改变世界面貌的十个数学公式

1971年，尼加拉瓜发行了《改变世界面貌的十个数学公式》邮票一套10枚，图案为一些著名数学家选出的十个对世界发展极有影响的公式。这十个公式不但造福人类，而且具有典型的数学美，即简明性、和谐型和奇异性。

1、手指计数基本法则

“1+1=2”是这套邮票的第一枚，它有着重要的意义，这是人类认识数量的基础公式。人类起始通过石子、结绳、刻痕等方法来表达数字，但这是不完整的。因为数是一种无穷概念，它需要有一种完备的迭代逻辑关系，这种关系就是从1+1=2开始，再此以后我们通过简单的加法就可以将数字系统延续到无穷。

2、勾股定理

大约在公元前1100年，中国数学古籍《周髀算经》就有了周公与商高关于勾股定理讨论的记载，虽还未成体系，但是“勾三股四弦五”的说法流传至今。在西方，最早给出勾股定理证明的是毕达哥拉斯。所以该定理也被称为“毕达哥拉斯定理”。勾股定理在几何上有着重要的应用，由勾股定理引出了无理数的概念，这是第一次数学危机的导火索，也是数学的进步的一大动力。

3、阿基米德杠杆原理

曾经有一个狂人说过：“给我一个支点，我就能撬动地球”。这个人就是阿基米德，一个发现浮力定理后边在街上裸奔边喊“尤里卡”的男人。阿基米德成就不仅如此，他还发现了大量的几何学定理，同时也是微积分的先驱之一。就其数学成就来讲，他的数学研究起码领先那个时代几百年，被后世尊称为“数学之神”。阿基米德还是一个著名的发明家，他不仅发明了螺旋取水器，还发明了战争利器：死亡射线、铁爪起重机、抛石机等。

4、纳皮尔指数与对数关系

纳皮尔被誉为“对数之父”，对数的作用毋庸置疑。在那个时代，天文学正是发展的萌芽阶段，此时的研究需要大量的繁琐运算。此时，纳皮尔发明了对数，从而将乘法运算转化为加减运算，只需要通过简单的查表和加减运算就可以得出庞大数据的计算。纳皮尔不仅是对数的发明者，他还发明了一种巧妙的计算工具：纳皮尔筹。

5、牛顿万有引力定律

牛顿是“三大数学家”之一，在物理学界和数学界都有着举足轻重的地位。这枚邮票图案为苹果和宇宙。这要从牛顿和苹果的故事讲起，据说有一次假期里，牛顿坐在苹果树下，这时恰好苹果从树上掉下来。这给予了牛顿一种崭新的思维模式。牛顿发现了对人类具有划时代意义的万有引力定律。从此人类对于宇宙的理解有了科学依据。

6、麦克斯韦电磁方程组

麦克斯韦电磁方程组确定了电荷、电流、电场和磁场之间的普遍联系，是电磁学的基本方程。这表明了电场与磁场之间可以互相转化，且电磁波在真空中传播的速度等于光在真空中传播的速度，这是由于光就是一定波长的电磁波，这就是麦克斯韦创立的光的电磁学说。麦克斯韦是继法拉第之后电磁学大成的物理学家。电磁学理论奠定了现代电力工业，电子工业和五险电工业的基础。

7、爱因斯坦质能关系式

质能公式是制造原子弹的理论基础。这是由年仅26岁的专利局员工爱因斯坦在1905年提出的。1915年，爱因斯坦建立了广义相对论，确定了空间、时间和物质之间的关系。质能公式及相对论的影响是巨大的，今天核能广泛应用于农业及军事，物理学的前沿黑洞、时间旅行、空间弯曲等概念都是由相对论等推导出来。

8、德布罗意公式

该枚邮票中的公式是1924年德布罗意提出的表达波粒二象性的德布罗意公式。德布罗意本来是学历史的，受数学家庞加莱的影响而改学科学。在德布罗意之前，人们对自然界的认识只局限于两种基本的物质类型：实物和场。1924年，德布罗意提出了物质波的概念，轰动了全世界，他认为任何实物、粒子都同时具有波粒二象性，同时导出了物质波波长公式。物质波的概念是波动力学的理论基础。

9、玻尔兹曼公式

1854年，德国科学家克劳修斯首先引入熵的概念，这是表示封闭系统杂乱程度的一个量。这个量在可逆过程中不会变化，在不可逆过程中会变大。正像房间一样，若果没人收拾打扫，房间会越来越杂乱。生物同样也离不开“熵增大法则”，所以生物需要从体外吸收负熵来抵消熵的增大。1877年，玻尔兹曼用玻尔兹曼公式来表示系统的无序性。由于观点新颖，玻尔兹曼不被主流学者接受，从而他的生活充满了悲剧色彩。玻尔兹曼死后，其墓碑上刻的就是这个公式。

10、齐奥尔科夫斯基公式

说到现代火箭，就要提到举世公认的宇航理论先驱者，前苏联的齐奥尔科夫斯基。正是他提出了利用火箭进行星际航行和发射卫星的可能性。并建立了火箭结构特点与飞行速度之间的关系式，即著名的齐奥尔科夫斯基公式。这是人类征服太空的钥匙。