如果圓周率有一天算盡了,會發生什麼?可能是我們不想看到的結果

2020-12-18 探索宇宙說

數學是一門偉大的學科,是人類對事物的抽象結構與模式進行嚴格描述的一種通用手段,可以應用於現實世界的任何問題,所有的數學對象本質上都是人為定義的。從這個意義上,數學屬於形式科學,而不是自然科學。不同的數學家和哲學家對數學的確切範圍和定義有一系列的看法。

在人類歷史發展和社會生活中,數學發揮著不可替代的作用,同時也是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具。而在科學這條偉大的道路上,數學可以稱得上是所有學科的基礎,不管是物理學,生物學還是其它的各種學科,想要有所重大的突破,都必須要有不錯的數學基礎。

100年前,愛因斯坦提出相對論之前,就花費了10年的時間重溫數學。愛因斯坦之所以這麼做,就是看到了數學在物理學中的重要意義,自己想要在物理學有著偉大的成就,那必須要先把數學功底紮實了。最後的結果相信大家也看到了,愛因斯坦提出了偉大的相對論,成為近現代最偉大的科學家。

在數學的殿堂裡,我們主要接觸的就是各種公式和數字,可以說數字是數學的核心,而各種各樣的數字蘊含著萬物的奧秘,蘊含著宇宙的奧秘。在眾多的數字之中,有一個數字數千年前已經出現了,直到現在,科學家還在積極研究探索它的奧秘。

這個數字就是大家都非常熟悉的圓周率π,對於它,相信朋友們並不陌生。在小學的時候,老師就告訴了我們圓周率π是一個無理數,是一個無法被算盡的數字。雖然在數學領域裡,有好幾個無理數,但是它們的地位都遠遠無法跟圓周率相比。

數學上將圓的周長和直徑的比值稱為π,約為3.1415926,早在4000年前,古巴比倫王國就已經記載了圓周率π=3.125,中國古代的劉徽和祖衝之利用割圓術將π計算到了3.1415926和3.1415927之間。當人類走進科技時代之後,發明了計算機之後,科學家計算圓周率已經不再用手工,而是用超級計算機。

超級計算機的強大,相信大家都是明白的。如果人類通過手工計算圓周率,可能現在也就是算到了幾十萬位。而通過超級計算機目前已經將圓周率計算到了小數點後10萬億位,這是天與地的差距,由此可見,計算機可以稱得上是人類進入科技時代以來最偉大的發明之一。

曾經有人在網上討論圓周率有沒有可能被算盡,有一些人認為圓周率π在未來,有可能會被人類算盡。那如果圓周率π有一天算盡了,會發生什麼?可能是我們不想看到的結果。

可能很多人認為,圓周率π只是一個小小的數字,它即使算盡了對於人類也沒什麼影響。如果你也這麼認為,那就大錯特錯了,圓周率如果被算盡,那對於整個科學界都將是一場巨大的地震,很多的東西都會被顛覆認知。

首先我們來看圓周率的定義,它是指圓的周長和直徑的比值。古時候的數學家稱它為割圓術,它是一個無理數,能夠證明圓是存在的。可如果圓周率被算盡了,那麼它就變成了有理數。割圓術就會證明將圓形分割到一定程度,圓就完全等於正多邊形。這也意味著在科學的世界裡,並不存在真正的圓。

同時也證明,圓的光滑曲線實際上就是無數的小線段。這表明曲線也是不存在的,由於不存在曲線,幾何學中的圖形將變得混亂不堪。微積分中對曲線覆蓋面積進行計算的思想方法也是錯誤的,極限累加理論也將不存在,微積分將會被顛覆,數學大廈將土崩瓦解。

要知道圓在科學界以及自然界有著非常重要的意義,我們很多的科學理論都是建立在圓形存在的基礎上。如果真正的圓並不存在,那麼很多的科學理論也就是錯誤的。我們在大學的時候都會學微積分,而這個微積分也是建立在圓周率是無理數的基礎上。

如果圓周率被算盡,代表微積分是錯誤的,那麼科學家利用微積分知識製作的集成電路,電子儀器等將不存在。人類的航天工程很多項目都是運用微積分進行模擬運算,如果微積分是錯誤的,那證明人類航天工程很多東西都是瞎矇的,是偽科學。

