¿Cuál es la ecuación física más difícil?

Creo que la ecuación física más difícil es la ecuación de Navier-Stokes compresible (NSE). Se ha resuelto el NSE incompatible, pero resolver NSE compresible (3D) es una tarea complicada y ofrece una GRAN cantidad (Problema del Premio del Milenio).

Las olas siguen a nuestro bote mientras cruzamos el lago, y las turbulentas corrientes de aire siguen nuestro vuelo en un moderno avión. Los matemáticos y los físicos creen que se puede encontrar una explicación y la predicción tanto de la brisa como de la turbulencia mediante la comprensión de las soluciones a las ecuaciones de Navier-Stokes. Aunque estas ecuaciones se escribieron en el siglo XIX, nuestra comprensión de ellas sigue siendo mínima. El desafío es hacer un progreso sustancial hacia una teoría matemática que desbloqueará los secretos ocultos en las ecuaciones de Navier-Stokes.

Aquí está lo que haces. Afirmas que conoces una sola ecuación que explica cada fenómeno en el mundo conocido. Contiene la sabiduría de E = mc ^ 2 (x ^ 2 significa el cuadrado de x) y F = ma y las cuatro ecuaciones de Maxwell y mucho más, ¡todo en una sola ecuación!

Si el maestro dice que no tiene sentido, desafíelo a que le permita escribir la ecuación en la pizarra. Si aún se niega, pregúntele por qué tiene miedo de dejar que alguien demuestre su reclamo. Si se le permite ir al pizarrón, escriba:

U = 0

Suelta la tiza de tu mano para sentarte. Si te pregunta qué es U, vuelve a la pizarra y escribe:

U = (E-mc ^ 2) ^ 2 + (F-ma) ^ 2 +…

Donde “…” representa la suma de todos los cuadrados de todos (lado izquierdo menos lado derecho) ^ 2

Cuando la suma de los cuadrados de los términos es cero, todos los términos deben ser todos cero. Al tomar cada término como el cuadrado de (ecuación del lado derecho de alguna ecuación menos la ecuación del lado izquierdo de la misma ecuación) y sumar sobre todas las ecuaciones de Física conocidas, U = 0 implica todo lo conocido ecuaciones de la física para ser verdad a la vez !! Es por eso que es la ecuación más difícil, por definición contiene todas las ecuaciones físicas conocidas y, por lo tanto, ninguna otra ecuación puede ser más difícil, porque todas están contenidas en U = 0.

Si quieres ser un poco “desagradable” y el maestro te pregunta por qué elegiste la letra U (¿universal?) Solo responde “¡Tenías que ser tú!” Y siéntate de nuevo.

¿Sirve eso para tu propósito?

Responda a la pregunta (¿Cuál es la ecuación física más difícil?):

• La ecuación general más difícil de alcanzar es quizás la ecuación relativista de masa-energía [matemática] E = {m_0} c ^ 2 / \ sqrt {1 – {v ^ 2} / {c ^ 2}} [/ matemática].
• Las ecuaciones específicas más difíciles de resolver son quizás las ecuaciones de Schrodinger no lineales o las ecuaciones de solitón no lineales, como

• [matemáticas] i {δ_t} ψ = – (1/2) {δ_x} ^ 2 ψ + κ | ψ | ^ 2 ψ [/ matemáticas]

Responda al motivo de la pregunta (mi maestro intentó avergonzarme, así que quiero desafiarlo):

• Supongamos que su maestro lo ha avergonzado de la misma manera que Minkowski podría haber avergonzado a Einstein en sus días de escuela.
• No le pidas a ninguna física o ecuación difícil que avergüence a tu maestro ahora mismo.
• Aprende y digiere mucha física y ecuaciones durante algunos años.
• Desarrolla una gran física y ecuación por tu cuenta, y publícala en una revista internacional como lo había hecho Einstein en 1905.
• Hazte tan famoso que tu maestro estará orgulloso de ti.
• Para otra ecuación más difícil, es posible que necesite la ayuda de su maestro.
• Tu maestro vendrá a rescatarte de la misma manera que Minkowski había ayudado a Einstein.

Este es el QCD Lagrangian, la ecuación fundamental del hadron y la física nuclear.

Estas son las masas de hadrones, experimentales vs derivadas de esa ecuación. Esto es lo primero que uno querría saber de esa ecuación. Tomó treinta años hacer esto, y semanas en una supercomputadora PetaFlops.

Este artículo da una primera impresión sobre lo que se necesita para evaluar esta ecuación:

https://arxiv.org/pdf/1203.4789v …

Este es Frank Wilczek. Recibió 1/3 del Premio Nobel de Física 2004 por no poder obtener el resultado anterior. No podía distinguir a las masas, pero podía derivar de la ecuación qué hadrones existen. Es un cálculo en papel y lápiz. Podrías escribirlo en una pizarra, pero es mejor que lo entiendas primero. Si ha terminado con esto, la opinión de su maestro ya no significará nada para usted.

