Het belang van wiskunde om fysieke situaties aan te pakken

Wiskunde is de taal van de natuurkunde. Met licentie

De Het belang van wiskunde om natuurkundesituaties aan te pakken begint te begrijpen dat wiskunde taal is om empirische natuurwetten te formuleren. 

Fysica -onderzoeksbewegingen, materie, licht, warmte, geluid en een oneindigheid van dagelijkse en continue fenomenen die ons omringen. Het is een van de fundamentele wetenschappen om onze omgeving te begrijpen.

Natuurkunde manifesteert zich echter met een specifieke taal, die van wiskunde. Daarom zijn wiskunde onmisbaar om elk onderzoek aan te pakken dat te maken heeft met fysieke fenomenen. 

Linking tussen wiskunde en natuurkunde

Over het algemeen wordt het beschouwd als een relatie van grote intimiteit, sommige wiskundigen hebben deze wetenschap beschreven als een "essentieel hulpmiddel voor natuurkunde", en fysica is beschreven als "een bron van inspiratie en kennis in wiskunde".

De overwegingen dat wiskunde de taal van de natuur is, zijn te vinden in de ideeën van Pythagoras: de overtuiging dat "cijfers de wereld domineren" en dat "alles nummer is".

Deze ideeën werden ook uitgedrukt door Galileo Galilei: "The Book of Nature is geschreven in wiskundige taal".

Hij duurde lang in de geschiedenis van de mensheid voordat iemand ontdekte dat wiskunde nuttig en zelfs van vitaal belang is om de natuur te begrijpen.

Aristoteles dacht dat de diepten van de natuur nooit konden worden beschreven door de abstracte eenvoud van wiskunde.

Galileo herkende en gebruikte de kracht van wiskunde in de studie van de natuur, waardoor hun ontdekkingen werden begonnen met de geboorte van de moderne wetenschap.

Kan u van dienst zijn: voorbeelden van capillariteit

De natuurkundige heeft in zijn studie van natuurlijke fenomenen twee vooruitgangsmethoden:

- Het experiment- en observatiemethode.

- De wiskundige redeneermethode.

Wiskunde in het mechanische schema

Het mechanische schema beschouwt het universum als een geheel als een dynamisch systeem, onderworpen aan bewegingswetten die in wezen het Newtoniaanse type zijn.

De rol van wiskunde in dit schema is om de bewegingswetten te vertegenwoordigen door vergelijkingen.

Het dominante idee in deze toepassing van wiskunde op de natuurkunde is dat de vergelijkingen die de bewegingswetten vertegenwoordigen op een eenvoudige manier moeten worden gemaakt.

Deze methode van eenvoud is echter zeer beperkt. Is voornamelijk van toepassing op de bewegingswetten, niet op alle natuurlijke fenomenen in het algemeen.

De ontdekking van de relativiteitstheorie maakte het noodzakelijk om het principe van eenvoud te wijzigen. Vermoedelijk is een van de fundamentele bewegingswetten de wet van de zwaartekracht.

Kwantummechanica

Kwantummechanica vereist de introductie van de fysieke theorie van een enorm domein van pure wiskunde, het complete domein verbonden met niet -commutatieve vermenigvuldiging.

In de toekomst zou kunnen worden verwacht dat het domein van pure wiskunde betrokken is bij cruciale vooruitgang in de natuurkunde.

Statische mechanica, dynamische systemen en ergodische theorie

Een geavanceerder voorbeeld dat de diepe en vruchtbare relatie tussen fysica en wiskunde aantoont, is dat fysica uiteindelijk nieuwe wiskundige concepten, methoden en theorieën kan ontwikkelen.

Dit is aangetoond door de historische ontwikkeling van statische mechanica en ergodische theorie.

Het kan u van dienst zijn: hoe verhoudt Accounting zich tot andere wetenschappen?

De stabiliteit van het zonnestelsel was bijvoorbeeld een oud probleem onderzocht door grote wiskundigen sinds de 18e eeuw.

It was one of the main motivations for the study of periodic movements in bodily systems, and more generally in dynamic systems, especially through the work of Henri Poincaré in celestial mechanics and the research of George David Birkhoff in general dynamic systems in general dynamic systems.

Differentiaalvergelijkingen, complexe getallen en kwantummechanica

Het is bekend dat sinds de tijd van Newton differentiaalvergelijkingen een van de belangrijkste verbanden zijn tussen wiskunde en fysica, zowel belangrijke ontwikkelingen in analyse als consistentie en een vruchtbare formulering van fysieke theorieën met zich meebrengen.

Het is misschien minder bekend dan veel van de belangrijke concepten van functionele analyse zijn ontstaan ​​in de studie van de kwantumtheorie.

Samenvattend heeft de natuurkunde wiskunde nodig om hun concepten uit te drukken, omdat door IT -vergelijkingen worden opgelost, allerlei soorten maatregelen worden uitgevoerd en verschillende soorten operaties (wiskunde) worden uitgevoerd om conclusies te trekken, bijna altijd voorlopig.

Referenties

1. Boniolo, g., Budinich, p., Trobok, m., EDS. (2005). De rol van wiskunde in fysieke wetenschappen: interdisciplinaire en filosofische aspecten. Dordrecht: Springer.
2. Feynman, Richard P. (1992). De relatie tussen wiskunde tot natuurkunde. Het karakter van fysiek recht (herdrukken.)). Londen: Penguin -boeken.