Geek kutak

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Objavljeno 25.04.2017 14:01 piše Duje Kovačević

Brojni su filozofi, matematičari i fizičari proveli čitav život pokušavajući objasniti prirodu i svemir u kojem živimo. Međutim, samo je nekolicini pošlo za rukom. I tako se negdje u prolazu dogodilo deset naizgled jednostavnih formula koje su postavile smjer razvoja društva. Portal Futurism za vas je pripremio dnevnu dozu budućnosti uz deset jednadžbi koje su zauvijek promijenile svijet.

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet
Foto: pixabay.com

Proučavanje prirodnih zakona, kako na Zemlji tako i u svemiru, tema je koja je zabavila mnoge filozofe i znanstvenike posljednjih nekoliko tisućljeća. Među njima našlo se nekoliko genijalaca koji su uspjeli doći do značajnih matematičkih spoznaja koje su postale temeljem svega što danas uzimamo zdravo za gotovo.

- Najbistriji umovi u povijesti matematičkim su alatima postavili temelje našeg mjerenja i razumijevanja svemira. Svaki put nanovo, dokazali smo da je potrebna jedna jednostavna formula koja će promijeniti smjer razvoja čovječanstva, navode na stranici Futurism.com.

Newtonov zakon gravitacije, Einsteinova teorija relativnosti i Pitagorin poučak samo su neke od deset značajnih jednadžbi koje su ovaj svijet zauvijek promijenile.

Newtonov opći zakon gravitacije

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Navedeni zakon gravitacije koji je postavio Isaac Newton u suštini nam objašnjava zašto se planeti kreću na tako svojstven način te kako funkcionira gravitacija na Zemlji i u svemiru. Opći zakon gravitacije jedan je od fundamentalnih za područje fizike koje se naziva klasična mehanika. Prvi puta objavljen u srpnju 1687. u djelu 'The Principia', Newtonov Opći zakon bio je referenca sljedećih 200 godina dok ga Teorija relativnosti Alberta Einsteina nije odgurnula s trona.

Teorija relativnosti Alberta Einsteina

Najpoznatiji pothvat Alberta Einsteina zacijelo je njegova općeprihvaćena teorija veze između prostora i vremena. Teoriju relativnosti prvi je puta predstavio 1905. godine, a u sljedećih 100 godina uzrokovala je značajnu promjenu smjera razvoja znanosti i fizike te usto produbila naše znanje o prošlosti, sadašnjosti i budućnosti svemira.

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Njegova je Teorija relativnosti potvrđena još prošle godine u veljači kada su znanstvenici dokazali postojanje gravitacijskih valova. Potvrda Einsteinove teorije u javnosti je odjeknula kao epohalno otkriće.

Pitagorin poučak

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Vjerojatno je najpoznatiji poučak geometrije koji svaki srednjoškolac zna izgovoriti prije nego što kažeš keks, a neki dokazi upućuju na to da je prvi puta donesen između 570. i 495. godine prije nove ere. Riječ je o Pitagorinom poučku koji kaže da je zbroj kvadrata kateta pravokutnog trokuta jednak kvadratu njegove hipotenuze.

Ovaj poučak predstavlja temeljni princip Euklidove geometrije kao i bazu za određivanje udaljenosti između dvije točke. Ponekad se čini nezamislivo da je prije više od 2 tisuće godina postojao tako briljantan um poput Pitagorinog.

Maxwellove jednadžbe

Jedan od najvažnijih dostignuća elektrodinamike i fizike uopće jednadžbe su poznatog fizičara Jamesa Clerka Maxwella. Maxwellove jednadžbe, kako ih se u fizici popularno naziva, opisuju kako se stvaraju električna magnetna polja te kako se mijenjaju međudjelovanjem, kao i utjecajem naboja i struje.

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Prije više od 150 godina Maxwellove jednadžbe ugledale su svijetlo dana, a i danas predstavljaju temelj klasičnog elektromagnetizma. Kaže se da su Maxwellove jednadžbe elektromagnetizmu ono što su Newtonovi zakoni gibanja i gravitacije klasičnoj mehanici.

