只為「π飛花令」折服還不夠,數學界對於「π」的熱愛,才令人驚嘆

前段時間，山東衛視《國學小名士》這檔詩詞綜藝，以「π」為飛花令的詩詞比拼大會，讓各位觀眾體驗了一把何謂神仙打架。電視節目所播出的這段長達9分鐘的詩詞比拼，讓圓周率的飛花令突破至小數點後第204位，這一次的飛花令，甚至可以被載入中國歷史史冊。

這場酣暢淋漓的圓周率飛花令，展現了五千年中華文化詩詞之美，也令世界都看到了屬於我們中國人自己的傳統文化。所以，近些天一提起「圓周率」，大家首先想到的就是詩詞高手的比拼，與中國詩詞之美。不過，今天圍繞圓周率「π」，來說一說數學界對於π的熱愛。

π的飛花令

威廉·哈夫在《π的自然與歷史》一書中寫道：「可能沒有一個數字像π那樣神秘、浪漫、被誤解或激發人們的興趣。」這個古老而神秘的數字，最早出現於公元前1900年至1600年的一塊古巴比倫的石匾上，只是這個時期所記載的圓周率為3.125。

同一時期出土的古埃及數學文物紙草書上，所計算出的圓周率約等於3.1605；還有古印度時期的《百道梵書》記錄圓周率約等於3.139。前面這些數字都屬於圓周率實驗時期，直到古希臘數學家阿基米德，通過藉助單位圓勾股定律，得出了圓周率的平均值為3.141851這個近似值，圓周率才進入了幾何法時期。

阿基米德雕像

無可否認，古希臘在圓周率近似值的計算方面，一直走在中國前面，畢竟當阿基米德得出3.141851時，中國還停留在「「逕自而周三」，即π=3的時代。西漢時期，數學家劉歆得出π的有效數字為3.1；魏晉時期，劉徽採用割圓術，得出了π=3.14這個精確數值，並記錄於《九章算術》中。

南北朝時期，不滿於劉徽計算成果的祖衝之，成功算出了圓周率小數點之後的7位數數字。祖衝之關於π的計算結果，為數學界做出了兩大貢獻，其一：是確定了圓周率介於3.1415926與3.1415927之間；其二，得到了π的兩個近似分數，約率為22/7，密率為355/113。

祖衝之畫像

在祖衝之之前，有如此多的數學家都在求圓周率的準確值，唯有祖衝之所求得的圓周率，具有真正意義上的超高精確度。由祖衝之計算而來的圓周率至今仍然在使用，因為他的這項計算結果，整整領先當時世界數學水平1000年。

尤其是π的兩個近似分數，是數學界當之無愧的冠軍，直到16世紀，德國數學家奧託、荷蘭數學家尼斯才發現π的密率355/113。唯一可惜的是，由於祖衝之所著的《綴書》一書早已經失傳了，後人無法得知它究竟是通過何種方法計算出π的後七位數，他又是怎樣得出精確又方便的密率？這個問題至今都是科學界未解難題之一。

巴黎發現宮

因為祖衝之對於數學發展史的貢獻極大，多個國家的數學界是為了表彰他的崇高地位，採取多種不同的方式，紀念祖衝之對於數學界的貢獻。早在1913年，π的密率從中國傳到日本以後，日本數學史家便用祖衝之的名字，將密率命名為「祖率」；巴黎有一座名為發現宮的科學博物館，在這座博物館的牆壁上有專門的文字介紹「祖衝之求圓周率」。

如果前往莫斯科大學的禮堂參觀，在這座禮堂的走廊上能夠看到祖衝之的大理石塑像。1964年11月9日，紫金山天文臺所發現的行星1888號，被命名為了祖衝之小行星；月球背面還有一座祖衝之環形山，用來紀念這位偉大的中國古代科學家。

圓周率

雖然數學家祖衝之很早就算出了圓周率小數點之後的7位數字，但是，「π」這個圓周率的專用稱呼，卻是在300多年以前才出現的。「π」是希臘第16個字母的小寫方式，以「π」為開頭的希臘語περιφρεια有圓周、周邊之意。

所以，在1736年，瑞士著名學家歐拉提倡以希臘字母「π」為圓周率的專用符號，直到現在，「π」一直是圓周率的專用符號。數學家基於對這個特殊數字的熱愛，國際數學界開始推崇「π日」。

「π日」

那麼，何為「π日」呢？其實就是圓周率紀念日。1988年3月14日，一位名叫拉裡·肖的物理學家，帶領自己的同學在舊金山科學博物館裡面，圍繞紀念碑做了3又1/7（即π的近似值22/7）圈圓周運動，並組織人們坐在一起吃水果派，討論各種以圓周率為主題的食物，舉行圓周率背誦比賽，思考圓周率在生活中所扮演的角色。

這一場活動結束以後，舊金山博物館延續了這位物理學家的紀念傳統，他們在每年的3月14日都會舉辦「π日活動」。在這項紀念日活動的號召下，全球許多著名大學的數學系，也不約而同地在3月14日舉行慶祝紀念活動，比如舉辦圓周率討論賽，給學生發放免費的餡餅。

國際圓周率日慶祝海報

根據媒體報導，早在2009年3月9日，美國眾議院將每年的3月14日定為了國家圓周率日。之所以要選用這一天，首先是因為圓周率的近似值為3.14，其次國際著名物理學家愛因斯坦的生日正好是3月14日。

提議將3月14定為國際圓周率的人們認為，學校可以通過此項活動鼓勵學生愛上數學，從而改進數學和科學教育的機遇。然而令人無比遺憾的是，在全球各地都在紀念「π日」之時，唯獨只有領先世界1000年，研究出世界圓周率的中國，缺席了這場紀念活動。

《數學三書》

為何會出現這樣的狀況？也許也與中國數學教育有關，至今，中國大多數學校的數學教育都致力於題海戰術，而非幫孩子建立有趣靈動的數學思維，自然不會去關注圓周率的紀念活動。現代中小學生在學習數學的時候，仍然將數學當作一門運算工具，而非科學教育的基石，就連家長對於數學教育都沒有清晰的認識。

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書籍內頁

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