物理學中有很多的常數都跟圓周率有關,如果它成為了一個有理數,那麼整個物理體系都有可能發生顛覆性的影響。即使是量子力學中的很多理論,現象等也需要重新研究設定。而世界是由物質組成,如果物質體系發生了顛覆性的變化,那整個世界也會受牽連。

由此可見,圓周率被算盡帶來的後果是可怕的,是我們不想看到的結果。由此也說明,圓周率π就是一個無理數,就是一個無限不循環小數。這一點,我們是不用懷疑的,這個世界的規則,萬物的有序規則也側面證明了圓周率就是無理數,而不是一些人幻想中的有可能是有理數。

之所以有一些人會幻想著圓周率有可能是有理數,有可能在未來某一天被算盡,還有一個原因那就是看到現代的科學家一直在用超級計算機不斷計算圓周率。這一點讓一些人產生了疑惑:既然圓周率無法算盡,為什麼科學家還要繼續下去?這樣做有什麼意義嗎?

其實科學家一直在計算圓周率,並不是說科學家也想著將圓周率算盡,科學家也知道它是無法算盡的。之所以還在不斷繼續,主要是圓周率這是一個神奇的數字,我們能夠計算出的位數越多,對於人類的幫助越大。這是為什麼?

其實圓周率π已經成為了檢驗超級計算機能力的一把標尺,能夠輔助超級計算機的發展。我們要檢測一臺超級計算機的性能如何,最好的一個方法就是讓它計算圓周率,它能夠計算的位數越多,說明它的性能越好。而且在檢測的過程中,還能夠為我們找到一些計算機可能存在的漏洞。當年英特爾推出奔騰系列時發現了一個BUG,這個BUG正是通過運算圓周率才發現的。

圓周率對於現代更重要的一個應用就是密碼學。我們都知道,由於現代是一個網絡的時代,是資訊時代,很多的東西為了防止洩密,都需要進行嚴格的加密。密碼越複雜越不容易破解,可是道高一尺,魔高一丈,你的密碼人為設定的再複雜,都有可能被人破解。

那世界上是否存在無法被破壞的密碼呢?其實並不存在真正完美的密碼,任何的密碼都有可能被破解。而我們只能向接近完美密碼的程度研究發展,後來科學家發現,利用圓周率無理數的屬性來設定密碼,很難被人們破解。

計算機軟體生成的隨機數其實都是偽隨機數,是有跡可循的,並非真正的隨機數。只有通過圓周率設定出的密碼才是真正的隨機數,用來給文件加密是很難被破解的。所以,現在圓周率普遍應用在密碼學中。

由於圓周率是一個無理數,理論上它可以包含這個世界上所有的數字。包括,每一個人出生年月,手機號碼,銀行卡號碼,銀行卡密碼以及身份證號碼。有人曾經做過這樣的實驗,隨機找出一些人的銀行卡號,手機號碼等,都可以在目前的圓周率數字中找到位置。

由此可見,只要圓周率的位數能夠一直算下去,它可以包含宇宙的一切數字。而數字本身就蘊含著宇宙的奧秘,所以在未來,科學家有可能會在圓周率中發現一些宇宙的秘密。因此,不管是從哪一個方面考慮,我們都應該將圓周率計算這個偉大的任務繼續下去。或許在未來會帶給人類意外的巨大驚喜。

