来源丨大数据(ID:hzdashuju) 作者 | 数据叔 为什么全世界人民都喜爱π?只是一个数字而已,它有什么能耐?还真不小!今天让我们跟随大数据君一起,重新认识一下,这个你最熟悉的“陌生人”。 01 π里藏着所有人的银行卡密码? π是无限不循环小数,也就是说π小数点后面的数字是无穷无尽的,并且是毫无规律的。 但盯着这些数字看,你可能会根据自己的主观需求给这些数字赋予一些特殊含义。比如,数据叔有个小学同学,是某年9月26日出生的。学习π的时候,这位同学就很自豪地说π里有他的生日(3.1415926),让我们这些小伙伴羡慕不已,感慨自己生错了时代日期。 那么如果是更多位的“特殊含义”的数字呢?比如,每个人的银行卡密码都是6位,那么问题来了,π小数点后面,是否会有连续的6位数字,恰好是你的银行卡密码? 1. 银行卡密码 数据叔找到一个查询特定数字组合是否会出现在π小数点后前20亿位的网站,玩了一个下午,你也可以去玩一下,网址是:
接下来说说数据叔都玩了什么。首先,我试了一下被称为“最烂密码”的123456: 结果,123456这个组合在π中是存在的,从π小数点后的第2,458,885位开始出现。 然后,数据叔试了一下自己的银行卡密码,结果也没逃脱π的魔掌。截图就不上了。 实际上,早有大神跑过一个程序,证明了所有的6位数字组合——从000000到999999,都会出现在π的小数点后面,最后出现的组合是569540,位于小数点后14,118,307位[1]。所以,上面那个网站提供的前2,000,000,000位,有点资源过剩。于是,数据叔就想延长数字组合的长度,挑战一下这个网站的极限。 2. 生日 每个人的生日都可以用一个8位数字组合表示。π是一个超越数,数据叔就想到了最近忙着带盐编程大赛的杨超越。某百科资料显示,杨超越的生日是19980731,到网站查询一下,结果杨超越没能超越π的前20亿位: 再试试程序猿的老婆新垣结衣的生日19880611,结果也一样: 与银行卡密码的情况相同,也有大神在π的10亿位之内跑出了所有人的生日。但如果我们再增加数字组合的长度呢? 3. 手机号 中国大陆的手机号码都是11位,郝云有一首歌叫《结了》,歌词里唱出一个手机号:13910733521(这是真实存在的手机号,归属北京移动,但我劝你没事不要骚扰人家),我们就先试试这个手机号: 结果是,π小数点后的前20亿位中不包含这个数字组合,数据叔第一次“赢了”π。 数据叔又试了自己的号码,也是不存在;又打开通讯录,试了几个朋友的号码,还是不存在。你也可以拿自己和朋友的手机号试一试。看来,数字组合延长到11位,就没那么容易出现了,但我们也只是查询了π小数点后的前20亿位而已,π小数点后面还有无穷无尽的位。 02 圆周率钢琴曲:请开始你的表演 有人把数字写进歌词,还有人直接把数字改编成钢琴谱。YouTube用户aSongScout上传了这首“圆周率钢琴曲”: 03 什么是无理数?是没有道理的数吗? 无理数,即无限不循环小数,不能写作两整数之比。若将它写成小数形式,小数点之后的数字有无限多个,并且不会循环。 π不但是无理数,而且是超越数。超越数是代数运算不能操作的数。举例来说,根号2是无理数,但根号2可以用一个代数等式来表达:y=x2-2。而π却不能通过这样的等式表达。超越数无法通过加、减、乘、除、指数和求根运算的代数等式来描述。 很久很久以前,追求完美的数学家们非常不待见无理数,甚至还酿成过惨案。《数学极客:探索数字、逻辑、计算之美》一书中写道:
《数学极客》中还提到了一个无理数引发的惨案:古希腊时期,毕达哥拉斯(Pythagoras)的学生希帕索斯(Hippasus)证明了根号2不能表示成任何两个整数比值。但毕达哥拉斯坚信数字是完美的,不能接受无理数的存在。
04 圆周率节,我们是认真的 随着人类文明的进步,无理数也终于“翻了身”,不但被接受,而且像π、e、φ等特殊无理数都聚集了一群极客粉丝团,建立了文化生态。 1988年3月14日,物理学家Larry Shaw在旧金山探索中心组织了一场圆周率节(Pi Day)庆祝活动。这是我们迄今可以考证的人类历史上最早的圆周率节大规模庆典。参与者围绕着一个圆形空间散步,然后,他们吃了水果派。(没有传统美食的节日都是耍流氓。) 一个圆周率节促销售价3.14刀的派,拍摄者:TJRC,来源:Wikimedia Commons |
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