已算到31.4万亿位(已算到31.4万亿位)

目前,以最多数字背诵圆周率的吉利斯世界纪录已多次刷新,来自印度的拉杰维尔 米纳(Rajveer Meena),他在10小时内背诵了70000个数字。今天,我们就来聊聊π。

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π是一个迷人的数学常数,它无视任何记忆技巧,所以你只能蛮力记住它。而当你花几天时间背诵尽可能多的数字时,数学家们已计算出新的数字。π可以通过将圆的周长除以它的直径来得到,这在纸面上很简单,但在实践中要困难得多,因为准确测量圆的周长实际上是不可能的,即使你使用卷尺进行的最佳尝试也会因卷尺的厚度而有所下降。

阿基米德是第一个用割圆法计算圆周率的人,在阿基米德的心中,圆是一个有着无数边的多边形,所以从边数较少的多边形开始,我们可以通过计算圆周与直径的比率来粗略估计π的值。

首先先在圆内放置一个正方形,它的角接触圆的边。然后我们可以通过将平方边的总和除以其对角线直径得出π的估计值比率。反过来,现在让我们放置一个正方形,它的边与圆的边接触,这一次我们将正方形边的总和除以正方形边之一的长度,得到4,即正方形的边数。在这两种情况下,我们再都除以圆直径就可以得到π,但都我们无法测量圆的周长,而内部正方形周长太小,外部正方形周长太大,我们唯一确定的是,π位于这两个数字之间。

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现在我们只需要缩小它的范围,我们可以通过增加多边形的边数来做到这一点。每次我们添加一个边时,这两个数字会变得更加准确,最终这两个数字的数字将开始重叠,我们得到了π的准确值。

2019年3月14日,谷歌宣布圆周率现已到小数点后31.4万亿位,这让我们不禁自问,我们真的需要小数点后31.4万亿位的圆周率码?

事实上,把圆周率的数值算得这么精确,实际意义并不大。现代科技领域使用的圆周率值,有十几位已经足够了。如果以39位精度的圆周率值,来计算可观测宇宙的大小,误差还不到一个原子的体积。以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否为循环小数,而自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数,1882年林德曼证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。

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尽管如此,但π在许多数学领域都有非常重要的作用,它用于计算圆的周长和面积,而我们对于JPL的最高精度的计算,比如用于行星际导航,我们使用最多的就是3.141592653589793。

至于为什么不往后多几位数呢,原因很简单,再多几位小数,算出的结果也没有意义了。

让我们以距地球约216亿公里的探测器航海者1号为例,假设我们以这个距离为圆的半径来计算圆的周长,公式是2*π*半径,我们用圆周率小数点后15位和16位分别计算,来看它们的误差。

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圆周率小数点后15位代入后周长大概为1362亿公里,如果在圆周率后多加一位小数,然后计算它们的差值,我们得出8.6763毫米,还不到一个小指头那么长。换句话说,把圆周率截取在第15位,已经让这个216亿公里半径的圆的周长误差控制在不到1厘米!而圆周率越往后,计算的差值就越小,那已经没有任何意义了。

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