سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
21-11-2015, 12:32 PM
سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
ينطلق رنين المنبه، فتنظر إلى الساعة لتجدها السادسة والنصف صباحًا. حينئذٍ، وأنت لم تكد تنهض من فراشك، تكون ستُّ معادلات رياضية على الأقل قد أثرت في حياتك. فرقاقة الذاكرة التي تخزن الوقت في ساعتك ما كان من الممكن أن تُخترع لولا معادلة أساسية في ميكانيكا الكم. وقد ضُبِط وقت الساعة بواسطة إشارة لاسلكية ما كان لنا أن نحلم باختراعها لولا معادلات جيمس كلارك ماكسويل الأربعة للموجات الكهرومغناطيسية. والإشارة نفسها تنتقل وفقًا لما يُعرَف بالمعادلة الموجية.
إننا عائمون على محيط خفي من المعادلات؛ فهي تلعب دورًا في النقل والنظام المالي والصحة ومنع الجرائم واكتشافها والاتصالات والغذاء والماء والتدفئة والإضاءة. فحين تستحم، تستفيد من المعادلات المستخدمة لتنظيم إمدادات المياه. والحبوب التي تتناولها في إفطارك تأتي من المحاصيل التي تُستولد بمساعدة المعادلات الإحصائية. وتذكر حين تقود سيارتك إلى العمل أن التصميم الديناميكي الهوائي للسيارة اختُرع بفضل معادلات نافييه ستوكس التي تصف كيف يتدفق الهواء فوق السيارة وحولها. وعند تشغيل نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية (سات-ناف) في السيارة، تذكر أنه يوظف فيزياء الكم مرة أخرى، إضافةً إلى قوانين نيوتن للحركة والجاذبية، التي ساعدت في إطلاق الأقمار الصناعية المعنية بتحديد المواقع الجغرافية، وحددت مدارتها. إضافةً إلى أن سيارتك تستخدم معادلات مولِّد الأرقام العشوائية لإشارات التوقيت، ومعادلات النسب المثلثية لحوسبة الموقع، والنسبية الخاصة والعامة للتعقب الدقيق لحركة الأقمار الصناعية تحت تأثير الجاذبية الأرضية.
لولا المعادلات ما اختُرِعَت معظم تقنياتنا أبدًا. وبالطبع، جاءت اختراعات مهمة مثل النار والعجلة دون أي معرفة رياضية. ومع ذلك، لولا المعادلات، لبقينا عالقين في عالم القرون الوسطى.
إن المعادلات تتجاوز التكنولوجيا أيضًا. فمن دونها، ما فهمنا الفيزياء التي تحكم المد والجزر، والأمواج التي تضرب الشواطئ، والجو دائم التغير، وحركات الكواكب، والأفران النووية في النجوم، والمجرات الحلزونية، واتساع الكون وموقعنا فيه.
هناك آلاف من المعادلات المهمة، لكن السبع معادلات التي أركز عليها هنا — المعادلة الموجية، ومعادلات ماكسويل الأربعة، وتحويل فورييه ومعادلة شرودنجر — توضح كيف أن الملاحظات التجريبية قد أدت إلى معادلات نستخدمها في كل من العلوم والحياة اليومية.
منقول - بتصرف -









.gif)



