如果圓周率被算盡,世界會發生什麼?科學家:潘多拉的盒子

2021-01-09 豐牛財經

無論是古代的神學體系還是現代的科學體系,都不過是不同時期有局限性的人類對宇宙萬物的一套解釋,未來還會有更高級的宇宙大廈理論。

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打開數學大門的鑰匙有很多,被人最常用的就是生活中無處不在的圓周率——π。圓本身相對於其其它幾何圖形,有著自身獨特的物理意義,萬有引力離不開的數學工具就是圓形。想要確定一個圓形,就需要知道精確的圓周率取值。古代人類用粗淺的數學方法計算出只有十幾位數的精確值,到現代有超算的加持,已經能計算到小數點後30萬億位。30萬億位的概念就是,以純文本的方式存儲這個數值,需要容量超過28T的硬碟,基本沒有家用電腦能存下和讀寫這個數字。

圓周率已經被現代科學證實了,是一個無理數。也就是說圓周率是無限的,而且內部的數字並不循環。這個無限不循環看似是一個簡單的數學問題,但是背後蘊含的哲學道理是課本上不涉及的。

可以這樣認為,既然我們已經找到了無理數,花費宇宙138億年用光速計算機,都不會把圓周率精確計算出來,那麼宇宙不就是無窮的嗎,畢竟圓周率就擺在這了,把所有的宇宙信息都轉化為數字,任何一個數字組合背後代表的宇宙事物都能被存儲在圓周率裡。

所以圓周率除了運用在天體物理學理,還常被作為密碼載體。孜孜不倦的計算圓周率還能測試超級計算機的性能。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。支持圓周率有可能被算盡的人,宇宙中不是所有的地方都遵循人類現有的數學體系。很多新的研究已經發現很多事物會和現有的數學大廈產生衝突。

1、首先,黑洞內部沒有數學,一切數學規則掉進黑洞裡就沒有意義。

2、圓周率的基礎是圓形,球形存在於三維時空,圓形存在於二維時空,那麼一維時空裡的沒有圓形,自然沒有圓周率,四維及以上的時空的圓周率也沒被證實。而根據超弦理論,未來人類將有機會進入一維時空內。

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,未來的人類將會由能力計算出圓周率所有的數值。

假如未來有一天被算盡,那麼世界會變成什麼樣子?

1、淺層面的影響

毫無疑問的是現有的數學秩序將被重建,因為圓周率一旦能被算盡,就不存在標準的圓形(曲線),微積分自然的就要被否定,大部分數學規則全部失效。

這時候的數學將進入「量子時代」,每一個數學研究領域都有一個最小值,一旦數學家在自己的領域到觸碰到了這個最小值,也就意味著自己的研究已經到頭了,沒有繼續深挖的必要。

1、中層面的影響:π是怎麼算出來的,去問氫原子啊!

不同領域的根源都會在物理學裡面匯集,成為物理學家研究宇宙的工具,圓周率自然也會和量子力學扯上關係。

早在2015年的時候,羅切斯特大學的科學家們獲得了一個意外發現,在氫原子能級的的能量計算中,發現了其計算公司就是數學家約翰沃利斯在《無窮算數》中闡述的一個數學公式的表現:圓周率其實等於無窮多個分數相乘的積,也就是說沒有數學工具,人類也能利用氫原子來計算出圓周率。這是首次在物理領域計算出圓周的公式,而《無窮算數》出版的時間是1965年,而更早的公式原理出現時間是三百年前,中世紀的歐洲純粹數學。π的變化必將影響到接下來一百年物理學大廈的支柱——量子力學。

自從量子力學出現後,物理學四大神獸之一的「拉普拉斯妖」就被直接否定,因為電子的運動軌跡沒有規律可言,你不知道一個電子在下一秒會在哪個位置,所以未來不會被計算出來。「拉普拉斯妖」就認為知道每個物質的動量和位置就能計算出全宇宙的事件。不過圓周率一旦是有限的,那麼電子的能級跳躍理論上也能被計算出來,被關閉了近百年時間的「拉普拉斯妖」也就有可能重見天日。

3、最高層面的影響

在最高的層面微積分一旦被算盡,人類將進入新的紀元。

第一種標誌著人類文明已經發展到了能夠洞悉宇宙一切的地步。人類此時對宇宙是了如指掌,因為微積分包含了一切事物的信息,最後一位數都被算出來了,那麼自然就是洞悉全宇宙。人類文明想要到達這個階段可能需要跨過數個文明階段,因為這樣的文明升級比飛出太陽系,飛出銀河系還要難,可能人類已經能接近光速,但是還是沒辦法算出最後一位圓周率。

有科學家就認為圓周率也有可能是一個潘多拉的盒子,裡面的資源太過於豐富,掌握裡面所有的信息,除了能促進文明的發展,也可能會毀滅一個文明,你認為圓周率會是打開宇宙奧秘的鑰匙嗎?

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  • 如果圓周率算盡了,會出現什麼後果?
    沒趕上圓周率紀念日,咱趕在4月14日前出一篇圓周率。關於圓周率,我們從中學就知道這是一個無線不循環小數,所以它應該是算不盡的,假如有一天圓周率被算盡,那麼這個宇宙會發生什麼樣的後果呢?1949年:2037位 1958年:10000位1981年:200萬位 1999年:687億位2019年:31.4萬億位很明顯2019年的是紀念圓周率而計算出來的一個位數,畢竟超級計算機面前,計算圓周率不過是時間和電力消耗的問題,想要多少位都可以!如果圓周率被算盡會怎樣?
  • 如果圓周率算盡了,會出現什麼後果?
    沒趕上圓周率紀念日,咱趕在4月14日前出一篇圓周率。關於圓周率,我們從中學就知道這是一個無線不循環小數,所以它應該是算不盡的,假如有一天圓周率被算盡,那麼這個宇宙會發生什麼樣的後果呢?如果圓周率被算盡會怎樣?
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  • 如果圓周率最後一位被算出來,會有什麼後果?
    圓周率的定義很簡單,即為圓的周長與其直徑之比。 不過,我們並不能根據圓周率的定義來直接測量出圓周率。因為圓的周長和直徑不可能十分精確地測出來,這樣就無法得到圓周率的精確值。目前,結合計算機與收斂速度非常快的無窮級數,人類已經算出了圓周率小數位的前31.4萬億位。不過,圓周率一直沒有算到盡頭,最後一位是什麼人們不得而知。 那麼,圓周率是否能夠算盡呢? 儘管圓的周長和直徑都是存在的,但它們都不可能同時是有理數。數學家通過多種不同的方法證明,圓周率是算不盡的,它的小數位是無限不循環的,這是一個無理數。
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    圓周率π是世界公認的無理數數列,也就是說圓周率是算不盡的。而在國內,最早研究圓周率並取得了一定成就的人是祖衝之。祖衝之是南北朝時期的數學家,他當年首創「割圓法」第一個將圓周率後的小數位確定到了後7位數。