3.14圓周率日,原來你是這樣有趣的π!

2021-02-13 廣東科學中心科普吧

3月14日,西方白色情人節?不不不,今天還是一個特殊的節日,國際數學協會設立的國際數學日,也叫圓周率日、π日。原因很簡單,π約等於3.14嘛!

看到這串數字,是不是不自覺開始念叨起來,3.1415926…愈來愈快…然後,咱們唱起來~~

為了滿足了網友們的心聲,2011年,作曲家麥可·布雷克(Michael Blake)將圓周率的前31位數字3.1415926535897932384626433…「翻譯」成了音符,這就是傳說中的圓周率之歌

註:布雷克利用勳伯格十二平均律中所引入的半音階概念,將半音階與數字一一對應,即令1=C,則3=D,5=E,6=F,依此類推。曲子每分鐘節拍數為157,恰為314的一半。

π是周長的希臘語 περιφρεια的第一個字母。1706年,英國數學家威廉·瓊斯(William Jones)最早使用它表示圓周率。隨後,瑞士大數學家萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler)也開始用π來表示圓周率,由此而普及。一般認為,圓周率的出現,與車輪的發明密切相關。當人類發明出車輪後,自然地需要測量出周長與直徑的比值以確定規格。古代中國、古代埃及、古代兩河流域留下的古籍中,都分別獨立出現了圓周率的概念。

註:在中國,早在周朝成書的《周髀算經》中,就曾經有過「周三徑一」的表述。一塊產於公元前1900年到1600年前的巴比倫石匾上,記載著圓周率= 25/8 = 3.125;古埃及文物,萊因德數學紙草書(Rhind Mathematical Papyrus)則記載圓周率等於16/9的平方,約等於3.1605。

早在古代,數學家們就發現圓的周長與直徑的比值似乎無法得到精確數字。計算出更加精確的圓周率,就成了一代又一代數學家持之以恆的事業。

其中最著名的就是祖衝之了,他是世界上第一個把圓周率精確到3.14159263.1415927之間的人。至於他怎麼得到的這一數值,現在已不可考。我們唯一能確定的是,要把圓周率計算到這個精度,需要做圓的內接24576邊形,在阿拉伯數字都還沒有出現的年代,僅憑簡陋的算籌能得出這個數,其艱辛可想而知。

祖衝之

註:《隋書·律曆志》有如下記載:「宋末,南徐州從事祖衝之更開密法.以圓徑一億為丈,圓周盈數三丈一尺四寸一分五釐九毫二秒七忽,朒【nǜ】數三丈一尺四寸一分五釐九毫二秒六忽,正數在盈朒二限之間。密率:圓徑一百一十三,圓周三百五十五. 約率,圓徑七,周二十二。」這一記錄指出:祖衝之關於圓周率有兩大貢獻。其一是,求得圓周率:3.1415926<π<3.1415927;其二是,得到π的兩個近似分數:約率為22/7;密率為355/113。

祖衝之的紀錄保持了近千年,直到15世紀初才被阿拉伯數學家阿爾·卡西(al-kāshī)打破,後者求得了圓周率π=3.14159265358979325,有17位精確小數值。而到了18世紀,德國數學家約翰·海因裡希·蘭伯特(Johann Heinrich Lambert)首次證明,π是無理數,也就是無限不循環小數。

電子計算機的出現與發展,使π值計算上升到幾萬位、幾百萬位、億位……2019年,前谷歌工程師愛瑪(Emma Haruka Iwao)在谷歌雲平臺的幫助下,計算到圓周率小數點後31.4萬億位,準確的說是31415926535897位。

π日/圓周率日

因為π與派/餡餅的英文單詞(Pie)同音,它最先被理工男們拿來開刷。1988年3月14日,美國舊金山科學探索館(San Francisco Exploratorium)的物理學家拉裡·肖(Larry Shaw)帶著博物館的員工和參與者一起圍繞這博物館紀念碑做3又1/7圈(22/7,π的近似值之一)的圓周運動,吃水果派,分享有關π的知識。之後舊金山科學博物館繼承了這個傳統,在每年的這一天都舉辦慶祝活動,鼓勵大家積極參與科學研究。這就是π日最早的由來。

