數(shù)學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)不可或缺的一部分，所以數(shù)學(xué)之美在科學(xué)中隨處可見(jiàn)美感與文化有關(guān)，人對(duì)美的欣賞與個(gè)人的文化水平有關(guān)

科學(xué)也是一種文化，科學(xué)之美也與一個(gè)人的受教育程度和科學(xué)素養(yǎng)有關(guān)即使你是理工科專業(yè)，也不是每個(gè)人都能領(lǐng)略到科學(xué)理論中的數(shù)學(xué)之美物理學(xué)家常說(shuō)，麥克斯韋方程組和相對(duì)論的兩個(gè)理論都體現(xiàn)了數(shù)學(xué)之美而沒(méi)有一定數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人，看到的只是一大堆復(fù)雜枯燥的數(shù)學(xué)公式美在哪里

阿蒂亞選擇提供60個(gè)涵蓋多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)學(xué)公式，讓16名數(shù)學(xué)家參加測(cè)試他們對(duì)這些公式中的每一個(gè)進(jìn)行從丑到美的評(píng)分，同時(shí)對(duì)大腦進(jìn)行掃描，測(cè)量數(shù)學(xué)美產(chǎn)生時(shí)大腦中情緒活動(dòng)的區(qū)域和程度他們?cè)谡撐闹薪忉屃藢?shí)驗(yàn)分析的結(jié)果，結(jié)果表明數(shù)學(xué)或抽象公式不僅激發(fā)了美感，使人精神上興奮，而且在大腦中與藝術(shù)美感共享同一情感區(qū)

有趣的是，這些數(shù)學(xué)專業(yè)人士在提供給他們的60個(gè)公式中，選出了一個(gè)最丑和一個(gè)最美的數(shù)學(xué)表達(dá)式他們是下面兩個(gè)

最丑的公式:

最美的配方:

最丑的沒(méi)什么好評(píng)論的是一個(gè)看起來(lái)很復(fù)雜很費(fèi)解的表達(dá)式，用無(wú)窮級(jí)數(shù)計(jì)算1/π況且這只是從60個(gè)公式中選出來(lái)的

最美的公式叫歐拉恒等式，當(dāng)然也只是從60個(gè)公式中脫穎而出可是，歐拉的身份一直受到科學(xué)家們的好評(píng)例如，美國(guó)物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾稱這個(gè)恒等式為數(shù)學(xué)中最奇妙的公式

奇跡在哪里因?yàn)樗炎匀唤缰形鍌€(gè)最基本最重要的數(shù)學(xué)常數(shù)E，I，π，1，0整合成一個(gè)整體e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，I是虛數(shù)的單位，π是π，剩下的1和0在數(shù)學(xué)上不言而喻奇怪的是，為什么這五個(gè)常數(shù)如此簡(jiǎn)潔地聯(lián)系在一起還包括π=3.141 592 653…，e=2.718 281 828…等奇怪的超越數(shù)

這個(gè)身份首次出現(xiàn)在瑞士數(shù)學(xué)家萊昂哈德·歐拉于1748年在洛桑出版的書(shū)中。是以下歐拉公式復(fù)分析x=π時(shí)的特例:

但是，不懂?dāng)?shù)學(xué)的人是欣賞不了歐拉恒等式和歐拉公式的妙處的如果不知道E，I，π符號(hào)，復(fù)數(shù)，冪，無(wú)理數(shù)，三角函數(shù)所表達(dá)的意義及其幾何意義，就無(wú)法理解這兩個(gè)公式所體現(xiàn)的美

并且，你越了解這些概念在數(shù)學(xué)，量子力學(xué)和工程學(xué)中的威力和關(guān)系，你就越會(huì)贊嘆這個(gè)簡(jiǎn)潔公式的驚人之美！

從上述最美和最丑公式的結(jié)果中也可以發(fā)現(xiàn)，大部分?jǐn)?shù)學(xué)家都把簡(jiǎn)單作為數(shù)學(xué)美的重要屬性簡(jiǎn)潔也是科學(xué)理論的重要屬性科學(xué)需要凝練和濃縮，這就是簡(jiǎn)潔之美，比如上面的歐拉恒等式