相關焦點

  • 圓周率是算不盡的無理數,如果有一天它算盡了,後果會有多嚴重?
    我們上小學初中的時候就接觸到了圓周率π,它近似等於3.14,但是我們要知道它是一個無理數,即使它早在公元前2500年的時候就已經被古巴比倫人發現了,不過一直到現在都沒有人將最終結果算出來。南北朝時期的祖衝之是我國第一位計算圓周率的人,他利用「割圓法」將圓周率算到了小數點後第七位,為世界的數學史做出了絕大的貢獻。
  • 圓周率是算不盡的無理數,假如哪天它算盡了,會有多嚴重的後果?
    不過,圓周率雖然每個人都聽過,在學習中也學習過,知道圓周率是算不盡的無理數,但沒人知道假如哪天它算盡了,會有多嚴重的後果?▲切割圓的概念圖即便是到了現代,人們擁有先進的計算工具,也只是能算出更多的小數位數,並不能算盡。這個無理數看似普通,雖然算不盡,但如果有人將這個數算盡了,會出現什麼樣的後果呢?
  • 如果圓周率被算盡,會出現什麼後果?圓很可能會斷裂
    不管在微觀層面還是在宏觀尺度上,我們用數學建模分析物理問題時,都會涉及到圓形軌道,所以在很多物理公式裡都會出現圓周率的身影。圓周率其實就是是一個圓的周長與其直徑的比值。其實有一個方法可以很好地理解為什麼圓周率是無限的永遠算不盡!簡單地說圓本身就是一個無限循環的概念。
  • 全世界都在算圓周率,算圓周率到底有什麼用?算到盡頭會怎樣
    全世界都在算圓周率,算圓周率到底有什麼用?算到盡頭會怎樣,我們知道數學是最嚴密的科學,數學也是最有趣的科學,同時我們也被數學的魅力所吸引,對於我們很多人來說,第一個有趣的問題是圓周率,第一次接觸圓周率的時候,理論上很難理解,為什麼這樣的數字無限且不循環呢?
  • 圓周率是算不盡的無理數,若哪天它算盡了,會產生什麼嚴重後果?
    不過很多人都不理解,圓周率那麼長一串,有什麼意義呢?最後咱們計算的時候最多也就取兩位小數而已。今天我們就來說一說:圓周率是算不盡的無理數,若哪天它算盡了,會產生什麼嚴重後果? 搞 圓周率很早就被中國人所知曉,不過那時候人們眼中的圓周率是一個非常模糊的數據。
  • 如果圓周率「π」被算盡了,人類會有什麼變化?後果難以去評估
    如果圓周率「π」被算盡了,人類會有什麼變化?31.4萬億位,圓周率「π」就是這麼神奇,人類對於它的執著已經無法用現有的形容詞來形容了,畢竟我們要知道在整個宇宙之中,小數點後面40位就可以精確到一個氫原子的範圍,而100位更是無法形容,跟別說31.4萬億位,這個無線趨近的數字,在已知的宇宙中,已經無法用詞來表達。那麼為何要執著於圓周率的結果呢?
  • 圓周率有可能是宇宙密碼,如果能將其算盡,宇宙可能將不再有秘密
    祖衝之根據前人的經驗再結合自己的研究,在當時沒有什麼科技的條件下,將圓周率精確算到了7位,也就是我們在小學時候經常念的3.1415926。這個成就比西方快了將近1000年,可惜當時我國是封建王朝,人們只知道研究文學,而忽略了數學的探索,最後才被西方超越。
  • 圓周率是無限不循環小數,如果哪天被算盡了,到底會有多可怕?
    導語:圓周率是無限不循環小數,如果哪天被算盡了,到底會有多可怕?說到圓周率,可能大家都不會陌生了,因為圓周率用希臘字母π表示,是一個常數(約等於3.141592654),是代表圓周長和直徑的比值。而且我們也知道,圓周率是一個無理數,即無限不循環小數。即使是工程師或物理學家要進行較精密的計算,這是一個無限不循環小數,如果哪天被算窮盡的話,到底會發生什麼可怕的事情呢?大家都知道,其實人們在為研究圓周率也是花費了很多的時間,比如說公元前1900年至1600年的一塊古巴比倫石匾上,清楚記載了圓周率 = 25/8 = 3.125。
  • 如果圓周率被算盡,世界會發生什麼?科學家:潘多拉的盒子
    其它就很少需要幾十萬億位的圓周率取值,因為沒必要,全球也沒有這麼多的超算可以天天計算這樣的體量的科研項目,就算是計算數億光年外的天體運動,一千位的圓周率就夠用了。如果計算圓周率的課題已經不新鮮了,越來越多的人回首提出一個問題,圓周率要是被算到了盡頭,世界會變成什麼樣?有沒有可能被算盡?常規認識裡圓周率是無理數,是有一個前提:在現有的數學體系內。
  • 古人為什麼不直接用軟尺圍成圓,用長度除以直徑,算出圓周率?
