Physics.Math.Code
146K subscribers
5.3K photos
2.48K videos
5.8K files
4.85K links
VK: vk.com/physics_math
Чат инженеров: @math_code
Учебные фильмы: @maths_lib
Репетитор IT mentor: @mentor_it
YouTube: youtube.com/c/PhysicsMathCode

Обратная связь: @physicist_i
Download Telegram
Конкретная математика.zip
15.4 MB
📕 Конкретная математика. Математические основы информатики [2010] Грэхем Рональд Л, Кнут Дональд Эрвин, Паташник Орен

📙 Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science [1994] Graham Ronald Lewis; Patashnik, Oren ; Knuth, Donald Ervin

Название книги интригует и требует пояснения. Авторы объясняют его двояко. Во-первых, «конкретная математика» — это сращение слов «КОНтинуальная» и «дисКРЕТНАЯ» математика: книга занимает уникальное положение на стыке этих двух областей. Во-вторых, это сознательное противопоставление «абстрактной математике»: если абстрактная математика имеет дело с общими структурами и теоремами существования, то конкретная — это «контролируемое манипулирование математическими формулами с использованием набора приёмов для решения задач».

Как отмечает рецензент А. Бультхил, существовавшие в университетах «мягкие» курсы математики концентрировались на абстрактных теоремах существования и не давали «твёрдых» математических техник, необходимых для анализа компьютерных программ — например, для вычисления сложных конечных сумм. Именно этот пробел и призвана заполнить «Конкретная математика».

Книга построена на основе курса лекций, который Кнут начал читать в Стэнфордском университете ещё в 1970 году. Этот курс первоначально задумывался как развитие раздела «Математические предварительные сведения» из первого тома «Искусства программирования». Однако со временем он разросся в отдельную, полноценную дисциплину. Основные темы книги включают:
▪️ Суммы и методы их вычисления
▪️ Рекуррентные соотношения (включая знаменитую задачу о Ханойских башнях)
▪️ Элементарная теория чисел
▪️ Биномиальные коэффициенты
▪️ Производящие функции
▪️ Дискретные вероятности
▪️ Асимптотические методы

Особую силу книга показывает в работе с «специальными числами» — биномиальными коэффициентами, числами Бернулли, Фибоначчи, гармоническими числами. Эти объекты играют в дискретной математике ту же роль, что специальные функции — в классическом анализе. В книге также подробно разбираются методы Госпера и WZ (Вилфа–Цайльбергера) для механического суммирования.

Книга написана так, будто преподаватель находится прямо перед вами.

▫️ Системный подход к решению задач. Книга учит атаковать проблемы систематически, не полагаясь на удачу, вдохновение или поиск правильной формулы в справочнике. Это, по мнению рецензентов, её величайшая сила.

▫️Огромный задачник.
 Книга содержит более 500 упражнений — от «разминок» до «исследовательских задач». И, что крайне важно для самообучения, решения приведены для всех задач, кроме исследовательских, в приложении. Впрочем, как честно признаётся один из читателей, «книга очень больно ударила по самолюбию, потому что очень многие задачи решить я не как не мог и приходилось гнусно лезть в ответы».

▫️Техническое совершенство.
 Кнут — создатель систем TeX и Metafont — отнёсся к оформлению книги с педантичностью, достойной Леонарда Эйлера, которому книга посвящена. Для математических формул использован шрифт AMS Euler, а шрифт Computer Modern был специально адаптирован, чтобы гармонировать с ним. Авторы обещают вознаграждение в 2,56 доллара США (то есть «один шестнадцатеричный доллар») каждому, кто найдёт ошибку — математическую, историческую, типографскую или «политически некорректную». Похоже, заработать эти деньги непросто.

▫️Универсальность.
 Книга является одновременно и учебником, и ценным справочником. Это «go-to book» для любого вопроса, связанного с биномиальными коэффициентами, числами Фибоначчи, гармоническими числами или вычислением конечных сумм.

