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每年的3月14日是圆周率日。在这一天,世界各地的许多数学爱好者会烤出各种口味的馅饼来庆祝数学中最具代表性的无理数:。毕竟,3月14日是一年中纪念这个重要数学常数的最佳时机。
圆周率是一个圆的周长与其直径的比值。它是一个无理数,不能用两个整数的分数来表示,而是一个无穷无尽、永不重复的数。
圆的周长比其直径的三倍稍长。
但是这个无理数是怎么被发现的呢?经过几千年的研究,这个数字还有其他秘密吗?从这个数字的古老起源到它未知的神秘本质,这里有10个关于圆周率的惊人事实。
背熟背过的数字。
根据吉尼斯世界纪录,圆周率最高的纪录属于印度维勒的拉德弗米娜(La Dever Mina),她在2015年3月21日用9小时27分钟背诵了圆周率的70000位小数。根据吉尼斯世界纪录,之前的纪录保持者,中国赵露在2005年把它排到了第67890位。
据英国《卫报》报道,还有一个非官方纪录保持者,日本的原口明(Akira Haraguchi)。2005年录制了一段自己背诵圆周率小数点后10万位的视频,最近已经超过11.7万位。
为了记住更多的数字,全世界的数码爱好者都会使用一些辅助记忆的技巧,比如“学习”。
“山顶庙里的一壶酒(3.14159),高兴的时候杀不死我(26535),酒可以吃(897),酒不能杀我(932),杀不死我(384),杀不死我(626)。”
而国外的爱好者用英文写诗(每个单词的字母数对应一个数字),比如这首诗的节选:
在听完涉及量子力学的沉重讲座后,我多么想喝一杯,当然是含酒精的。现在我倒下了,疲惫的郊区居民在树下的液体中,沿着在欧洲的暮色中汇聚成红色的侧林开车。(诗词翻译:上完一堆量子力学的课,想喝点东西,比如来点酒。我倒在一棵树下,一个疲惫而又喝醉的乡下人,在欧洲的暮色中漂流在红树林旁。“怎么样”这个词有三个字,“我”有一个字,“想要”有四个字,以此类推。)
Pi文献学的诞生
文学爱好者发明了一种叫Pilish的“语言”,类似于上面的记忆数字的技术。连续单词中的字符数与数字相同。例如,迈克·基思(Mike Keith)的书《不是守灵》(2010,Vinculum出版社)完全是用中文写的:
现在我倒下了,一个疲惫的郊区居民在树下的液体中,沿着森林漂流,在欧洲的暮色中酝酿着红色。
你可以这样背。当然,记忆庞大而冗长的数字值显然是低效的。
人类的认知程度呈指数增长。
▲记录近似值的时间线图,注意纵坐标用对数坐标。(图片来自维基)
圆周率是一个无限循环小数。根据定义,人类永远无法确定圆周率的所有位数。然而,自从使用以来,数学家计算的小数位数呈指数增长。
公元前2000年,巴比伦人认为31/8的分数已经足够好了,而旧约的作者们似乎很乐意用整数3作为圆周率的近似值。公元5世纪,南宋数学家祖冲之用几何方法计算圆周率到小数点后7位。后来,在1665年,艾萨克·牛顿已经计算到小数点后16位。据1719年,法国数学家托马斯·凡泰·德莱尼斯计算出小数点后127位,可惜只有112位是正确的。
然而,计算机文佳社会百科全书的出现迅速促进了人类对准确性的认知。当数学家发现新的算法,计算机普及后,已知的小数位数急剧增加(如上图所示)。
根据圆周率的历史,在1949年到1967年之间,圆周率已知的小数位数从2037年飙升到巴黎ENIAC计算机CDC6600计算的50万位。2019年圆周率当天,谷歌工程师利用云计算计算了31.4万亿个小数位,创造了新的世界纪录。
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