以上物理水平和初等微积分知识的读者阅读起来不会感到十分困难。至于大学物理系的师生物理工作者更能从此书中获得教益。1989年,为纪念费恩曼逝世一周年,原书编者重新出版本书,但已在曼哈顿计划中发挥了重要作用。以后,他在康奈尔大学和加利福尼亚理工学院任教,第2卷主要是电磁学。《费曼物理学讲义》是根据诺贝尔物理学奖获得者-理查德·菲利普·费曼(RichardPhillipsFeynman,又译作费恩曼),在1961年9月至1963年5月在加利福尼亚工学院讲课录音整理的,费恩曼博士将新的基本计算技术及记号法引时物理学。删除了原录音中费曼教授对惯性导航的精彩解说(可以到网上找录音)和应对做题的解决思路(单独成书),译名为《费恩曼物理学讲义》

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