如果圓周率被算盡,會出現什麼後果?圓很可能會斷裂

2020-12-15 李論科學

圓周率是一個數學上的概念,也是我們上學時接觸到的第一個無理數,所謂的無理數就是一個無限不循環小數,在數學上有無數個這樣的無理數,例如:√2、√3、√5。而圓周率只是其中最普通的一個無理數,但是圓周率涉及到了圓這個宇宙中最常見的本質形狀,所以略顯神秘。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。

假如一個圓的直徑是1,那麼這個圓的周長就是圓周率,這說明一個圓的周長在數學上會無限地逼近一個值,但永遠達不到這個值,這就是無限的概念。簡單的說,對於一個圓周,如果你用手指沿著圓周走,在數學上你永遠不會達到一個斷點,而是會永遠無限的循環下去,這意味著圓上的每一個點都會無限的靠近另外一個點;這也說明一個圓的周長會無限接近一個值,組成這個圓的直線也會無限接近一個值!

圓周率的計算可以追溯到公元前250年,由希臘數學家阿基米德證明了這個數字在3.1408和3.1429之間。我國古代數學家劉徽使用割圓術,也就是做圓的內接多邊形和外接多變形,使得多邊形的周長無限逼近圓的周長,將圓周率確定到了小數點後四位,祖衝之繼承了劉徽的割圓術,將圓周率推算到3.1415926和3.1415927之間。然後到1630年,利用幾何法人們將這個數字擴大到小數點後39位。

至此人們利用幾何的方法已經無法再往下算圓周率了,因為涉及到的尺度越來越小,在現實中已經不具備可操作性了。直到現代,超級計算機的出現已經將圓周率算到了小數點後30萬億位。而且這並沒有算到頭,這就是數學上一個無理數無限逼近一個數值的情況。

有些人還有個疑問,就是在物理上存在一個普朗克尺度,說的是事物不可無限細分,宇宙存在一個最小的尺度,也就是在這個尺度之下一切物理定律我們將無法探查,也就失去了意義。那為什麼圓周率還存在算不盡的情況,也就是它的周長是一個無限不循環的數?

其實這兩個概念並不衝突,我要分清理論和現實,數學是一個理論上的工具,是一個抽象的概念,它可以不受現實的約束,可以存在和研究無理數也就是無限的概念,可以研究更高的維度。例如,我們都聽過這樣的一句話:

「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」

拿一個一尺長的棍子,每天掰掉一半,永遠都掰不完!這其實就是我國古人對無限概念的描述,在數學上確實是成立的。因為數學不用去考慮現實性。而物理就不一樣,它需要以宇宙的現實性為準則,去表述客觀事物,所以在空間上不能無限細分一件事物,按著一天掰一半棍子的說法,只需要短短120天就可以掰到普朗克長度為1.6×10-33釐米,因為這是一個指數遞減的過程。所以在物理上我們會十分謹慎地對待無限的概念。

那麼圓周率假如有一天發現被算盡了會發生什麼?

圓周率在數學上已經通過嚴謹的推理被證明是一個無理數,而且通過微積分和反證法也證明了圓周率是無理數。如果哪一天圓周率被算盡,我們所建立的數學體系就要做出修改,更重要的是,圓這個在理論上封閉的、無限循環的形狀就會存在理論上的斷點,這說明任何閉合的形狀都是不連續的,一些大型結構就有可以發生斷裂。

這一點可能對我們的影響最大,因為在現實生活中閉合的結構太多了。電子儀器、汽車、飛機、航天工業到生活用品。

如果圓周率被算盡,那麼古老的割圓術就可以證明圓並不是一個真正的「圓」,分割到一定的程度就無法在進行分割,這說明圓其實就是一個「正多邊形」,我們要重新對圓進行定義。組成圓的光滑的曲線實際上就是有有限的微小線段組成的。這也說明我們之前認為的曲線也不對,它也是由有限的線段組成的。這可能會涉及到微積分的數學理論存在問題,利用微積分所創造出來的一切可能都會存在我們無法感知的誤差。

但是我覺得圓周率就算盡了,對物理定律沒有任何影響,因為我們目前所使用的圓周率也是有時也只精確到小數點後幾位,而且在現在世界中也根本不存在平面幾何上完美的圓,就算太陽系這麼大的圓,圓周率精確到小數點後35位,所計算的誤差也比原子還要小。