    我們現在知道圓的周長和圓的直徑有個固定關係是C=π×d。我們怎麼知道的,是前人經過複雜並且是長期的計算才得出來的。古人在當時根本就不知道周長C和直徑d之間是不是有關係,有什麼樣的關係,你讓古人測周長,然後直接除以直徑,得出圓周率π的數值?
  • 圓周率是個無限不循環小數,我們把它算到10萬億位有什麼意義
    除此之外,圓周率也是圓形的一個重要特徵。圓周率的歷史圓周率是圓的周長和直徑的比值,用符號π表示。歷史上是古代巴比倫人最早發現了圓周率,他們通過粗糙的計算發現π的值是3.125。現在我們知道這個數字是不準確的,而且誤差不小。在古埃及文明中,π的值為3.16。
  • 目前圓周率已經達到小數點後31.4萬億位,為何還要算?有什麼用處?
    圓周率這玩意想必大家小時候都有背過,至少能背個十多位;但實際使用時我們會發現,一般只會取其中的前兩位小數,也就是3.14,因為平常生活中不需要精細到這種程度。既然生活用不到,為何圓周率的計算還在一直進行?
  • 將圓周率算到31.4萬億位,到底為了什麼?
    前段時間,官方便爆出一條驚天動地的消息,稱谷歌可以將圓周率小數點後,算到31.4萬億位。這組信息主要是想表達機器的高智能,還是科學家們真很閒?但是這組消息在數學界可是掀起了大浪,越來越多的人類開始關注。
  • 圓周率的無限性能證明宇宙無窮大嗎?
    圓周率常數約等於3.141592654……,它是一個無理數,即無限不循環的小數。 由於圓周率的無理性這一特殊屬性,就有些數學及物理天文愛好者會奇思妙想,把圓周率的無限屬性用來推測宇宙的大小,雖然這種思維很獨特 ,貌似有一定共通性,但經細思之,發覺它們之間相似性的「無限」「無窮」還是不能等同起來的。
  • 圓周率π無限不循環是因為進位的問題嗎
    小學我們就開始接觸到了圓周率,當時我第一反應是,好神奇,真的算不盡嗎?一個圓它的直徑是線段,線段的長度是一定的。圓的周長可以說是封閉的線段,長度也是一定的,為什麼兩個有限長度的線段,相除卻得出無限的小數?
  • 變形金剛:如果有一天擎天柱回來了,大黃蜂會是什麼樣的心情?
    大黃蜂一個人孤零零的生活在地球,還要時刻都擔心吊膽的擔心霸天虎的襲擾,如果真的有一天,擎天柱帶著隊伍回來了,大黃蜂會是一種什麼樣的心情?如果當初擎天柱讓大黃蜂一人回來地球,是對大黃蜂的一種疼愛,或者更像是一種決別。然而以大黃蜂在電影中呆萌的表現來看,他已經適應了在地球上和人類相處的生活,尤其身邊又不缺少美女小姐姐的陪伴。
  • 走進圓周率,π這個神秘數字,或許隱藏著一個終極密碼
    公元480年左右,南北朝時期的數學家祖衝之進一步得出精確到小數點後7位的結果,圓周率近似於3.1415926和3.1415927之間的一個數字。而後來,阿拉伯數學家卡西在15世紀初求得圓周率17位精確小數值,打破祖衝之保持近千年的紀錄。
  • 從數學的角度分析,圓周率π是否有什麼特殊的意義?
    而非歐幾何最多是實踐上的結果。這種實踐和理論的衝突會立刻促使他們發現自己的空間不是平直的。連平直的空間都研究不好怎麼可能研究彎曲的空間。而且數學本來就不是實踐的學科(物理是按照實驗的),它是建立在公理系統和邏輯系統上的,剛才所說的線性空間和內積距離都是這樣構造出來而非實驗的結果。如果外星人的數學差到這種地步,他們根本做不了星際航行。
  • 刺客伍六七:魔刀千刃,如果有一天我會背叛你……
    阿七:宿命是什麼?魔刀千刃:人兵合一,宿命即是你我之命,沒有人可以左右我們兩個的生命軌跡,因為我們……足夠強。他在選擇來到暗影刺客組織的時候就已經沒有了退路,這一生只能和殺戮為伍。挑釁的開始就是一個考驗,儘管這條路上已經白骨累累。真相的道路波詭雲譎,唯有強者才能登峰。什麼暗影刺客,什麼玄武國,在絕對的實力面前都沒有任何的威脅可言。這一次就讓我為阿七擋一劍吧!
  • 數學界有5個神奇的數字,除了黃金分割和圓周率,剩下3個是什麼?
    從幼兒園開始,我們就接觸了數學,先從簡單的數字開始,從0到9,它們是數學的基礎。小學我們學習了加減乘除運算,中學接觸了代數和幾何。高等數學涉及到了領域就多了,數論、偏微分方程、拓撲學、概率論,面對這麼多的數學分支,沒有人敢說自己全部掌握了,高斯和歐拉也不行。