Iako su tako značajne, zanimljivo je da sam Maxwell nije neposredno bio njihovim kreatorom. On je u to doba, prije više od 150 godina, koristio poznate zakone poput Amperovog, Faradayevog i Gaussovog te dodao hipotezu o struji pomaka. Tako ujedinjene u skladu s jednadžbom kontinuiteta nastale su tzv. Maxwellove jednadžbe.

Drugi zakon termodinamike

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Ovaj zakon, kojeg je utemeljio Nicolas Carnot, a doradio Rudolf Clausius, definira prijelaz toplinske energije ili topline s tijela na tijelo. Jednostavno rečeno, prema Drugom zakonu termodinamike toplina uvijek prelazi s toplijeg tijela na hladnije. Drugi zakon termodinamike također kaže kako energija, svaki puta kada se mijenja ili prelazi s tijela na tijelo, postaje manje korisna. Navedena jednadžba kaže da se promjena entropije u svemiru konstantno raste s težnjom da postigne najveću moguću vrijednost.

Otkrio ga je Carnot još 1824., a konačno formulirao Clausius 1865. Ovaj zakon povijest je uvjetovao napredan razvoj tehnologije. Tako su zahvaljujući ovom zakonu razvijeni motori s unutarnjim izgaranjem te je također potaknuto razvijanje proizvodnje električne energije.

Logaritmi

Logaritme je prvi predstavio John Napier početkom 17. stoljeća, a služili su za pojednostavljivanje računanja. Oni odgovaraju na pitanje 'koliko brojeva x moramo pomnožiti da bismo dobili broj y?'.

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Logaritme su prvenstveno koristili pomorci, a potom i znanstvenici te razni inženjeri. U današnje doba kada postoje džepna računala, gotovo ih nitko i ne upotrebljava 'ručno' jer digitalni kalkulatori već sami mogu izračunavati logaritme pa to oni čine za nas.

Derivacije u diferencijalnom računu

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Račun koji se nalazi na slici prikazuje definiciju derivacije u diferencijalnom računu, što predstavlja jednu od dvije najveće grane infinitezimalnog računa. Druga veća grana je integralni račun. Derivacijom se mjeri stopa kojom se mijenja količina. Primjerice, ako hodate 2 kilometra na sat, to znači da se vaš položaj mijenja za 2 kilometra svakih sat vremena.

Diferencijalni račun otkrili su Gottfried Wilhelm Leibniz i Isaac Newton, otprilike u isto vrijeme, neovisno jedan od drugog. Zanimljivo je da je Newton u 1600.-tima iskoristio diferencijalni račun kako bi razvio svoje zakone gibanja i gravitacije.

Schrödingerova jednadžba

Dolje navedena jednadžba opisuje kako se kvantno stanje kvantnog sustava mijenja s vremenom. Razvio ju je austrijski fizičar Erwin Schrödinger 1926. godine, a ona određuje ponašanje atoma i subatomskih čestica u kvantnoj mehanici.

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Schrödingerova jednadžba tako je širom otvorila vrata razvoju nuklearnih elektrana, mikročipova, elektronskih mikroskopa i kvantnog računanja.

Teorija informacija

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Teorija informacija grana je matematike koja proučava kodiranje informacija u obliku sekvenci i simbola. Osim toga, ova teorija proučava i brzinu kojom se informacije mogu odašiljati.

Primjena tema kojima se bavi teorija informacija vidljiva je u komprimiranju podataka i kodiranju kanala. Istraživanje u ovom području bilo je ključno i za razvitak interneta te mobilnih telefona kakve poznajemo danas.

Teorija kaosa

Ovaj termin odnosi se na granu matematike koja pobliže proučava složene sustave čije je ponašanje iznimno osjetljivo, i lako se mijenja, uslijed najmanjih promjena uvjeta. U biti, pokazuje kako male promjene i odstupanja mogu dovesti do puno većih posljedica.

Deset revolucionarnih jednadžbi koje su promijenile svijet

Teorija kaosa ima svoju primjenu, moglo bi se reći, u svakoj znanosti. Od meteorologije, fizike i biologije pa sve do sociologije i filozofije, na neki način i u nekoj formi teorija kaosa pronašla je svoj put i praktičnu primjenu.

Samo prijavljeni korisnici mogu ostavljati komentare.

Prijava | Registracija
Nema događaja za prikaz.