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👍3017🔥11😍4🤝3🤯1🤩1
⚙️ О способе вычисления корней n-ой степени 🌱

Наткнулся на интересную задачку. Решил реализовать алгоритм вычисления корня n-ой степени из произвольного положительного числа. Уже приводил возможную реализацию для нахождения квадратного корня. Но в этом случае решение получается более обобщенным. Это первый рабочий алгоритм, написанный на коленке. Нужно еще поразмышлять о сложности и возможностях ускорения.

В данном решении я использую идею относительно неплохого начального приближения. Затем последовательным делением находится второе приближение корня n-ой степени. Далее считается новое приближение с помощью усреднение двух текущих. Последовательно алгоритм сходится к нужному корню с наперед заданной погрешностью. Это немного похоже на метод последовательной релаксации ( численные методы решения ).

📝 Код программы 📄
https://pastebin.com/ztnz7g2E
https://ideone.com/OUEzGA

#include <stdio.h>

double mabs(double x){ return (x < 0)? -x : x; }

int main(void) {
double num = 8;
int rootDegree = 3;

printf("Число а = %f\n", num);
printf("Степень n = %d\n", rootDegree);

double eps = 0.00001;
double root = num / rootDegree;
double rn = num;
int countiter = 0;
while(mabs(root - rn) >= eps){
rn = num;
for(int i = 1; i < rootDegree; i++){
rn = rn / root;
}
root = 0.5 * ( rn + root);
countiter++;
}
printf("root = %f\n", root);
printf("Число итераций = %i\n", countiter);

return 0;
}


#программирование #математика #информатика #численные_методы

👨🏻‍💻 Репетитор IT men // @mentor_it
👍197🔥6🤯2😢2👾1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
👩‍💻 Ричард Фейнман: Fun to Imagine. Полная версия [FHD качество]

Это интервью было снято у Ричарда Фейнмана дома и показано на канале BBC2, в виде нескольких коротких серий, в период с 8 июля по 12 августа 1983.
0:00:50 Колеблющиеся атомы
0:07:18 Огонь
0:12:08 Резиновые жгуты
0:14:54 Магниты
0:22:29 Электричество
0:32:06 Загадки о зеркале и поезде
0:37:46 Чудо зрения
0:43:40 Большие числа
0:55:01 Способы думать

#physics #math #математика #научные_фильмы #видеоуроки #физика #science #наука

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
33👍22🔥115😍3🤩2👨‍💻1
🖥 Задача по программированию [язык C, 64-битная система]
#include <stdio.h>

void f(char s[]) {
printf("%zu", sizeof(s));
}

int main() {
char a[] = "hello";
printf("%zu ", sizeof(a));
f(a);
return 0;
}

Что выведет программа?
A) 6 6
B) 6 8
C) 8 6
D) 8 8

🖥 Важные подсказки:
▪️ 1. В main массив a определён как char a[] = "hello", его размер равен 6 (подумайте почему). Оператор sizeof(a) выдаёт полный размер массива в байтах.
▪️ 2. В функции 
f параметр char s[] фактически является указателем (массив «превращается» в указатель при передаче). sizeof(s) вычисляет размер указателя на 64‑битной системе.

#программирование #алгоритмы #структуры_данных #математика #дискретная_математика #cpp #си #C

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍4010🔥5🙈5🤯2👾21👨‍💻1
📚 Поговорим о лучших книга по изучению C и C++, но рейтинг сделаем именно среди наших подписчиков.

Поэтому, если вы читали какие-то книги по данному фундаментальному языку, то напишите какие вам понравились, какие НЕ понравились и что именно из книг вам помогло в учебе / работе / личных проектах ?

📝 Не стесняйтесь писать комментарии, ведь ваш рассказ и ваша история изучения могут быть полезны другим участникам сообщества. Так что погнали. 🔺

#программирование #алгоритмы #структуры_данных #математика #дискретная_математика #cpp #си #C

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥3712👍7🤩3😍32👨‍💻1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
👩‍💻 Всем программистам посвящается!

