為何圓周率至今無法算盡?科學家:它是宇宙時間空間的終極密碼

2021-01-09 騰訊網

有人說,最簡單的東西往往是最難的東西,就好比一加一為什麼等於二,到如今為止沒有任何一個數學家能夠給出答案。而同樣,我們在小學數學課上的時候,就學習過一個很有意思的東西,它就是圓周率,大部分人都知道圓周率的前幾位數字,3.1415926,而後面那無窮無盡的數字卻是連現代最智能的計算機也無能為力,那麼為什麼圓周率至今無法算盡呢?

我們先來看看圓周率是什麼?按照數學家們的定義,圓周率其實就是圓的周長與直徑的比值,是一個在數學乃至物理學中最常見也是最常需要用到的數字,如果我們要精確計算一個圓形的周長或者是面積、體積,那麼圓周率越精確那麼計算出來的數據也就越準確。

而就是這樣一個十分重要的數字,卻讓無數的科學家們絞盡腦汁,因為它竟然是算不完的。實際上從18世紀以來,各國的數學家物理學家們都嘗試著用各種方法來證明圓周率能夠算完,但結果無一都是失敗。而為什麼人類現在無法算盡圓周率呢?其本質的原因或許是,我們現有的數學體系可能根本解決不了這個問題。

假設圓周率真的被算了出來,那就意味著在當前的宇宙空間中,一個圓內的正多邊形邊長增加到一定程度之後,邊長就等於圓弧的長度,而這樣的理論在現有的知識體系下是絕對不可能發生的。我們甚至可以認為,這樣的圓和這樣的正多邊形不會存在於當前的這個宇宙中。

那麼如果在一個全新的宇宙中,圓周率是否能夠算出來呢?答案或許是能的。如今,經過科學家們的研究,圓周率數字中所包含的信息極為豐富,如果以39位精度的圓周率值來計算可觀測宇宙的大小,那麼這個宇宙的數據我們人類就可以計算出來,而假如這個精度不斷往上提升,那麼我們這個宇宙的空間甚至時間的維度會不會也能夠計算出來?

在高等文明的世界中,外星高等文明之所以能夠擁有先進的科技,其最主要的原因是它們看待宇宙的方式與人類不同,我們現有的數學乃至科學體系或許是比較低級的一種,而這種低效率的數字運算讓人類的科技文明在發展到一定程度後將陷入遲緩,如果我們想在未來前往其他星球乃至其他宇宙,現有的科學體系必須要得到改進或者是升級,圓周率或許成為了人類新的突破口。

不過這樣的突破絕非一朝一夕,或許100年,或許100萬年,人類終將有一天會發現一種方法將圓周率的答案給求解出來,而那時候,我們的科學技術將突破到一個新的等級中去,宇宙空間時間的密碼也會被人類慢慢解開。

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    圓周率用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。我們上學的時候,都知道它是一個無理數,也就是無限不循環的小數。在日常生活中,通常都用3.14代表圓周率去進行近似計算。而用十位小數3.141592654便足以應付一般計算。
  • 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。
  • 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?
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    不知道大家有沒有看過一部名為《銀河系漫遊指南》的科幻片,奇思妙想的故事情節至今讓我難以忘懷,該影片向我們講述了一群擁有高級宇宙文明的跨維度生命,儘管它們科技很先進,不知道要比人類先進很多倍,但仍然煩惱不斷,為了能找到解決「宇宙終極難題」的最終答案,於是打造了一臺超級電腦,名為「深思」,「深思」在經過750萬年的計算後終於有了結果
  • 圓周率已被算到31.4萬億位,為何還在算?算盡後對人類意味著什麼
    然而,近代我們對於圓周率的精度要求卻近乎瘋狂:圓周率已被算到31.4萬億位,為何還在算?算盡後對人類意味著什麼?1949年,美國製造了世界上第一臺電腦,它的英文名字叫做ElectronicNumerical Integrator And Computer。電腦的出現讓圓周率的精度出現爆炸式增長,這臺電腦算出圓周率的2037位小數,僅僅花了70小時。難怪古人說:「工欲善其事,必先利其器」古人誠不欺我啊!不過大約美國人是不會這麼感嘆的。
  • 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?
  • 圓周率都已算到31.4萬億位,為什麼超級計算機還在算圓周率?
    在今年的圓周率日(3月14日)當天,人類打破了一項新的世界紀錄——圓周率的小數位被前所未有地算到了31.4萬億位。
  • 超級計算機仍在沒日沒夜計算圓周率,到底有何用?
    人們一般以希臘字母π來表示圓周率,它指的是圓的周長跟直徑的比值,我們早在讀初中的時候對它就很熟悉了。在很久以前的公元263年,我國的一位數學家用「割圓術」算出了圓周率,約是3.1416,該數學家叫劉微,他對自己算出的圓周率數值還是感到滿意的;在之後的公元480年左右,著名數學家祖衝之給出了圓周率更為精確的結果,能達到小數點後七位
  • 3月14日——國際數學節(圓周率日)
    這個值不太準確,但它簡單易理解。公元263年,中國數學家劉徽用「割圓術」計算圓周率,他先從圓內接正六邊形,逐次分割一直算到圓內接正192邊形。他說「割之彌細,所失彌少,割之又割,以至於不可割,則與圓周合體而無所失矣」,包含了求極限的思想。
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    各位大朋友小朋友們,讓我們歡迎今天的主角登場——3.14159265358979323846264338327950……嘿,看來這個主角登場需要無窮無盡的時間
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