文 | 瓜田李的猹
编辑 | 沐语纪史
在浩瀚的数学海洋中,有一个极其神秘的数字,它在数千年前就已经出现,但在历史的发展中,这个数字被不断修改、推算。
许多著名的数学家穷其一生,耗费了毕生精力都要想将其多算出一位,但人力有时穷,最终也只算出这个数字小数点后的808位。
直到现在,人类依旧没有掌握这个数字具体的数值,它仿佛就是一个无穷尽的存在,人脑、超级计算机都无法窥探出这个数字的极限。
它就是我们经常接触的圆周率Π,一个让人又爱又恨的数字。
对于高中生来说,多么希望它只是3.14,或者更为简单的3,但对于科学家来说,它的无穷尽却有着特殊的意义,推动了时代的发展。
而随着科技的进步,截止2021年计算机已经能算出圆周率小数点后的62.8万亿位,2022年谷歌某团队还称自己突破了100万亿位。
这到底有何意义,如果有一天圆周率算尽,又会有怎样的惊人后果?
圆周率的前世今生圆周率的概念就是圆的周长和直径的比值。
而圆形又是无处不在的图案,中国古代讲究天圆地方,证明古人早就有了圆形的概念,而圆周率恰好能探索圆的各种问题。
象征天圆地方的古建筑
从古巴比伦石匾上记载的Π,到古埃及莱因德数学纸草书记载的圆周率,再到中国《周髀算经》中“径一而周三”的推算,圆周率出现在了整个人类文明中。
而后随着文明的发展,开始有数学家开始对Π进行探索,为了验证Π的准确值,阿基米德开创了理论计算圆周率的先河。
之所以计算圆周率,并不是无病呻吟,而是有实际的工程需要,不仅外国,中国的古人也早已展开了对圆周率的计算。
先秦时期荀子提出:木直中绳,輮(rou)以为轮。
其中就包含了车轮设计的理念,在大小确定,也就是直径确定的情况下,要用多长的木料,才能将车轮刚好做成圆形的。
由此看来,社会的发展离不开对圆周率的探索,圆周率计算的越准确,各种工程才能做的越来越好。
关于圆周率也有各种巧合,在英国作家约翰泰勒的《金字塔》一书中,指出胡夫金字塔的建造就离不开圆周率,金字塔的周长和高度值比恰好等于圆周率的两倍。
而在中国古代,也有很多对圆周率的探索,汉朝张衡得出了圆周率的值约为3.162,虽然不太准确,但也值得敬佩。
之后公元263年,数学家刘徽采用“割圆术”计算出圆周率大概等于3.14,他提出将圆割的越细,得出来的圆周率就越准确,早在那个时代刘徽就有了求极限的思想。
刘徽
不过古代计算圆周率最厉害的还是著名的数学家祖冲之,他推算出圆周率的值在3.1415926和3.1415927之间,精确到了小数点后7位,算得上是震古烁今的成就。
在他之后1000多年,德国科学家安托尼兹才算出这个数据,对此,日本数学家三上义夫还建议,将以安托尼兹命名的圆周率的密率改为“祖率”,用来纪念祖冲之的贡献。
但可惜的是,并没有史料记载祖冲之算圆周率具体用了什么方法,但后世推测,如果用一般的方法来计算,最少要经过130次运算,还要经过开方等复杂运算。
由此可见,祖冲之在数学方面的造诣有多高,不愧为一代数学大家。
到了15世纪初,站在前人的肩膀上,阿拉伯数学家卡西计算到小数点后17位,打破了祖冲之保持近千年记录。
这也激发了各大数学家对圆周率的疯狂计算,于是圆周率的精确值被不断提高,1948年英国的弗格森和美国的伦奇通力合作,算出了圆周率小数点后的808位,成为了最高记录。
此后随着计算机的发展,彻底将人脑甩开,2021年计算机已经将圆周率算到了小数点后62.8万亿位,并且还在不断的计算之中。
而无穷尽的圆周率计算,实际上有各方面的意义。
为何要计算圆周率对于一个国家来说,只有不断发展才能长治久安,而在发展的过程中,数学、物理等学科产生了重要的推动作用,纵观世界各国,科技强大的国家的数学实力一定是世界一流的。
而Π的计算恰好能成为衡量数学水平的标准之一,对圆周率计算十分执着的人有两个,一个是德国的鲁道夫,他穷其一生,将其算到小数点后35位。
另一位是英国的威廉·山克斯,他用15年的时间,算到了小数点后707位,但在后来的验证中,发现威廉从第528位开始就算错了。
实际上,他们的计算精度在一般的工程中足够应用了,但是如果涉及到高精度的科学仪器或者航天设备,Π的精度越高越好
高精度就需要用到计算机,而且是性能优越的计算机,而从事物的两面性来看,Π何尝不是一个评估计算机性能的好方式呢。
计算机算出的数位越多,证明计算机的性能越好,而根据计算过程中出现的问题,科学家能提高计算机的性能,弥补某方面的缺陷,这就是计算Π的意义之一。
此外,Π的无穷尽也代表了圆形的无穷尽,不把圆周率推算到尽头,人们永远无法知道真正的圆形是什么样的,这也导致科学家执着于对圆周率的运算,
在运算的过程中,科学家还发现它不止停留在数学层面上,它还推动了人类基础科学的飞跃,让机械加工越来越准确。
通过计算圆周率,还可以验证数学中很多问题,也能不断证明数学的严谨性和准确性,观察圆周率,你还会惊奇的发现所有的数字组合都在圆周率中出现过。
而随着科技的发展,人类的隐私也得到了极大的挑战,所以保密性能的提高也迫在眉睫,这个时候用圆周率的算法生成随机数,成为了最安全的加密技术。
结语如今,算出来的圆周率位数越来越多,很多人也产生了一个疑问,圆周率算尽会怎么样?