Вот 14 авторских обучающих IT каналов по самым востребованным областям программирования:

Выбирай своё направление:

👩‍💻 Python — t.me/python_ready
🤔 InfoSec & Хакинг — t.me/hacking_ready
🖥 SQL & Базы Данных — t.me/sql_ready
👩‍💻 IT Новости — t.me/it_ready
🤖 AI & ML t.me/neuro_ready
👩‍💻 Frontend — t.me/frontend_ready
👩‍💻 C/C++ — https://t.me/cpp_ready
👩‍💻 C# & Unity — t.me/csharp_ready
👩‍💻 Linux — t.me/linux_ready
👩‍💻 Java — t.me/java_ready
📖 IT Книги — t.me/books_ready
📱 JavaScript — t.me/javascript_ready
🖼️ DevOpst.me/devops_ready
🖥 Design —t.me/design_ready

📌 Гайды, шпаргалки, задачи, ресурсы и фишки для каждого языка программирования!
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
14🔥11👍9🙈4👏2🤷‍♂1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🤪 Сверхсильные магнитные поля: от лаборатории до реальной жизни

Магнитные поля, превышающие земное (≈ 0.5 Гаусса) или поле простого ферритового магнита, давно перестали быть лабораторным феноменом. Речь о полях от 1 Тесла (10 000 Гаусс) и выше, вплоть до рекордных импульсных значений в тысячи Тесла. Рассмотрим малоизвестный применения сверхсильных полей в реальности, которая нас окружает.

▫️ 1. Чистота кремния для микроэлектроники. При выращивании монокристаллов кремния методом Чохральского сверхпроводящие магниты (порядка 0.5 Тл) подавляют конвекционные потоки в расплаве. Это позволяет получать сверхчистые и однородные кристаллы, что критически важно для производства современных процессоров и силовой электроники.
▫️ 2. Борьба с опухолями. Технология «Магнитная гипертермия». В опухоль вводятся наночастицы оксида железа. Пациента помещают в переменное поле высокой частоты (при индукции ~0.01-0.1 Тл). Частицы разогреваются, выборочно уничтожая раковые клетки, минимально затрагивая здоровые ткани.
▫️ 3. Обработка воды. Мощные неодимовые магниты (поле ~0.1-0.2 Тл на поверхности) устанавливаются на трубопроводы с жесткой водой. Хотя физический механизм до конца не ясен (споры идут о влиянии на образование кристаллов карбоната кальция), на практике это снижает образование накипи в промышленных котлах и теплообменниках без химических реагентов.
▫️ 4. Аэродинамические трубы с магнитной левитацией. Для моделирования гиперзвуковых полетов (числа Маха > 5) используют ударные трубы, где диамагнитные модели (например, с графитовым покрытием) левитируют в поле ~15-20 Тл. Это позволяет изучать обтекание без механических креплений, искажающих поток.

⚛️ Фронт науки: последние достижения

▪️Рекордные статические поля: В Национальной лаборатории сильных магнитных полей (США) в 2023 году достигнуто поле 45.5 Тл в гибридном магните (сверхпроводящая катушка + резистивная), что является абсолютным рекордом для непрерывного поля, доступного для пользователей.

▪️Импульсные поля и новая материя: В лабораториях (Россия, Германия, Япония) с помощью импульсных полей (сотни Тл, длительность микросекунды) открывают новые квантовые фазы вещества — экситонные изоляторы, новые типы спинового упорядочения. В 2022 году в поле ~90 Тл в селениде урана URu₂Si₂ была обнаружена необычная фаза «скрытого спинового порядка».

▪️Магниты для термояда: Успехи проекта ITER — создание и испытание D-образных сверхпроводящих катушек тороидального поля (до 11.8 Тл, энергия хранения 41 ГДж). Это инженерный триумф, открывающий путь к управляемому синтезу.

📝 Опыты для дома:

1. Диамагнитная левитация (опыт с графитом). Возьмите небольшой пиро- или кусочек высокоориентированного пиролитического графита (продается как «левитирующий графит») и несколько мощных неодимовых магнитов (например, N52) в виде дисков или плиток. Расположите магниты одноименными полюсами вверх, создав область с сильным градиентом поля. Аккуратно поместите графит над магнитами — он будет левитировать. Это доказательство диамагнетизма, что лежит в основе левитации лягушки в поле 16 Тл.

