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圆周率算到62.8万亿位,这是为什么

 泰阳汉子 2023-02-28 发布于山东

在《孙子算经》中,提出了这样一个观点:“数学是天地万物最根本的东西”。

数学天才高斯也说过,数学是自然科学的“皇后”,这是因为数学的发展和人类自然科学的发展息息相关,伟大的科学家基本都是物理学家,这些物理学的数学基本都不差,在科学家尝试描述这个宇宙的时候,语言总是会存在一定的误差或者是模糊的地方,而数学语言就不会有这种烦恼,每个数字都说确定的。

在人类的数学发展史上,有这样一个数字让数学家魂牵梦绕,它就是π。

圆周率,由希腊字母π表达,它是圆的周长与直径的比值,是一个在数学和物理中经常被用到的常数,对于人类的科学体系来说,π的存在很重要,因为在计算圆周长、圆面积、球体积等几何图形的的关键值的时候,π是不可或缺的。

π的神奇之处在于它是一个“无理数”,也就是我们常说的“无限不循环小数”,在日常生活中,我们基本会用3.14代表圆周率,进行相对简单的计算,虽然这样会存在一定的误差,但是对于日常生活中的计算也足够用了,想要更精准一些用3.141592653来计算就可以了,对于某些工程师或者是物理学家,为了更研严谨的科学计算时,会用到小数点后100位,基本上小数点后几百位的圆周率就足够科学家使用了。

圆周率真的是一个无限不循环小数吗?至少从现在的计算来看,确实是这样的,瑞士的一个研究团队宣布,他们使用超级计算机把圆周率算到了小数点后62.8万亿位!这个数字已经远超我们想象的巨大了,计算量庞大到无法想象,也就是用超级计算机才能进行这么繁琐且复杂的计算了,如果让一个人进行这么枯燥且庞大的计算肯定是无法忍受的。

为什么科学家对π如此执着,不断的计算小数点后的数字真的有意义吗?

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圆周率的研究历史

人类对于圆周率的探索可能从古巴比伦时代就开始了,在一块来自于古巴比伦时代的石板上记载了圆周率=25/8=3.125,同一时期的古埃及的一个关于数学的文稿记录中也写到“分数16/9的平方,约等于3.1605”,有人指出古埃及建造的金字塔也和圆周率有关

古印度也有关于圆周率的记载,他们认为圆周率是分数339/108,约等于3.139,古希腊和古代中国也有关于圆周率的计算和探索,全球不同区域古代文明的数学家不约而同地对圆周率进行了探索和计算。

我国的祖冲之计算到了小数点后7位的精确结果,在祖冲之之后的800年时间内,他的答案都是最精确的。1948年,π计算到了808位小数值,这也是人工计算圆周率最高的记录。

关于圆周率的计算在电子计算机出现后得到了质的飞跃,人类历史上的第一台电子计算机就花费了70个小时的时间计算到了π的第2037个小数位,随后计算机发展得越来越先进,针对圆周率的计算也越来越精确。

反正计算机都要测试性能,而π恰好又可以无限的计算下去,并且不断精确π的具体数值也可以帮助我们更准确的计算,所以科学家没事就喜欢用超级计算机来计算π,目前已经计算到了62.8万亿位。

所以科学家并不是执着于π,而是用π来测试计算机的性能太方便了,并且计算π的过程就是在探索宇宙奥秘的过程,其实从本质上来说,计算π就是在用有限的数字预语言描述抽象空间的一个过程。

其实仔细想想,还是挺有趣的,因为圆周率是一个无限不循环的小数,我们可以在圆周率中找到任何数字组合,它无穷无尽,把数字换成拼音,可以在圆周率中找到所有人的名字,生日以及电话号码,圆周率就像是宇宙一样,蕴藏了无数的可能性。

有人说,圆周率就是藏着宇宙所有秘密的代码,其实这样说也不是错误的,因为圆周率无限不循环的特性,如果我们把数字换成字母,宇宙中所有的信息都可以在圆周率中找到,只不过计算量大到无法想象。

我们的宇宙就和π有些相似,无限,随机,却又似乎隐藏着某种不为人知的规律。

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