联想一下,圆周率是无穷无尽的,宇宙也是无穷尽的,但圆周率经过证明,人类可以一直算下去,可对于神秘的宇宙,还存在很多未解之谜。
圆周率就好像宇宙的代替品一般,但它是人能接触到的,能用心去探索的,而将圆周率计算下去,或许某一天能算尽,此时就能产生质变,从而引领社会再一次变革。
计算圆周率,是人类对知识的渴望,也是支持人类不断进步的动力。
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信息来源与参考:
1.光明网,2021-08-19,《圆周率精确到小数点后62.8万亿位》
2.北京科技报,2022-03-14,《一起为“π”过生日!为什么一直要算圆周率?》
3.两当县科协,2021-04-28,《祖冲之与圆周率的故事》
4.新华网,2021-08-19,《超级计算机历时108天创下纪录,圆周率精确到小数点后62.8万亿位》
5.新华网,2018-03-14,《国际圆周率日:3.14159……你能背几位?》
不算就失去工作了
3000元工资的我看完了整篇文章,我怀疑自已有神经病。
要想算出圆周率的具体值只有找到了新的圆周长计算方式!
必须算,不然喝西北风了!
算到尽头就说明我们的世界是虚拟的
要是有经费,我也能天天研究先有鸡还是先用鸡蛋
凡是科研,其中就需要经费……
只要在最新全法后面加一个数字,谁能判断出正确还是错误?
闲的呗
本身就不存在绝对的圆,都是构想出来的,所以无论怎么推根本没有终止的尽头。其大无外,其小无内,这么根本的道理
肯定是有尽头的,不会是无限不循环,肯定会有循环。
吃饱了撑的!想玩死那些吹会背圆周率的人。
没有意义[笑着哭][笑着哭][笑着哭]
听说算到最后,会成仙[得瑟]
[得瑟]逆转时空,穿越过去未来
得算啊,要不怎么申请资金
吃饱了没事干!
就是人类至今都算不出来圆形的精准面积。
吃饱了撑得
不算?研究圆周率的专家怎么办?
论文了,职称了,工资了。
如果算完了就说明世界上的一切都是代码都是假的
意义重大,最基础的东西,影响着技术的进步。
算啊,为啥不算?我努力读书考大学考科研就是为了去算圆周率,如果不算了,我不就没工作安排了吗??难道也让我去抢送外卖进厂打锣丝啊
毫无意义的东西,闲的没事吃饱了撑的,算到这些专家们都变成了砖头算完[笑着哭]
如果π被算进,那整个科学体系全部崩塌
不算对科学家来说还有什么意思没事干不好吧[呲牙笑]
我感觉圆的周长都没有准确的
瞎扯淡!算圆周率是为了测试计算机的算力
哼,1除以3,我已经算到6582947万亿亿亿亿位数字了,最后数字是3!
怎么算?公式是怎么样?
圆周率有循环就像生命有轮回
经费才是最主要的
π如果是算尽了,研究经费就断了,所以不能算尽
算到尽头,就是宇宙的边缘。
如果π有确切的数值,那这个宇宙就是被高端文明涉及好的
对普通人来说,还没有5毛钱有意义,这是个崩胀的问题
不算那些专家怎么办 经费哪里来 别墅小三又从哪里来[呲牙笑]
物理高等数学越往后越和“离谱”靠边,普通人就图一乐[笑着哭][笑着哭]
把地球上的水全部称一下重量也是一份永久职业
那是养家糊口的工作啊,不算就没收入了
算它干叼
只要一直算,经费就不断
对于普通行业来说,可能觉得没什么意义,但对于一些高、精、尖端来说,应该意义还是很大的
陈佩斯说了,这不是显得你枪法准吗?
我是农民,其实,兀只是小数点点儿
不算就失业了
算下去可消磨时光
3分之1等于0.33333……乘以3等于0.9999……
无聊的事
废话连篇
算尽了,就失业好多人,就垮了好多家庭,就多了许多不稳定因素,然后……爆发战争,核战争,人类灭亡!所以,算不尽!
是不是非要算出个循环出来才肯罢休?
我已经把圆周率算尽了,让联合国马上给我打100万,否则我要公布结果,让世界大乱
π算不尽意味着没有绝对的圆[得瑟]
如果被除尽,说明光滑的曲线不是光滑的,世界上所有的随机事件都有可能是安排好的。