2. Разрушение магнитного поля (эффект Фарадея). Возьмите толстостенную медную или алюминиенюю трубку и мощный неодимовый магнит (в форме цилиндра или шара). Опустите магнит внутрь трубки — он будет падать замедленно, как в густой жидкости. Причина: изменяющийся магнитный поток наводит в стенках вихревые токи, поле которых по правилу Ленца противодействует падению магнита. Наглядная демонстрация электромагнитного торможения и связи поля с движением.

3. Наблюдение гистерезиса (качественно). Понадобится два мощных магнита и стальной гвоздь или пластина (мягкая сталь). Намагнитите гвоздь с помощью магнита. Проверьте, притягивает ли он скрепки. Затем сильно ударьте гвоздь молотком или нагрейте его на газовой горелке докрасна и дайте остыть. Намагниченность резко уменьшится или исчезнет. Это демонстрация потери магнитного упорядочения при нагреве выше точки Кюри и влияния механических воздействий на доменную структуру. #физика #магнетизм #наука #эксперименты #физика #physics

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍16🔥159🗿32🤯1😍1
📚 Общий курс физики [5 книг] [2002-2005] Сивухин Д.В.

💾 Скачать книги

Автор получившего широкое признание пятитомного учебника по общему курсу физики. В начале прошлого века подобный курс физики был создан О. Д. Хвольсоном, но к середине столетия он безнадёжно устарел, квантовая механика и теория относительности изменили подход к основам физики. В 1977 году готовые к тому моменту первые три книги курса удостоены золотой медали Выставки достижений народного хозяйства. После смерти Сивухина курс переиздаётся с дополнениями, отражающими физические результаты, полученные после его кончины. Курс переведён на французский и узбекский языки. #подборка_книг #физика #physics

📚 Сборник задач по общему курсу физики [1976 - 1981] Сивухин Д.В.

Какой математический минимум нужен, чтобы читать Сивухина? Читать здесь

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥18👍85😍3😨2
📚_Общий_курс_физики_5_книг_Сивухин_Д_В.zip
31.5 MB
📚 Общий курс физики [5 книг] [2002-2005, DjVu, RUS] Сивухин Д.В

📘 Том 01. Механика (4-е издание)
📗 Том 02. Термодинамика и молекулярная физика (5-е издание)
📔 Том 03. Электричество (4-е издание)
📙 Том 04. Оптика (3-е издание)
📕 Том 05. Атомная и ядерная физика (2-е издание)

Дмитрий Васильевич Сивухин (18 августа 1914, Новосибирск — 25 ноября 1988)
— советский физик, автор широко известного «Общего курса физики». Кандидат физико-математических наук, профессор МФТИ.

Автор статей по гидродинамике, статистической физике, физической оптике, физике плазмы, электродинамике. Награждён 9 медалями, в том числе медалью «За трудовую доблесть», лауреат Сталинской премии. #подборка_книг #физика #physics

Вот, например, квантовая теория, физика атомного ядра. За последнее столетие эта теория блестяще прошла все мыслимые проверки, некоторые ее предсказания оправдались с точностью до десятого знака после запятой. Неудивительно, что физики считают квантовую теорию одной из своих главных побед. Но за их похвальбой таится постыдная правда: у них нет ни малейшего понятия, почему эти законы работают и откуда они взялись.
©️ Роберт Мэттьюс


💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
27🔥14👍8👏2🤩2🤝2
🔵 Вот почему нельзя сильно сжимать воду ☢️

То, что мы видим ²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 МэВ — есть реакция термоядерного синтеза. Это про слияние лёгких ядер. Именно такая реакция происходит в водородной бомбе и является перспективной для управляемого термоядерного синтеза. ( ²H — дейтерий, ³H — тритий, ⁴He — альфа-частица, n — нейтрон. )

Конечно, в обычной воде почти нет трития (³H). Водород в воде — это в основном протий (¹H). Чтобы запустить эту конкретную реакцию, вам нужна тяжёлая вода (D₂O) с примесью трития. Сжимая обычную воду, вы получите экзотические фазы льда, но не термояд.

