分享

圆周率已精确到30万亿位,为何还在算?你看看算下去有多少益处

 阳光fe47tehoa7 2021-05-04


圆周率π是一个极其驰名的数,古往今来它都引起了外行人和学者们的兴趣。它作为重要常数,最初是为了解决有关圆的计算而提出,具有应用的迫切性。

事实也是如此,几千年它都是数学家们的奋斗目标之一,一代又一代的数学家为此献出了自己的智慧和劳动。

π的研究发展史

人类对圆周率的研究由来已久:

公元前3世纪,古希腊著名学者阿基米德研究圆周率。求得圆周率的近似值为3.14。我国古代数学著作《周髀算经》成书于公元前1世纪。有“勾股圆方图”的记载,汉代赵爽注释“圆径一而周三”,即认为圆周率为3。

3世纪,我国数学家刘徽创造性地提出了割圆术,得出圆周率的值为3927/1250(即3.1416),确定了圆周率小数点后3位数。这个值的精确度在当时世界上处于领先地位。

约200年后,祖冲之利用割圆术,夜以继日、成年累月地计算,算出圆周率在3.1415926与3.1415927之间,人类第一次确定了圆周率小数点后6位数。

对于领先世界一千多年的这一精妙结果,古今中外莫不叹服。从刘徽到祖冲之 ,他们研究圆周率的思想、方法和成果,体现出我国古代数学所达到的一个高峰,也是我国古代科学的一个高峰。

π值已精确到小数点后30万位

1579年,法国数学家韦达将圆周率正确计算到小数点后第9位。

17世纪是一个分水岭,由于数学理论的发展,计算圆周率的公式有很多,圆周率小数部分相继突破35位、100位、707位……

到了上世纪50年代,圆周率的计算又到了一个新的水平,也是一个颠覆的时代,因为计算机的出现。

1949年,美国科学家第一次用计算机花了70个小时,将π值算到小数点后第2037位。

而到了1973年,有人就把圆周率算到了小数点后100万位,并将结果印成一本二百页厚的书,可谓世界上最枯燥无味的书了,1989年突破10亿大关,1995年10月超过64亿位。

1999年,日本东京大学教授金田康正已求到2000亿位的小数值,如果将这些数字打印在A4大小的复印纸上,令每页印2万位数字,那么,这些纸摞起来将高达五六百米。

而现如今,圆周率已经精确至小数点后31.4万亿位。

已经够用了,为何还要算?

不过,现在打破纪录,不管推进到多少位,也不会令人感到特别的惊奇了,实际上,把π的数值算得过分精确,应用意义并不大,现代科技领域使用的π值,有十几位已经足够。

引用美国一位天文学家的话,来说明这种计算的实用价值——“十位小数就足以使地球周界准确到一英寸以内,三十位小数便能使整个可见宇宙的四周,准确到连最强大的显微镜都不能分辨的一个量”。

那么为什么数学家们还象登山运动员那样,奋力向上攀登,一直求下去而不是停止对π的探索呢?为什么其小数值有如此大的魅力呢?

这其中大概免不了有人类的好奇心,与领先于人的心态作怪,但除此之外,还有许多其它原因。

圆周率的好处

首先,π值计算的精确程度是衡量一个国家数学发现水平的标志之一。

其次,圆周率现在可以被人们用来测试或检验超级计算机的性能,特别是运算速度和计算过程的稳定性。当年,英特尔推出奔腾时,发现它有一点小问题,这问题正是通过运行π的计算找到的。这也是超高精度的π计算,直到今天仍然有重要意义的原因之一。

再次,计算的方法和思路可以引发新的概念和思想。虽然计算机的计算速度超出任何人的想象,但毕竟还需要由数学家去编制程序,指导计算机正确运算。

最后,说一个和我们普通人相关的好处。时常背诵与记忆圆周率是锻炼大脑的一个好方法。在这个过程中,我们的大脑频繁运转,提高了对数字的敏感程度,从而对记忆生活中的其他数字也很有帮助,值得一提的是,大科学家爱因斯坦就是圆周率的狂热爱好者之一。

结语:

圆周率不仅仅与圆、球的计算有关,而且与概率学、统计学、物理学、建筑学、天文学、人口学都秘密相关,它在生活中无处不在。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多