虚数在物理中有什么应用吗

要想了解虚数在物理中的作用,首先需要知道虚数在数学中的意义,因为数学是解决物理问题的基础工具 。
【虚数在物理中有什么应用吗】中学中虚数的定义是 -1 的平方根:i^2 = (-1),它与实数构成复数 , 实数轴与虚数轴相互垂直构成复平面,利用(实部,虚部)定义平面中的点,比如复数 a+bi 的坐标是(a,bi) , 对应xy坐标轴中的(a,b) 。
虚数的意义体现在运算的便捷上 。
两个矢量相加,比如力或速度,中学学过平行四边形法则,我们需要用三角函数处理 。但如果用虚数运算,则可以更快速,a+bi 与 c+di 相加=(a+c) + (b+d)i 。
矢量旋转,比如运动转向,可以用三角函数方式变换 。如果用虚数,则可以通过乘法简化:转45°即是(a+bi) *(1+i)=(a-b)+(a+b)i 。
更深入一些的体现在高等数学中的级数和变换等(高数我基本忘完了),涉及更多的虚数应用 。庞大艰深的数学领域就是为了更方便地解释世界,整个现代文明就是构筑与其上,没有数学就没有物理,就没有我们享受的科技 。