英國科學雜誌評選出六個最偉大的物理公式

英國科學期刊《物理世界》評選出了六個「最偉大的物理公式」。

1、牛頓第二定律（Newton s Second Law of Motion）

牛頓第二運動定律的常見表述是：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且與物體質量的倒數成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。

該定律是由艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》一書中提出的。牛頓第二運動定律和第一、第三定律共同組成了牛頓運動定律，闡述了經典力學中基本的運動規律。

2、傅立葉變換（The Fourier Transform）

傅立葉變換表示能將滿足一定條件的某個函數表示成三角函數（正弦和/或餘弦函數）或者它們的積分的線性組合。

在不同的研究領域，傅立葉變換具有多種不同的變體形式，如連續傅立葉變換和離散傅立葉變換。最初傅立葉分析是作為熱過程的解析分析的工具被提出的。

3、德布羅意方程組

德布羅意方程組指出兩點：

第一，粒子波長λ（亦稱德布羅意波長）和動量p的關係。

第二，指出頻率f和總能E的關係。

4、薛定諤方程（The Schr?dinger Equation）

薛定諤方程是由奧地利物理學家薛定諤提出的量子力學中的一個基本方程，也是量子力學的一個基本假定。它是將物質波的概念和波動方程相結合建立的二階偏微分方程，可描述微觀粒子的運動，每個微觀系統都有一個相應的薛定諤方程式，通過解方程可得到波函數的具體形式以及對應的能量，從而了解微觀系統的性質。薛定諤方程表明量子力學中，粒子以概率的方式出現，具有不確定性，宏觀尺度下失效可忽略不計。

薛定諤方程在量子力學中，體系的狀態不能用力學量（例如x）的值來確定，而是要用力學量的函數Ψ（x,t），即波函數（又稱概率幅，態函數）來確定，因此波函數成為量子力學研究的主要對象。力學量取值的概率分布如何，這個分布隨時間如何變化，這些問題都可以通過求解波函數的薛定諤方程得到解答。

5、質能方程（Mass–energy Equivalence）

質能方程即描述質量與能量之間的當量關係的方程。在經典物理學中，質量和能量是兩個完全不同的概念，它們之間沒有確定的當量關係，一定質量的物體可以具有不同的能量；能量概念也比較局限，力學中有動能、勢能等。在狹義相對論中，能量概念有了推廣，質量和能量有確定的當量關係，物體的質量為m，則相應的能量為 E=mc2。

質能方程E=mc2，E表示能量，m代表質量，而c則表示光速（常量，c=299792.458km/s）。由阿爾伯特·愛因斯坦提出。該方程主要用來解釋核變反應中的質量虧損和計算高能物理中粒子的能量。這也導致了德布羅意波和波動力學的誕生。

6、麥克斯韋方程組（The Maxwell s Equations）

麥克斯韋方程組是英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋在19世紀建立的一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。它由四個方程組成：描述電荷如何產生電場的高斯定律、論述磁單極子不存在的高斯磁定律、描述電流和時變電場怎樣產生磁場的麥克斯韋-安培定律、描述時變磁場如何產生電場的法拉第感應定律。

從麥克斯韋方程組，可以推論出電磁波在真空中以光速傳播，並進而做出光是電磁波的猜想。麥克斯韋方程組和洛倫茲力方程是經典電磁學的基礎方程。從這些基礎方程的相關理論，發展出現代的電力科技與電子科技。

麥克斯韋在1865年提出的最初形式的方程組由20個等式和20個變數組成。他在1873年嘗試用四元數來表達，但未成功。現在所使用的數學形式是奧利弗·赫維賽德和約西亞·吉布斯於1884年以矢量分析的形式重新表達的。

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