Sie müssen die Frage restriktiv interpretieren, um einen vernünftigen Antwortbereich zu erhalten. Wenn Sie Mathematik einbeziehen, gibt es zu viele, um sie aufzulisten. Ich werde jedes Theorem ignorieren, das normalerweise in Graduierten- oder Grundstudiengängen gelehrt wird, und das Ergebnis muss auch relativ einfach zu machen sein, und der Beweis muss eine tiefe qualitative Idee beinhalten.
Hier ist eine sehr unvollständige Liste, basierend auf einer Laune:
- Das Hawking-Flächentheorem, weil sowohl das Theorem als auch der Beweis außergewöhnliche physikalische Einsichten bieten. Dies wird hier detailliert beschrieben: Second Law of Black Hole Thermodynamics . Das Penrose-Theorem über den Gravitationskollaps ist ähnlich physikalisch und ähnlich wesentlich. Es gibt viele andere Ergebnisse in der Gravitationsphysik, die als Theoreme formuliert sind, wenn auch vielleicht nicht mit einem so eleganten Beweis.
- In der statistischen Physik gibt es einen weiteren schönen Beweis, den ich für einfach und elegant halte und der weitreichende Konsequenzen hat: Dies ist das No-Passing-Theorem für elastische Depinning von Alan Middleton. Das Theorem besagt, dass, wenn Sie zwei Schnittstellen in einem Depinning-Modell mit einer hinter der anderen beginnen, die hintere niemals die vordere überholen wird. Der Grund dafür ist, dass beim Depinning die Regel für die Vorwärtsbewegung durch elastische Kräfte bestimmt wird, und wenn zwei Grenzflächen, A und B, am Punkt x kollidieren und A überall sonst hinter B ist, ist es leicht zu erkennen, dass die elastischen Kräfte auf A halten den Punkt x auf A mehr zurück als die elastischen Kräfte den Punkt x auf B zurückhalten. Wenn sich A also vorwärts bewegt, bewegt sich B mindestens genauso weit vorwärts, und A kann B nicht überholen. Dies ist äußerst wichtig,
- In der Hochenergiephysik gibt es das Froissart-Theorem: In einer Theorie mit einer Massenlücke kann der Gesamtwirkungsquerschnitt nur als Quadratlogarithmus der Schwerpunktsenergie wachsen. Dies ist ein wesentliches Theorem für die Entwicklung der Physik, das wegen seiner Assoziationen mit der S-Matrix-Theorie zu Unrecht aus dem Lehrplan gestrichen wird.
- In der Thermodynamik gibt es die Onsager-Reziprozitätstheoreme für gleichgewichtsnahe Transportkoeffizienten mit Zeitumkehr. Das ist grundlegend, hat den Nobelpreis gewonnen und steht nicht im Lehrplan.
- In der Fluiddynamik gibt es den Satz von Helmholtz über die Advektion von Wirbeln in reibungsfreien Strömungen.
David z