لا يمكن لأحدٍ إنكار أهمية pi π،( نسبة محيط دائرة إلى قطرها) كثابتٍ كونه يستعمل كل يومٍ في ورش الأثاث، في صناعة الأدوات الدقيقة، وفي صفوف الرياضيات في المدارس المتوسطة والثانوية حول العالم.
يستخدم π لحساب أحجام المجالات (مثل بالونات الطقس والكرة الطائرة) والأسطوانات (مثل صوامع الحبوب والأكواب).
وما يحدث من تقديس هذا العدد غير عقلاني قليلا (3.14 أو 22/7) كالاحتفال بيوم pi في 14 مارس (3.14) سنويا.
ولكن ماذا عن الحروف الأخرى، اليونانية وغيرها كأدوات رياضية وعلمية قيِّمة؟ ألم تكتسي نفس درجة الأهمية؟ فيما يلي قائمة قصيرة من الثوابت والمتغيرات المهمة والأقل شهرة.
G أو “بيج G”
يسمى G أو “بيج G” ثابت الجاذبية أو ثابت نيوتن.
وهي كمية تعتمد قيمتها العددية على الوحدات الفيزيائية للطول والكتلة والوقت المستخدمة في تحديد حجم قوة الجاذبية بين جسمين في الفضاء.
استخدمت G لأول مرة من قبل السير إسحاق نيوتن لمعرفة قوة الجاذبية، ولكن تم حسابها لأول مرة من قبل الفيلسوف الطبيعي البريطاني هنري كافنديش خلال جهوده لتحديد كتلة الأرض.
وتسميتها G الكبيرة أو big G يعتبر مغلوطا، لأنها صغيرةٌ جدًّا، 6.67 × 10-11 m3 كغ-1s-2.
دلتا Δ أو d
كما يعرف أي طالبٍ يدرس علم التفاضل والتكامل، تدل Δ على تغيير في نوعية أو كمية شيء.
في علم البيئة، غالبا ما تستخدم معادلة دن / دت (وقد تكتب ΔN / Δt، حيث “ن” هي عدد الأفراد من السكان و “ت” تمثل نقطة معينة في الزمن) لتحديد معدل النمو في تعداد السكان.
في الكيمياء، تستخدم لتمثيل تغيير في درجة الحرارة ΔT أو تغيير في كمية الطاقة ΔE في التفاعل الكيميائي.
رو ρ أو r
رو ρ أو rهو الأكثر شهرةً لاستخدامه في معاملات الارتباط، أي في العمليات الإحصائية التي تحاول تحديد العلاقة بين متغيرين، مثل الارتفاع والوزن أو بين المساحة السطحية والحجم.
معامل ارتباط بيرسون، r، هو نوع من معاملات الارتباط.
يقيس هذا المتغير قوة العلاقة الخطية بين متغيرين على مقياس مستمر بين -1 و +1.
تشير قيم -1 أو +1 إلى علاقة خطية مثالية بين المتغيرين، بينما تشير القيمة 0 إلى عدم وجود علاقة خطية.
ويقيس معامل ارتباط سبيرمان للرتب، قوة الارتباط بين متغير واحد ومجموعة من المتغيرات.
على سبيل المثال، يمكن استخدامه لتحديد أولوية الخطر لمجموعة من التهديدات الصحية التي قد تواجه المجتمع.
لامدا λ
يستخدم الحرف اليوناني لامدا λ في كثير من الأحيان في الفيزياء، علم الجو، علم المناخ، علم النبات، وما يتعلق بالضوء والصوت.
يمثل لامدا طول الموجة، وهي المسافة بين نقطتين متماثلتين على موجتين متتاليتين (كقمتين أو قاعين)، أي نقطتين في نفس المرحلة من الحركة الدورية.
وطول الموجة λ يساوي سرعة v الموجة في وسط معين مقسومًا على تردد الموجة f: λ = v / f.
الرقم الخيالي i
تشمل الأرقام الحقيقية الأرقام “العادية” التي يمكن التعبير عنها.
كالأرقام الكاملة (أي الوحدات الكاملة، مثل 1 و2 و3) والأرقام المنطقية (أي الأرقام التي يمكن التعبير عنها ككسور وأرقام عشرية)، والأرقام غير المنطقية (أي الأرقام التي لا يمكن أن تكون مكتوبة كنسبة، مثل π أو ه).
في المقابل، تعتبر الأرقام الخيالية أكثر تعقيدا. كالرمز i، أو √ (-1).
يمكن استخدام هذا الثابت لتمثيل الجذر التربيعي لرقم سالب. وبما أن i = √ (-1)، يمكن تمثيل √ (-16) ك 4 i.
ويمكن استخدام هذه الأنواع من العمليات لتبسيط التفسير الرياضي للهندسة الكهربائية -مثل تمثيل كمية التيار أو اتساع التذبذب الكهربائي عند معالجة الإشارات.
ثابت ستيفان بولتزمان σ
يستخدم الفيزيائيون قانون ستيفان بولتزمان لحساب كمية الإشعاع السطحي المنبعث من كوكب أو جسم سماوي آخر لفترة معينة من الوقت، وينص هذا القانون على أن إجمالي الطاقة الحرارية الإشعاعية المنبعثة من السطح تتناسب مع القوة الرابعة ^4 لدرجة حرارة الكوكب أو الجسم السماوي.
في المعادلة E = σT4، حيث E هو مقدار الطاقة الحرارية الإشعاعية و T هي درجة الحرارة المطلقة بالكلفين، فإن الحرف اليوناني سيغما σ يمثل ثابت التناسب أو ثابت ستيفان بولتزمان.
قيمة هذا الثابت 5.6704 × 10-8 واط لكل متر مربع ∙ K4، حيث K4 هو درجة الحرارة بالكلفن مرفوعة للقوة الرابعة.
وينطبق القانون فقط على الأجسام السوداء التي تمتص جميع الإشعاعات الحرارية.
كما تعتبر الأجسام السوداء بواعث مثالية لأنها تبعث كل الإشعاعات التي تمتصها.
وبافتراض الأجسام السماوية أجسامًا سوداء، يستخدم قانون ستيفان بولتزمان بمثابة أداة قيمة للفيزيائيين عند تقدير درجات حرارة سطح النجوم والكواكب، وغيرها من الأشياء.
اللوغاريتم الطبيعي (ه)
اللوغاريتم هو الأس أو القوة التي يجب أن ترفع لها القاعدة لإعطاء رقم معين.
إن اللوغاريتم الطبيعي، أو النابيري، ( e ≅ 2.71828 [وهو عدد غير منطقي] ) مفيدٌ جدًّا في الرياضيات، كما أن له تطبيقات في جميع أنحاء العلوم الفيزيائية والبيولوجية.
وكثيرا ما يستخدم اللوغاريتم الطبيعي، e، لقياس الوقت الذي يستغرقه شيء ما للوصول إلى مستوًى معين، مثل المدة التي يستغرقها عدد قليل من السكان لينمو إلى مجموعة من مليون شخص، أو كم سنة تحتاجها عينة من البلوتونيوم لتضمحل إلى مستوًى آمن.
- اعداد: رتاج إبراهيم
- تدقيق: بدر الفراك
- تحرير: جورج موسى
- المصدر