Ещё стоит сказать, что дело не только в сжатии, но и в температуре. Чтобы ядра преодолели кулоновский барьер и слились, их нужно разогнать до миллионов градусов (кинетинческая энергия). Одного давления (даже запредельного) без нагрева недостаточно — квантовое туннелирование слишком маловероятно. ( речь про квантово-механическое явление, при котором микрочастица, например, электрон преодолевает потенциальный барьер, хотя её полная энергия меньше высоты этого барьера. )

Ну базовая школьная база: вода практически несжимаема. Поэтому пост-ирония в том, что сильно нельзя сжать. А то... смотрим картинку. 💨

😰 А что такое в целом эта тяжелая вода?

1. Она буквально везде, но достать почти невозможно. В каждом литре воды из-под крана есть молекулы D₂O, но их ничтожно мало — всего около 150 граммов на тонну воды.

2.  В 1933 году, чтобы получить первые 83 миллилитра чистой тяжёлой воды, учёным пришлось переработать 2,3 тонны обычной воды с помощью долгого электролиза в 7 стадий.

3.  Чтобы получить всего 1 тонну тяжёлой воды, нужно переработать около 40 тысяч тонн природной воды и потратить 60 миллионов кВт·ч электроэнергии — столько же, сколько уходит на выплавку 3 тысяч тонн алюминия. Поэтому цена такой воды колеблется от 600 до 1000 $ за литр.

4. Сегодня бóльшую часть тяжёлой воды в мире получают не электролизом, а с помощью химического изотопного обмена в системе «вода — сероводород». Это сложный, но более экономичный процесс.

🧬 О свойствах и применении:

▪️ У чистой тяжёлой воды есть сладкий вкус. Этот эффект был замечен ещё при её открытии в 1930-х, а недавно его подтвердили биохимики, определив даже рецептор, отвечающий за это ощущение

▪️ В высокой концентрации тяжёлая вода смертельна. Рыбы, микробы и черви не могут в ней существовать, а животные погибают от жажды, если пить только её. Семена растений в ней не прорастают. Всё дело в том, что она нарушает тонкие биохимические процессы, хотя в малых дозах (атомы дейтерия есть в каждом из нас) она безвредна.

▪️ Главное применение тяжёлой воды — в ядерных реакторах как замедлитель нейтронов. Она почти не поглощает нейтроны (в отличие от обычной воды), что позволяет использовать в реакторах природный, а не обогащённый уран. Для одного крупного реактора нужно 100–200 тонн D₂O чистотой не менее 99,8%. В ядерном реакторе нейтроны, рождающиеся при делении U-235, летят слишком быстро. Чтобы они могли эффективно делить другие ядра U-235, их нужно замедлить (снизить их энергию).

▪️Тяжёлую воду и изотопы на её основе применяют как изотопные индикаторы для мониторинга метаболизма в медицине. Кроме того, активно исследуется её использование в бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) для лечения глубоко расположенных опухолей.

▪️D₂O — незаменимый растворитель в ЯМР-спектроскопии, где она позволяет получать чёткие сигналы от исследуемых молекул.

▪️Есть предположение, что тяжёлая вода имеет сугубо земное происхождение и образуется в Мировом океане, ледниках и в атмосфере при захвате водородом нейтронов космического излучения. В космосе её следов пока не обнаружено.

▪️Если обычная вода замерзает при 0°C, то тяжёлая — при +3,81°C, а кипит при 101,4°C. Кроме того, её плотность примерно на 10% больше, а вязкость — на 25% выше, чем у обычной воды. #квантовая_физика #квантовая_механика #физика #эксперименты #science #наука

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥3918👍16🤯7❤‍🔥32🤔2😱1🤓1🤝1
🔸 OpenAI | Уравнение Навье – Стокса | Правда ли что ИИ чего-то там решил? 🖥

8 сентября 2026 года OpenAI заявила, что её экспериментальная ИИ-модель решила одну из задач тысячелетия – проблему существования и гладкости решений уравнений Навье – Стокса. Эти уравнения описывают движение жидкостей и газов, а вопрос формулируется так: могут ли решения «взорваться» – то есть привести к бесконечной скорости за конечное время, даже если начальные условия были гладкими?