把復(fù)雜的事情簡(jiǎn)單化，是一種技巧，也是一種智慧簡(jiǎn)單不代表簡(jiǎn)單，智慧是愚蠢的，道路是簡(jiǎn)單的，簡(jiǎn)單是用來(lái)消除復(fù)雜的，以少勝多鄭板橋是我國(guó)清代著名的書(shū)畫家，他以刪繁就簡(jiǎn)三秋樹(shù)來(lái)表現(xiàn)自己的書(shū)法和文學(xué)思想，主張用最簡(jiǎn)潔明了的筆墨和超凡脫俗的思想來(lái)表現(xiàn)最豐富的內(nèi)容本質(zhì)上和西方邏輯中常說(shuō)的奧卡姆剃刀原理——如非必要，不要添加實(shí)體是一個(gè)意思，屬于簡(jiǎn)潔之美

科學(xué)的目的是找到對(duì)自然現(xiàn)象最簡(jiǎn)單，最美好的描述刪除所有不必要的實(shí)體，留下最少的多樣性中的簡(jiǎn)單意味著事物之間的和諧

科學(xué)研究中的奧卡姆剃刀原理是指:當(dāng)你面對(duì)兩種導(dǎo)致相同結(jié)論的理論時(shí)，選擇最簡(jiǎn)單的，實(shí)質(zhì)最少的一種！

比如物理學(xué)家研究統(tǒng)一理論，基本物理定律，各種粒子，相互作用力都是實(shí)體那么，統(tǒng)一理論追求的是一種簡(jiǎn)潔之美

基于分形和混沌理論，通過(guò)自相似用幾個(gè)簡(jiǎn)單的方程來(lái)描述自然界和科學(xué)理論中看似復(fù)雜的現(xiàn)象，這也是追求簡(jiǎn)單美的一個(gè)例子。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋綜合了電磁學(xué)中的高斯定律，高斯磁定律，法拉第感應(yīng)定律，麥克斯韋—安培定律等等，建立了麥克斯韋方程組，描述了電和磁的性質(zhì)，成功地得出了光也是電磁波的結(jié)論。

我們現(xiàn)在看到的麥克斯韋方程組，是由四個(gè)簡(jiǎn)單而美好的方程組成的可是，在麥克斯韋因胃癌去世的那一年，麥克斯韋方程組還沒(méi)有現(xiàn)在的簡(jiǎn)明形式當(dāng)時(shí)，方程組包含20個(gè)方程這個(gè)看起來(lái)并不漂亮，暫時(shí)也沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)的集成讓人們反對(duì)麥克斯韋的觀點(diǎn)，排斥他的理論

今天，麥克斯韋方程組的簡(jiǎn)單和美麗要?dú)w功于一位自學(xué)成才的英國(guó)人奧利弗·赫維西。

他出身貧寒，小時(shí)候得過(guò)猩紅熱，耳朵有點(diǎn)聾就是這樣一個(gè)沒(méi)有接受過(guò)正規(guī)高等教育，風(fēng)格頗為怪異的傳奇人物他自學(xué)了當(dāng)時(shí)世界上最高最深的理論——微積分和電磁學(xué)赫維西擅長(zhǎng)直觀討論和數(shù)學(xué)演算，在數(shù)學(xué)和工程方面取得了許多原創(chuàng)性的成果但也許是因?yàn)樗詫W(xué)的背景，不太注重嚴(yán)格的數(shù)學(xué)論證，所以他的算子微積分一開(kāi)始就遭到數(shù)學(xué)家的反對(duì)

赫維西沒(méi)有在意別人的反對(duì)，獨(dú)自創(chuàng)立了向量微積分，也就是今天物理學(xué)中常用的向量分析方法利用新發(fā)明的向量微積分符號(hào)，1885年，也就是麥克斯韋去世6年后，赫維西將麥克斯韋方程組改寫成了今天四個(gè)著名方程的簡(jiǎn)潔對(duì)稱形式

1891年，赫維西成為皇家學(xué)會(huì)的成員1905年，德國(guó)哥廷根大學(xué)授予休伊斯榮譽(yù)博士學(xué)位，這是學(xué)術(shù)界對(duì)這位自學(xué)成才的學(xué)者的認(rèn)可和獎(jiǎng)勵(lì)

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