第二:愛因斯坦正在寫他的公式。
然而,他第二次引用的論文是關於布朗運動的。雖然與他的其他貢獻相比,這篇論文很少被提及,但它已被廣泛應用於從金融到藥物研發的現代領域。最重要的是,證明了原子(物質的微小成分)的存在,為計算阿伏伽德羅常數(壹摩爾分子或元素所含的原子數)奠定了基礎。原子的發現和阿伏伽德羅常數的計算可以看作是現代化學最重要的基石。那麽這個理論到底是什麽呢?
圖3:這張未註明日期的檔案照片顯示的是德國著名物理學家、相對論的作者阿爾伯特。愛因斯坦教授(美聯社照片)。
這個理論就是廣為人知的布朗運動。妳可能會問——為什麽叫棕色?不叫愛因斯坦運動?這是因為蘇格蘭科學家羅伯特?布朗在研究花粉的時候,註意到花粉掉到水裏會做隨機的之字形運動。他指出了這壹現象並記錄下來。後來愛因斯坦建立了數學模型,解釋了這壹現象。雖然布朗意識到這是壹個物理過程,但其背後並沒有數學解釋,這個過程在19年底引起了物理學家的極大興趣。
從65438年到0905年,愛因斯坦對這壹過程產生了興趣,並用數學方法進行了描述。他把這種隨機的之字形運動描述為:1)獨立,意味著妳可以向任何方向移動;2)各向同性;3)隨機,妳不知道它在其他任何方向會移動多少。通過這個理論,愛因斯坦建立了壹個數學模型和壹個布朗運動公式,證明了微小的、不可分辨的分子的存在。他的理論後來被擱置了?佩蘭證實了吉恩?佩蘭進行了壹項實驗。他用高精度顯微鏡來驗證愛因斯坦的數學理論。後來他算出了阿伏伽德羅常數,證明了原子的存在!佩蘭因此獲得了1926的諾貝爾獎。
妳可能也會喜歡。當然,愛因斯坦對於布朗運動的數學模型影響很大。今天,這樣的過程被稱為“隨機過程”,或隨機不相關的過程。不難看出愛因斯坦的數學模型是如何應用於金融和對沖基金的。它可以對股票的走勢進行建模,而股票的特性恰好是不可預測的。事實上,我們很容易看到這個模型是如何應用於其他隨機現象的,隨機性是宇宙萬物的本質屬性。
比如天氣預報,就靠對隨機現象的推測。此外,計算機的出現和計算機上的高級計算水平逐漸提高,越來越多的領域可以利用預測數學的理論對日常現象或感興趣的物理現象進行建模。例如,科學家經常將隨機過程應用於藥物-藥物相互作用、小分子藥物發現、細胞生物學和量子行為。
正因為如此,愛因斯坦這個最不經常被提及的發現,在現代金融和跨學科的科學工作中有著最廣泛的應用,並滲透到許多領域。物理、生物、化學、計算機科學都有研究隨機過程的博士學位。將來拿到這個學位證書的人會在各種需要數學原理預測現實的行業找到工作。
可以看出,和他之前的許多著名科學家壹樣,愛因斯坦在研究壹個基本的物理現象時,再次證明了數學是宇宙的語言。