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若圆周率算尽了,会出现怎样的后果?

 昵称50319000 2023-01-16 发布于河南

生活中,人们总能联想到一些奇奇怪怪的问题,比如地球会坠落吗?外星文明会突然降临地球吗?

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外星文明构想

现在,我们集中讨论这么一个问题,圆周率能算尽吗?如果算尽了,会出现什么后果?

无理数?有理数?

一直以来,我们都将圆周率也就是π认为是无理数,它本身有无限不循环的特性,所以不存在算尽的说法。

但是,仅仅因为没有算到尽头就将它归结为无理数,真的科学吗?也许它真的没有尽头,也许它的尽头在人类计算能力之外。

毕竟对于整个宇宙来说,以数值来衡量,会大到令人感到害怕。

比如可观测宇宙的直径约为960亿光年,相当于960乘以10^8光年,相当于960*10^8*10^12千米。

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可观测宇宙构想

相信,与整个宇宙比较,这个数值不过是沙漠中的一粒尘埃。

因此,有没有那么一种可能:圆周率其实是有尽头的,只是人们没有算到那里而已?

2019年,谷歌公开宣布已经将圆周率算到了小数点后31.4万亿位。

2022年,谷歌再次打破自己的记录,推算到了小数点后100万亿位。

这个时候有人可能会问,100万亿还不够吗?要知道,这个数字已经可以列入天文数字行列,然而这对于整个宇宙来说,还是太“小”了。

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浩瀚的宇宙

也许,人类在未来将圆周率算到几万万万亿之后,能够从实践当中得出结论。

不过,早在上世纪中期,著名数学家伊万·尼文就利用微积分和反证法,从理论上证明了圆周率是无理数。

整个过程都是些比较烧脑的方程式,就不给大家举例了。

但是,理论终究是理论,自古以来,被推翻的理论不计其数,毛主席说过“实践是检验真理的唯一标准”。

虽然我们没有办法从实践证明它是不是无理数,但是,我们可以设想假如圆周率算尽后,会发生什么?

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π

圆周率算尽

别看圆周率只是一个“小小的”数字,但是它在整个数学界可是最核心的存在之一

工程师为了建筑的准确性,在计算的时候通常要取圆周率小数点后20位左右。

而在航天领域当中,圆周率更是精确到了小数点后的40位,甚至更多。

因此,如果说圆周率有尽头,人们建造的所有工程都存在缺陷,火箭等一系列航天设备将无法正常运行。

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火箭结构示意图

以圆周率为核心的微积分也将不能成立,数学界会引起一场轩然大波,一切有关圆周率的理论和方程式得重新建立。

这对于人类来说,无疑是残忍的,毕竟,如今数学界所有的累积都是历代遗留下来的精华,要是一下子全被推翻,很多数学家可能会发疯。

此外,许多物理学公式都要运用圆周率,当然,前提是圆周率是无理数。

比如,爱因斯坦的引力方程,就将圆周率放到了一个重要的位置。

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爱因斯坦引力方程

如果圆周率能够算尽,如今的宇宙时空可能超乎人们的想象,微观世界的粒子也不是科学界所观察的那样。

圆周率还被运用在密码当中,某些重要的信息会被加密,只有通过特定的密钥才能将信息提取出来。

密钥相当于保险柜的密码锁,此前人们在设置密钥的时候,通常是在电脑上提取随机数作为密钥。

但是,能力强的电脑黑客能够追踪电脑的“随机”过程,以此来盗取密钥。

后来,人们就利用了圆周率无限且不循环的特点,采用其数值,组成真正的随机数,即使电脑黑客再厉害,也不可能盗取密钥。

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电脑黑客

要是圆周率有限,即使它背后的位数再多,只要计算机性能达标,黑客也能盗取密钥,一切都只是时间问题。

有传闻称,美俄的核武器控制系统采用的就是这种密钥,保证系统绝对安全。

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核聚变与核裂变

圆周率有限,也就意味着人类要寻找新的安全密钥,在此前之前,若是被一些别有用心的人破译,世界都将陷入危机之中。

乐观的来看,如果圆周率被算尽,也有好处的。

有科学家猜想,圆周率可能与宇宙的大小有关,由于宇宙一直在超光速膨胀,而人类计算速度有限,所以没办法将圆周率计算到尽头,也无法探知宇宙的边界。

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宇宙一直在迅速膨胀

圆周率的尽头就是宇宙的奥秘所在。

并且,某些用科学无法解释的东西,也有可能通过圆周率的尽头来解决。

比如,我们神奇的量子力学,被人们称为最接近神学的存在。

因为量子世界十分奇特,所有的现象都超乎人们的认知。

著名的薛定谔的猫实验,就提出,在量子世界当中,猫是处于生和死的叠加状态。

而量子纠缠更是让人难以理解,简单来讲,两个粒子之间如果处于纠缠状态,那么它们的变化方向是一致的,这种变化可以无视距离。

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量子纠缠概念图

假如其中一个粒子翻转了一圈,另一个即使位于100亿光年以外,也会同时发生反转

不少人认为爱因斯坦的广义相对论被打破了,因为广义相对论当中指出,信息是不能超光速的。

比如处于a点的人和b点的人相隔3光年,a点想要给b点的人说一句生日快乐,不论用什么办法b点的人至少要3年时间才能收到信息。

因此,我们如今观察到的超新星爆炸,很有可能是在成千上万年前就已经发生,如今才将信息传递过来。

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超新星爆炸的结局

奇怪的是,位于两个处于量子纠缠状态的例子,竟然可以无视信息的传递速度,这是怎么回事呢?

目前,科学家只能将其归结为量子世界的奇妙性,爱因斯坦的广义相对论是没有问题的。

那么,圆周率和量子世界又有什么关系呢?

如果圆周率能被算尽,那么它可以为人们研究量子世界提供一种新的思路,促使我们揭开神秘的量子世界。

神奇的数字

除了圆周率以外,数学界还有许许多多神奇的数字。

第一,8020,通俗来讲,就是在社会事物的发展当中,重要的部分只能占据2成,不重要的部分占据8成。

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8020概念

这是社会稳定运行的法则之一,比如人类的财富,绝大多数都掌握在这2成人手中,而剩下的8成人掌握的财富对整个社会的影响微乎其微。

再比如,一个行业当中,真正的精英只占据20%,他们是行业的决策者,决定行业的生死存亡,剩下的80%是劳动者,对行业的影响没有那么大。

金字塔数字142578,据说这是金字塔内留下的数字,能够证明一个星期有7天的时间。

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金字塔数字

如果把这串数字从中间分开,并相加,可以得到999,并且越往后分一位,就会多一个9。

可见数学的世界多么奇妙。

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