Este es Kenneth Wilson. Recibió el premio Nobel por no poder obtener el resultado anterior, pero hizo que la ecuación se ejecutara en computadoras. Pero las supercomputadoras de su tiempo no eran lo suficientemente poderosas.

Se necesitaron varias superestrellas para resolver esta ecuación. Pero no habrían ido a ninguna parte sin la ayuda de muchas personas que simplemente estaban dando lo mejor de sí.

Yo diría que es una sacudida entre dos que son difíciles de dos maneras diferentes. Las primeras son las ecuaciones de la relatividad general. Son difíciles tanto conceptualmente como también porque requieren un conocimiento de una rama de las matemáticas llamada cálculo tensorial que es bastante difícil de entender. Albert Einstein tuvo que enseñarse esta rama de las matemáticas antes de poder formular su teoría. Su teoría especial es mucho más fácil de entender y se enseña en física de pregrado.

La otra ecuación difícil es la que expresa la segunda ley de la termodinámica. Su para es engañosamente simple. Primero está esta ecuación:

dS = dQ (rev) / T

donde S es entropía, Q es calor agregado, “rev” significa que debe ser agregado a través de un proceso reversible, y T es temperatura absoluta. Las d se refieren a cantidades diferenciales. La Segunda Ley dice que para cualquier proceso,

dS (sistema) + dS (entorno)> = O

Esto significa que para cualquier proceso real, la suma del cambio de entropía de un sistema más el del entorno siempre es mayor o igual a cero. El problema aquí es entender lo que todo esto significa. Debe comprender lo que queremos decir con un proceso reversible (uno con diferencias de temperatura y presión a través de sus límites que son tan pequeños que se acercan a cero). Debe comprender que S (entropía) es una “variable de estado”, lo que significa que solo depende del estado de un sistema, no de cómo lo obtuvo allí. Debe comprender la sutileza de cómo calcula S para el sistema y sus alrededores.

La persona promedio, incluso los estudiantes de posgrado de ciencias, por lo tanto, ni siquiera se molestan en tratar de comprender las matemáticas detrás de la Relatividad General. Con respecto a la Segunda Ley, el problema es algo diferente. Muchas personas piensan que lo entienden, o de lo contrario piensan que han encontrado una violación, pero esto es todo porque, aunque aparentemente simple, les acabo de decir lo que es, muchas personas piensan que entienden más de lo que realmente comprenden.

No debes avergonzar a tu maestro solo porque él te avergonzó. Piense una vez más antes de buscar la respuesta a continuación.

La idea es extremadamente fácil , pero la ecuación es extremadamente difícil de resolver.

Con las leyes de los movimientos newtonianos, tenemos

[matemáticas] F = – \ frac {GMm} {r ^ 2} = ma [/ matemáticas]

[matemáticas] – \ frac {GM} {r ^ 2} = a [/ matemáticas]

[matemáticas] \ frac c {r ^ 2} = r “[/ matemáticas]

Necesitas resolver esta ecuación diferencial para ver cualquier movimiento bajo la gravedad. Debería asumir una aceleración uniforme en su clase de física, pero este no es realmente el caso.

La solución a esta ecuación diferencial está aquí.

Es posible que deba enchufar algunas constantes allí.

Nota: El documento en la solución es el resultado de preguntarle a un maestro de matemáticas en mi escuela secundaria. Como puede ver en el documento, los resultados son muy complicados. Entonces su maestro, ya que él / ella (probablemente) no es tan competente en matemáticas.

En mi último año tuve una discusión con mi profesor de física sobre la causa de la flotabilidad. Incluso realicé un experimento en casa (que él descontó). Me dijo que lo entendería en diez años.

Lo entendí al año siguiente cuando vi mi explicación en el libro de texto de la universidad.

Sin embargo, nos llevamos bien y ninguno de nosotros intentó avergonzar al otro.

Creo que irás mucho más lejos en la vida si aprendes a escuchar y ser amable con todos, tal vez incluso con alguien que intenta avergonzarte. “Al hacer esto, acumularás carbones encendidos en su cabeza, y el SEÑOR te recompensará”. El punto es que al ser amable, lo avergonzarás.

Sinceramente amable, no sarcástico. Sé que es más fácil decirlo que hacerlo. Pero esto es lo que es ser realmente inteligente: ser amable, ver el punto de vista de la otra persona, escuchar. escuchando, escuchando

(Hombre, nos volvemos tan viejos y tan inteligentes).

Esa ecuación de Ivo Knittel me puso la piel de gallina. ¡Cinco índices diferentes y muchas matrices multidimensionales diferentes! Robert Old es escribir, hay muchas posibilidades de que no lo consigas.

Permítanme sugerir el simple lagarangian antiguo (como en la “ecuación de euler lagarange”) en lugar del qcd lagarangian. O tal vez el oscilador con fricción dependiente de la velocidad (“oscilador amortiguado”). Estos son mucho más fáciles de digerir. Esto es arriesgado porque su maestro realmente puede saber esto y fácilmente contraatacar.

