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我们熟悉的代数运算有4种：加、减、乘、除。不过，代数又被称为“具有7种运算的算术”，因为除了上述4种运算之外，还有乘方和其他两种逆运算。
接下来，我们就介绍一下乘方，我们将其称为“第五种运算”。需要说明一点，这一运算也是源自于实际生活，且应用范围很广。回想一下，计算面积、体积的时候，我们经常会用到2次方或3次方。在物理学中，万有引力、电磁作用和声、光的强弱，都跟距离有关：强度大小和距离的2次方成反比。在太阳系中，行星围绕太阳转动的周期的2次方，与它跟太阳之间间距的3次方成正比，卫星围绕行星转动时也是这样。
上面提到了2次方和3次方，生活中我们还可能会遇到更高次的乘方。比如，工程师在计算材料强度的时候，时常会用到4次方，而计算蒸汽管的直径则会用到6次方。在研究水流对石头的冲击力时，也会用到6次方。假设一条河的水流速度是另一条河的4倍，那么，水流速度快的河流对河床上石头的冲击力就是水流速度慢的河流的4 6 =4096倍。
在研究灯泡钨丝的亮度和温度的关系时，我们会遇到更高次的乘方。这里有一个公式：当物体在白热状态时，总亮度增加的倍数是绝对温度（即从-273℃起算的温度）增加倍数的12次方倍；在炽热状态时，这一倍数可高达30次方。比如，物体的绝对温度从2000K升高到4000K，温度增加为原来的2倍，其亮度就会增加为原来的2 12 =4096倍。在后面的章节中，我们会讲到这一理论对于制造灯泡的特别意义。