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科学趣谈▏欧拉公式与人生

2015-09-06 溪流的海洋人生

  

这个恒等式是复变函数中的欧拉公式,它是数学里最令人着迷的一个公式,它将数学里最重要的几个数字联系到了一起:两个超越数:自然对数的底e;圆周率π;两个单位:虚数单位i和自然数的单位1;以及被称为人类伟大发现之一的0。数学家们评价它是“上帝创造的公式”。

看似一个简单的公式,却有那么多的美妙。一个简单不过的等式,总有它的美妙。一个公式,两个超越数π和e,两个单位虚数单位i和自然数单位1,还有一个看尽人生百态的0。这个公式不仅仅是一个奇妙的恒等关系,而且它所包含的元素也是其妙无穷。

超越数,π和e,是那么的“圆滑”。两个圆滑的实数,但不满足任何整系数方程。就如许多高风亮节之士,选择了超脱物外,不随波逐流。这真的是难能可贵,试想在当时人们还没有意思到二者的重要作用时,他们选择了默默地等待。而当人们意识到它的存在时,二者保持着自身的本性。他们“圆滑”的处世,在关键之处起着举足轻重的作用。π和e,两个数划分了数的性质,正如支点那样支撑着两个不同的数字王国。人也应如此,保持自身的原则,将自身的精神殿堂和现实世界通过“人”完美结合。

π是圆的周长和直径的比值,是拥有神奇的魔力。怎么这样说?因为将一条再简单不过的直径,通过它自身所代表的意义,描绘出世间最“圆滑”的东西。本身是平凡的,或许有点不完美,因为他是那么没完没了。或许这就是平凡之处见珍贵。数字本身只是外表,数字的内心才是最重要的。他这更是像人一样,徒有其表者就如朽木,而富有内涵者未必有华丽的外表。

e也有他的“圆滑”之处。ex的导数永远是本身,可谓处变不惊,在任何情况下都是那么的镇定自若,保持自我的本色。很是羡慕e的处世态度,有一种“举世混浊而我独清,众人皆醉而我独醒”的感觉,永远保持本我的状态。而以它为底数的对数,同样构造了别样的世界。它的存在使得运算简便,这或许就是他的伟大之处。这就是e,不论何时,总明白自己的位置,保持自己的本色,也同时证明着自己的存在价值。

两个单位,自然数单位1和虚数单位i,在数字王国中起着标尺的作用。当我们运算时,往往忽略它们,但如果没有这两个基本单位,我们也就无从知道什么是运算。在平时,出于一些特殊的考虑,我们会在某个式子上乘一个1,不会改变结果,但会大大简便运算。或者在一些三角函数中,我们利用1和i,求其实部和虚部,奇迹就会发生。以上两个例子便体现了两个单位的作用:服务他人,低调行事。在得出结果时,我们往往会忽略起到重要作用的1和i,并且在结果中也不会体现1和i,但这就是它们,当看到等号的右边会有一个完美的结果时,它们也就笑了。感觉1和i就是父亲和母亲,两者总是默默地看着孩子,在困难时也会出手帮助他们,看到孩子长大了,它们也就会心的笑了。两个单位更多的是告诉我们亲情吧,数字中也是有感情的,人更应如此啊!


如果把1和i看作父母亲,其他数字看作孩子,的确能教会我们一些做人的道理。1,应该是最平凡的,任凭其他子女的乘除。我们再是抱怨,父母总是默默不做声,依然承担着父母应该承担的责任。i,就好比异类,一个在中国传统家庭中的异类,但就是因为父母的开明,将知识的拓展,使得整个家族得以延续发展。

另一个数字就是0,我认为它是最伟大的一个,它教给我的最多。0,将正数和负数得以清楚地分开,而它不为所动,就如同天地之间存在的浩然正气。0,同时证明了“不存在”也是存在的,这一点真的是难能可贵,以自己的存在证明难以存在的东西,这就是自我的价值!0,是起点,是万物之始,0的存在决定了今后的方向。0在运算时还可以起到占位的作用,0本身没什么,可是在任何一个数后面,0的存在让人垂涎。这就是一个默默无闻的0,改变并决定在数字的轨迹。

单从数字本身理解欧拉公式,显然是肢解了它的含义。在融会了数字王国中最具代表的几个数字后,它的意义更是给人以启迪。e,i,π,1,0五个数字,占据了数学领域的半壁江山,可谓五虎上将,如何将其安顿,可谓一门艺术。而欧拉公式恰如其分的使之各得其所,并且将本是没有联系的两个单位联系在一起,一虚一实,它的完美结合构成了0,这也许就是中庸之道,不偏不倚。另一方面,这个公式启示我们思维的拓展。在我们固执于两平行线永不相交的时候,我们为什么不换一个公理系统?同样,在两个毫无联系的单位面前,我们也可以运用指数对数的运算啊,这样当然可以联系两个单位。思维不能囿于经验,方法不能限于定式。如何处理这门艺术,这就是该公式的美妙啊。

欧拉公式,不仅是数学中的桥梁,更是人们心中的天梯。


■文章来自网友博客


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