En otro caso, puedo sugerir más ecuaciones específicas de dominio que no son tan difíciles. Fuera de mi cabeza puedo pensar en “modelo de Lorentz Drude”, “interacción RKKY”, “ecuaciones de Bloch”, “ecuación de proceso de Czochralski”, “etendue”, “invariante de lagarange óptico” …

Estos son lo suficientemente simples, pero la cuestión es que son muy específicos del dominio y es difícil para muchas personas conocerlos por contexto. Así que ciertamente puedes confundir a tu maestro.

Puede simplemente buscar en Google los que figuran entre comillas.

Una adición, me gustó el método Trevor Cheung. Puedes llevarlo al siguiente nivel. Puede pedirle que resuelva un problema de tres cuerpos: Wikipedia que involucra el sol, la tierra y la luna. No tiene que preocuparse por la solución, ya que no existe una solución exacta.

Una más, Ben Heideveld me dio otra idea. Pregúntele a su maestro cuál es la ‘ecuación de gas’ para el agua. La ecuación de gas (“ecuación de gas ideal”) para, bueno, el gas es [matemática] pv = nrt [/ matemática] Si dice que no conoce la ecuación para el agua, afirme que la conoce. Cuando le pida que lo escriba, escriba [matemática] pv = nrt + u [/ matemática] * donde [matemática] u [/ matemática] contiene toda la información sobre el potencial electrostático experimentado por cada molécula en agua (el agua dipolo interacciones dipolo, enlaces de hidrógeno, todo eso). No necesita escribir qué es eso. ¡Esa es una manera de engañar a tu maestro!

* Espero que sea correcto. Puede verificarlo derivando de la “función de partición del gas ideal”. Simplemente agregue [math] u [/ math] al lado de [math] p ^ 2 / 2m [/ math]. Esa es tu tarea!

Tu profesor tiene una licenciatura en física, o al menos ha estudiado física y matemáticas y todavía no has llegado. Una analogía similar sería un aprendiz de jinete tratando de ganar el Derby de Kentucky con un caballo reclamando. Si trataras de encontrar la ecuación física más difícil, no serías capaz de explicar todas las complejidades de la misma y pronto se haría evidente y luego te sentirías avergonzado. Eso no quiere decir que no podría con años de estudio y más antecedentes, pero aún no ha llegado allí. Él, sin duda, estaba tratando de señalar que no hay atajos en lo académico y que debes estudiar más. Ese es su trabajo. Buena suerte y espero que no te desanimes. Edita: Pido disculpas por no responder a tu pregunta, pero no tengo notación científica en mi teclado o te daría la ecuación para resolver la realidad. Comienza como R =…. Quizás puedas resolverlo. Requiere cálculo.

Los maestros están ahí para enseñarte lo básico. Si sabe mejor, guarde silencio y permita que otros estudiantes promedio aprendan. Desafiarlos, demostrar tu valía y demostrar tus talentos no es lo que haces si estás por encima de un estudiante promedio. Deje que otros estudien los conceptos básicos. Si desea desafíos reales, intente después de obtener su mandato académico . Incluso como estudiante de doctorado, no es aconsejable desafiar a su maestro (asesor). La mejor manera de ser humilde y aprender lo básico. Con la madurez dejarás un legado, …

Editar: Y cuando pides una ecuación compleja, suenas como un hombre talentoso. Pero cuando también necesitas la forma de resolverlo … mmm pareces un imbécil en una clase típica.

Ninguna ecuación es difícil a menos que no la entiendas.

La cuestión es que el profesor generalmente hace ese tipo de cosas a sus estudiantes, en lugar de vengarse de su profesor, debe trabajar duro y mejorar su imagen como estudiante.

¡Espero que esto sea útil!

La pregunta más difícil en la física actual es por qué las cosas son como las vemos. Por ejemplo, sabes electrones. Tienen algo llamado masa, es un número infinitesimalmente pequeño y loco. Podemos medirlo Nadie puede decir por qué la masa de electrones es lo que es. Del mismo modo, hay muchas compañías constantes como la velocidad de la luz, la constante gravitacional. Sabemos todo esto hasta un centésimo decimal medido. Aún no sabemos por qué estos números y no otra cosa

La ecuación física más difícil es la Gran teoría unificada de todo de Feynman: [matemáticas] U = 0 [/ matemáticas], donde [matemáticas] U [/ matemáticas] “otro mundo”. En otras palabras, simplemente elimine todas las formas en que el universo no lo es, y tendrás una descripción perfecta de cómo es el universo.

No me molestaré en escribir por separado sobre sus motivaciones, excepto para decir que me uniría al coro: relájese, no tome las cosas tan personalmente, y si realmente trata de avergonzar a su maestro, puede terminar fallando y mirando tonto.

Agregaré, sin embargo, que los maestros a quienes podrías avergonzar probablemente harían un buen trabajo avergonzándose a sí mismos.

Todas las ecuaciones que conducen a problemas no resueltos son las “más difíciles”:

Lista de problemas no resueltos en física – Wikipedia

Tu maestra suena como un imbécil. Cualquier maestro que se burla del nivel de comprensión de un alumno es un imbécil.

El problema más difícil que puede plantearle a su maestro es curarlo de su rencor.