當然圓周率已經被證實是一個無理數,各種理論都互相自洽,並沒有出現矛盾的地方,所以不可能被算盡。

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    文/仗劍走天涯圓周率算得盡嗎?如果哪天被科學家算盡了,會產生怎樣的後果?3.141592……,很多人可能都對這串數字非常的熟悉,對沒錯,它就是圓周率。圓周率仿佛就像算不盡的,人類永遠都不知道,他最後的結局究竟是什麼,但是科學家們卻仍然樂此不彼地去,計算圓周率,這究竟是為什麼?如果哪一天圓周率真的被算盡了,會產生怎樣的後果,這個後果會是嚴重的嗎?
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  • 大家想過沒有,圓周率算盡了,會出現什麼後果?
    相信大家對圓周率都不陌生,很多人都已會背圓周率小數點後面的數字,並且認為自己要是能一直背下去是多麼一件令人驕傲的事情。但當時老師也是說圓周率是無窮無盡的,這也讓人們不僅想一旦圓周率算近了,會出現什麼樣的後果?
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  • 圓周率是算不盡的無理數,如果有一天他被算盡了,會發生什麼後果?
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    小時候,學到圓周率π,老師讓我們背到小數點後面七位數就可以了「3.1415926」,曾經有小孩子背到過100位還登上了電視。我們都知道π是個無限不循環小數,如果它被算盡了,這個世界會有什麼變化呢?圓周率在數學裡面用到的很多,尤其是關於圓、半圓求面積求體積的時候。
  • 圓周率被算盡之後真的會發生這樣的事嗎?
    圓周率這一概念是我們在小學的時候就已經知道的,我們也具體知道它是一個無理數,早在幾世紀之前,就已經有人為算圓周率而窮盡頭腦,我國的祖衝之就是因為算圓周率而青史留名,那麼圓周率到底有什麼作用?準確的說,不斷的精準圓周率有助於各種距離的測量,比如說只要圓周率算到了40位,在計算地球的長度的時候,最終與實際距離只相差一米左右。而有了相對於精準的距離,對於人類去探索宇宙以及更多的奧秘有著十分重要的作用。那麼另一個問題出現了,如果圓周率被算盡,會出現什麼樣的結果?
  • 如果圓周率算盡了,到底會發生什麼事情?
    數學是科技發展中不可或缺的基石,數學中有一個神奇的數值π,它是圓的周長與直徑的比值俗稱圓周率,相信許多小夥伴上學時對於這個數值都產生過好奇心,從而進行計算,但結果依然是無限。人們對於圓周率的研究自古代便已開始,而其中古希臘對圓周率研究的貢獻尤為突出,古希臘大數學家阿基米德開創了人類歷史上通過理論計算圓周率近似值的先河。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七位的結果。在1761年德國數學家約翰海因裡希蘭伯特首次證明了π是個無理數,即無盡又不循環的小數,當然任何事都沒有絕對的。
  • 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。
  • 圓周率是無理數,如果它被算盡會怎樣?
    圓周率是圓的周長與直徑的比值,用希臘字母π表示。自古以來,人們就不斷發現圓周率的神奇。從1500年前祖衝之計算得出了當時最精準的數據:π=3.1415926,到今天谷歌計算出了31萬億位,我們已經從圓周率上發現了它的神奇。
  • 圓周率若被算盡,世界將發生什麼?科學家:潘多拉魔盒就會被打開!
    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。 3、還有一種情況就是宇宙在生命後期坍塌了,回到原始的奇點,那麼圓周率就有可能有盡頭。其實這個時候也有可能就是所謂的一維空間。 4、還有一種說法就是當代的數學並不完美,如果出現更高級的文明,升級的數學體系裡,圓周率有可能被算盡。 所以還是有很多人站在哲學角度認為圓周率是有盡頭,未來的人類將會有能力計算出圓周率所有的數值。
  • 如果圓周率算盡了,會出現什麼後果?你知道嗎?
    「圓徑一而周三」這是東漢末年數學家趙爽在《周髀算經》卷上「勾股方圓圖」中注釋的一句話,其意思便是圓的周長是其直徑的三倍有餘。但由於時代的局限,古人從來沒有更精確地計算過。直到三國時期,劉徽以"割圓"計算圓周,通過在圓上刻正多邊形,成功計算出圓周率的值,即圓周率為3。14。