圓周率是數學中最重要的常數之一,也是一個非常神秘的數,早在2000多年前人類就開始計算圓周率,但是直到1761年才證明圓周率是無理數;在1909年數學家提出正規數的概念,正規數的數字呈隨機分布,如果圓周率是正規數,那麼就能包含世界上所有人的一切信息,甚至是整個宇宙的信息。
圓周率
兩百年以前,數學家想盡各種辦法來計算圓周率的數值,圓周率在有些國家也稱作魯道夫數,這是因為魯道夫在十四世紀把圓周率計算到了小數點後第30多位,到了1855年,數學家甚至手工計算到了500位。
後來計算機的發明,人們可以輕鬆把圓周率計算到億位以上,但都沒有發現圓周率的特殊之處,似乎圓周率中數字的出現是雜亂無章的。
正規數
在數學上,對於無理數,數字部分呈現隨機分布,且每個數字出現頻率相等的實數我們稱之為正規數,數學家證明幾乎所有實數都是正規數,然而我們生活中用到的數基本都是非正規數,就好比幾乎所有實數都是無理數,但我們生活中使用的數絕大部分都是無理數一樣。
對於正規數,我們不得不提到無限猴子定理,這是一條在數學上嚴格證明的定理,通俗地說:就是一隻理想的猴子在屏幕前隨機敲著鍵盤,只要給猴子足夠長的時間,這隻猴子遲早會敲出一本《哈姆雷特》。
正規數也是這樣的道理,每個數字隨機分布,那麼這個正規數當中必定會包含一切數字的組合,包括你的出生日期,身份證數字部分;由於每個數都會對應唯一的二進位數,計算機數據以二進位方式儲存,兩者相對應的話,也可以說正規數包含了你的一切信息,甚至整個宇宙的信息。
圓周率是否是正規數?
人類目前對正規數的研究太少,還沒有人能證明圓周率是否是正規數,但是以人類對圓周率的研究來看,圓周率有大可能是正規數,比如圓周率中的數字分布就很均勻,在十億位的圓周率當中,數字0~9的分布情況如下:
可以看到,各數字的分布比例都接近於0.1,但圓周率小數部分擁有無數位,所以這十億位的數值分布並不能說明圓周率是否是正規數。
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