🖥 Компания OpenAI заявляет, что её ИИ-система доказала:
▪️ ИИ доказал, что такая сингулярность возможна: вихрь закручивается, центральная нить сжимается до нуля, скорость растёт до бесконечности, энергия остаётся конечной.
▪️ Решение соответствует пунктам «C» и «D» формулировки Clay Mathematics Institute.

📆 С 28 августа тренировали модель мощнее GPT‑6 Astra. 1 сентября запустили ~10 000 AI‑агентов. Они нашли доказательство за 88 часов, ещё 17 часов ушло на верификацию в Lean. Сгенерировано 130 млрд токенов, 2,7 млн сообщений между агентами. Стоимость – $15 млн. OpenAI не будет претендовать на премию в $1 млн.

📝 Математики Тристан Бакмастер (NYU) и Левент Альпёге (Anthropic) работали над близкой задачей и утверждают, что OpenAI могла использовать их наработки (они применяли OpenAI Codex, данные хранились на серверах OpenAI). Компания признаёт, что не может исключить, что обезличенные данные пользователей помогли обучению, но отрицает прямой доступ к работе конкурентов. Кроме того, есть подозрение, что OpenAI решила не ту задачу: конкуренты решили упрощённый вариант (уравнения Эйлера), а OpenAI утверждает, что пошла дальше. Окончательный вердикт – за независимой проверкой.

Но даже если прямого доступа не было, сама постановка задачи и направление поиска могли быть подсказаны слухами о работе других учёных. Это ставит под сомнение «чистоту» достижения.

🔍 Брутфорс или интеллект? OpenAI применила масштабный вычислительный поиск по пространству доказательств. Результат представлен как аналитическое доказательство в Lean, которое можно проверить шаг за шагом – это не просто численный перебор. Однако ИИ действовал как «обезьяна с пишущей машинкой» в невероятных масштабах. Математик Теренс Тао заметил: «усилия, необходимые для решения задач, часто очень поучительны. Теперь ИИ может решать вопросы, не получая от них никакой ценности». Это скорее вычислительное открытие, а не человеческое понимание. Даже если решение верно, оно не заменяет интуиции и инструментов, которые рождаются в процессе осмысленного поиска.

🌀 Что значит «взрыв» физически? Математическая сингулярность не имеет физического смысла – в реальном мире бесконечностей не бывает. При колоссальных скоростях вступят в силу другие эффекты: кавитация, ударные волны, квантовые явления. Уравнения Навье – Стокса – это идеализация (сплошная среда, линейная вязкость). Если решение предсказывает бесконечность, это означает, что математическая модель сломалась, а не что жидкость реально достигнет бесконечной скорости.

♾️ Почему решение не работает на практике? Найденные начальные условия, скорее всего, обладают свойствами, невозможными в природе:

▫️1. Идеальная симметрия тора – малейшая рябь разрушит механизм.

▫️2. Требуется бесконечное пространство или абсолютно гладкие стенки – реальные границы дадут сбой.

▫️3. Внешняя сила должна идеально подкачивать энергию в центр вихря – такого «насоса» в природе нет.

Если попытаться воспроизвести это в лаборатории, давление в центре упадёт до минус бесконечности (по формулам), а реально жидкость закипит и порвёт сплошную среду (кавитация) ещё до достижения сингулярности. Уравнения перестанут работать при разрывах.

Решение OpenAI (если оно верно) говорит: гладкость не существует для всех времён даже для идеальной математической жидкости. Но для практической физики это ничего не меняет – реальные среды всегда «сбоят» задолго до бесконечности. Для премии Клэя такое доказательство ценно само по себе, даже если оно не имеет физической реализации. Окончательный вердикт – за математическим сообществом. ( Читать подробнее )

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥3929👍12👨‍💻6🤯5😱3🤔2🤓2👾2🤝1🗿1