吃π餅:喜歡烘焙的美媽們,給熊娃烤個餅,再拜拜祖爺爺保佑數學考高分……廚藝不精咋辦,小編默默搜索了xx客的外賣電話,畢竟Pizza前倆字母也是Pi嘛。

喝π飲品(piña colada,椰林飄香):喜歡小資的小哥哥小姐姐,來一杯充滿加勒比風情的椰林飄香雞尾酒,再打開歌曲Escape(The Pina Colada Song),聽聽這首峰迴路轉的戀愛老歌(彩蛋在最後喲)。

註:誕生于波多黎各,是一款由白朗姆酒、鳳梨汁和檸檬汁調製而成的雞尾酒,鳳梨和櫻桃為點睛之筆。它強烈的水果氣息,鮮美怡人的口感,是最討人喜歡的雞尾酒之一。

玩π彩罐遊戲(piñata,皮納塔):西方地區人們在高處懸掛一個用報紙、紙板、縐紙等做成的五彩斑斕的人偶或動物,裡面裝著糖果、糕點、小禮物等好多好吃的和好玩的。然後用布蒙上孩子們的眼睛,讓他們在原地旋轉幾圈後揮舞彩棒打破人偶。大夥們再一擁而上,爭相撿拾。

註:起源於中國,當時人們在過春節時用彩紙、稻草等做成水牛或者其他動物的形象,裡面塞滿農作物的種子,將它懸掛起來後用樹枝擊打,一旦被打破,種子會撒得滿地都是,寓意著新一年大豐收。馬可波羅(Marco Polo)將這個習俗帶到了義大利、法國和西班牙等地,後經西班牙傳到了美洲大陸。

看電影:宅男宅女們,那是一個名為Pi的少年的冒險故事——《少年派的奇幻漂流》……

這一天,成了理工生們難得的展現自己歡快一面的機會(理工男小編莫名扎心)。

關於π,還有一些有趣的事情。

沒錯,物理大神阿爾伯特·愛因斯坦出生於1879年的3月14日。

據說,麻省理工學院每年都會在3月14日下午6點28分(3.14的兩倍)向新生發放錄取通知書。如果你有幸被錄取,一定要向我們曬曬這份通知書。

日本有一本叫做《円周率1000000桁表》的書,全書就一個內容,列出圓周率小數點後100萬位數字!1996年開始發售,至今仍可以在日本亞馬遜上買。

還有一些數學家則認為半徑而非直徑才是圓的基本組成因素,因此圓周率應當是周長比半徑,也就是目前數值的2倍。他們為這個數值找了一個專用的希臘字母τ(音標是/tɔ:/或/taʊ/,漢語發音為「套」,第四聲),它約等於6.28。於是乎,在每年的6月28日,再搞個慶祝日……

哎呀~小編忽然好期待6月了呢。O(∩_∩)O哈哈~

資料來自:百度、百度百科、NASA、《少年派的奇幻漂流》等。

這麼長你都看完了?真愛粉,記得點個「在看」喲。

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    廣西科技館圓周率線上主題科普之五:無窮無盡的π 2020-03-20 22:40 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
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    一說起圓周率π,很多人就想到祖衝之老爺子的割圓術。說實話,祖大人也挺無奈的,從我們小學就開始割圓,一直割到大學還在割。
  • 圓周率π之歌
    圓周率π之歌化圓為方非易事,自古折腰盡賢人;
  • 愛因斯坦的生日,霍金的忌日,π日為何如此令人著迷
    π日始於1988年的舊金山,當時該市探險館的傳奇技術館長拉裡·肖看到了3月14日和圓周率之間的聯繫。再加上3月14日是愛因斯坦的生日(最詭異的是3月14日也是霍金的忌日),於是人們就把這一天定為節日。數學家們花了幾個世紀的時間尋找越來越多的圓周率數字,並發現圓周率與其他數學的交叉點。 像π這樣的數學常數可以看作是自然界的一部分,類似於河流或小山。它總是存在的,數學家在許多文化中發現了一個數字,這個數字乘以半徑的平方就變成了一個圓的面積。
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    眾所周知,π是一個無限不循環的小數,自人類文明發現它的奧秘以來,就在不斷刷新著π的精度。早在2011年,人們就已經計算到了π的小數點後10萬億位。而這個記錄還在被刷新著,但同時,也總是有人問——有這個必要嘛?3.14就足以應付考試和日常生活中的所有運算,就算精確到千萬億位,又有什麼用呢?