物理|只要掌握了它,就可以推导出整个物理大厦( 二 )
不单单是植物 , 动物也懂这些 。
蜂巢都是六边形 , 这当然是为了在相同面积下节省周长 , 可是最节省周长的不应该是圆形吗?莫非蜜蜂不懂得这个道理 , 可是不要忘了 , 蜂巢是很多个小蜂巢联结在一起的 , 要是圆形的话 , 在圆形的周围就会有很多空隙 , 这样就浪费了很多空间 , 六边形才是最好的形式 。
不但蜜蜂懂 , 就连猫主子也懂 。
在寒冷的季节 , 猫主子会缩成一团 , 这样就减少了热量的散失 , 到了夏季 , 猫主子又会舒展开身体 , 最大可能地散发热量 , 我们常说 , 猫是液态的就是这个道理 。
这些神奇的现象 , 都在说明一个道理 , 这就是最小作用量原理 。
最小作用量原理就是说物体总会趋于一种最小的作用量形式 , 这个作用量会有不同 , 对于水滴来说 , 就是面积 , 对于电荷来说就是能量 , 对于树叶来说就是水分散失 , 对于蜜蜂来说就是空间 。
对于费马原理来说 , 光的最小量就是时间 。
这样看来的话 , 作为万物之灵的人类说就有些名不符实了 , 因为对于光来说可以瞬间选定时间最短的路径 , 而人类却还需要计算 。
不过这不是人类的缺陷 , 而是人类的优点 , 我们可以凭借我们智慧的大脑去了解这些宇宙啊秘密 , 费马不就认识到了光的费马原理了吗?
那么除了光之外 , 其它的自然规律是不是也有这种最小量呢?
这就要靠伯努利家族了 。
- 巅峰对决
古龙曾在《多情剑客无情剑》中说李寻欢他们家是“一门七进士 , 父子三探花” , 这当然是古龙的想象 , 可对于伯努利家族来说 , 这却是真的 。
伯努利家族一门八杰 , 出了八个数学家 , 最优秀的就有三个 , 不过不是父子 , 而是兄弟父子 , 我们学过的一大堆伯努利方程伯努利原理 , 虽然都叫伯努利 , 可却是不同的伯努利发现的 。
只是天才多了也有烦恼 , 要是一家子就一个天才 , 有什么事就听他的就行了 , 要是一家子平均天才呢 , 那就宫斗呗 , 斗得最狠的是约翰.伯努利和雅各布.伯努利 。
两个伯努利中 , 雅各布是哥哥 , 哥哥认为自己才是老大 , 弟弟就是跟着自己混的 , 弟弟约翰觉得自己也是天才 , 凭什么你说了算呀 , 可是要想超过哥哥 , 总得有拿得出手的本事呀 。
终于 , 约翰找到了机会 , 他解决了最速降线问题 。
最速降线问题最早由伟大的伽利略提出 , 就是说设A和B是铅直平面上不在同一垂直线上的两点 , 在所有连接A和B的平面曲线中 , 求出一条曲线 , 使仅受重力作用且初速度为零的质点从A点到B点沿这条曲线运动时所需时间最短 。
不过伽利略并没有解决这个问题 , 惠更斯试了试也没有解决 。
1696年 , 约翰解决了这个问题 , 他立即写信给哥哥雅各布宣告自己的成功 , 还没等哥哥回信 , 他的老师莱布尼茨指出他的格局太小了 , 既然解决了这么大的一个问题 , 那就不能局限在自己家的宫斗中了 , 应该向全欧洲挑战 , 看看是不是“天下英雄 , 唯使君与操耳”?
于是 , 约翰就在《教师学报》上向全欧洲的数学家发出了挑战 , 结果收到了五份答案 , 分别是莱布尼茨、雅各布和洛必达还有约翰自己的答案 , 还有一份答案没有署名 , 这份没有署名的答案让约翰感到了恐怖 。 这份答案来自英国 , 虽然没有署名 , 但大家也都知道它来自牛顿 。
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