圓周率是個無理數,已經計算到了31萬億位,繼續計算有何意義?

2020-12-03 科學新視界

數學一開始是門研究數字關係的學科,後來加入了幾何、空間和信息,逐漸發展成了一門重要的基礎科學。伽利略說數學是上帝用來書寫宇宙的文字,高斯說數學是科學之王。想在物理學化學等領域做出成就,必須要有紮實的數學功底。愛因斯坦在提出相對論前,進行了大量的計算,和數學家希爾伯特的對話也刺激了他。

對於中國的學生來說,從幼兒園開始就會接觸數學,小學主要學習運算,對幾何圖形也有涉獵。圓形無疑是幾何圖形中避不開的,它的性質和其他圖形有明顯差別,因為有圓周率的存在。幾乎所有和圓形有關的問題,都離不開圓周率。

和自然底數一樣,圓周率也是數學界最出名的數字之一,它是個無理數,用符號π表示。四大文明古國在幾千年前就注意到了圓的周邊和直徑的比值,古巴比倫人說π的值為3.125,古埃及曾經出土了一份古代數學書籍,叫萊因德紙草書,裡面記載了π的值是3.1605。就連金字塔的設計都有圓周率的影子,它的周邊和高度之比正好等於圓周率的兩倍。

他們提出的值和真正的π值還有點差距,縮短這個差距的人是古希臘著名科學家阿基米德,大約在公元前250年,阿基米德確定了π值在3.1408到3.1429之間。阿基米德利用的割圓法,我國古代數學家祖衝之,將割圓法進一步深入,首次將圓周率精確到了7位小數。

那時候他就預感到,圓周率應該是算不完的,事實也的確如此。西方數學家掌握無窮級數的計算方法後,將圓周率的值計算到了小數點後71位小數。有的人不信邪,選擇繼續計算,往往是算得精疲力盡也沒有算完。

老是靠人力計算,未免不太方便,超級計算機問世後,我們直接用它來計算圓周率,比人工計算省事多了。2019年3月,谷歌公司宣布他們已經把圓周率計算到了小數點後31萬億位。這要是寫在紙上,需要用多少張紙啊

那有人就要問了,圓周率已經證實是個無限不循環小數,我們把它計算到31萬億位,計算到310萬億位,又有什麼意義?難道是考驗計算機的計算能力?還真是這樣。我們知道超級計算機的計算能力以核心算法為基礎,想檢驗哪臺計算機的cpu更好,穩定性更強,就讓它去算圓周率。

1986年的時候,英特爾公司就利用圓周率發現了計算機裡的bug,工程師設計奔騰處理器時,也用圓周率來檢測bug。

除此之外,圓周率還在密碼學領域受到了青睞。簡單的數字加密早就被拋棄使用了,我們需要一種全新的數字加密方式。計算機可以生成隨機數字,不過有相應的程序能破解。圓周率不一樣,它的所有個位數都滿足隨機性。每個數字出現的次數也比較接近。有了這樣的條件,我們就可以用拼接素數的方式,生成真正的隨機數。

大多數人只知道3.1415926,後面的數字就不清楚了。有的人經過訓練,他們能順利地背誦好幾百位,幾千位也是可以的。他們把背誦圓周率當作訓練記憶力的方式,華羅庚在念書時就喜歡背誦圓周率。

相關焦點

  • 圓周率π已被計算到了31.4萬億位,繼續計算下去有何意義?
    說到圓周率π,相信大多數人想到的就是可以用來計算圓的周長和面積,是數學及物理學中存在的數學常數。通俗意義上來理解圓周率,它就是圓的周長與直徑的比值或者圓面積與半徑平方的比值。圓周率π作為一個無理數(無線不循環小數),在日常實際生活中,通常只用到近似值3.14進行計算,只有科學家們為了精確計算才會用到十位小數,甚至幾百位小數進行精確精算。在中國的古代,人們從實踐中就知道圓的周長是「圓徑一而周三有餘」,意思是說圓直徑的三倍多等於圓的周長,三倍多要多多少,成了一個非常難的研究課題。
  • 人類已將圓周率計算到31.4萬億位,為何還要繼續計算,有意義嗎?
    文/仗劍走天涯人類已將圓周率計算到31.4萬億位,為何還要繼續計算,有意義嗎?圓周率是用數學符號π來表示的。目前人類已經能夠將圓周率計算到它的31.4萬億位了。不過很多人都對圓周率持續計算下去的這一問題,抱有很大的看法。以現有的圓周率已經可以來計算圓的周長、圓的面積、體積等等關鍵的數值了。那麼持續將它計算下去,到底有什麼樣的意義呢?難道不是過於的吹毛求疵了嗎?將圓周率計算下去,人類又能得到什麼樣的利處呢?
  • 圓周率已被算到60萬億位,繼續算下去有何意義?這裡告訴你的原因
    圓周率是一個無理數可是人類對圓周率的後面的小數位的計算卻樂此不疲,如今人類已經把圓周率後面的小數位計算到億萬級以上,比如著名國際巨頭谷歌宣稱已經把圓周率小數位計算到31.4萬億位,當然這還不是圓周率小數位的極限數值,IBM宣稱已經把圓周率小數點後面的位數計算到60萬億位,這個數值成為人類計算出圓周率最多位數的記錄,儘管這樣人類依然沒有把圓周率給算盡
  • 圓周率已經被計算到3.14萬億位,為什麼還在計算,有意義嗎?
    圓周率已經被計算到3.14萬億位,為什麼還在計算,有意義嗎?
  • 圓周率已達31.4萬億位,計算宇宙也只要40位,這樣做有實際意義嗎
    2019年的3月14日當天有個很有意思的新聞,那個無限不循環的小數圓周率被計算到了小數點後31.4萬億位,種花家還特意計算了下存放的空間,大約28TB左右,相當於8個4T硬碟的存儲容量,也就相當於一臺家用NAS的存放空間,但這並不是問題的關鍵,我們不明白的是將這個無限不循環小數計算到那麼精確,真的有必要嗎?
  • 圓周率已被算到60萬億位繼續算下去有何意義這裡告訴你真正原因
    圓周率或許是我們最熟悉的一個數學數值了,因為它有一個非常形象的代號「π」,還有一個好記的數值「3.1415926」,朗朗上口的數字讓人對圓周率這個數學常數無法忘卻,在讀書的時候我們都知道圓周率是用來計算圓面積的一個常數,由於圓周率是一個無理數,因此為了方便只取它小數點後面兩位小數(3.14)去計算圓,當然要求很高的領域,比如航天領域、生物領域等需要用到圓周率的位數就多了,在航天領域不能有一點誤差
  • 目前圓周率已達到10萬億位了,超級電腦還在不停地計算圓周率?
    π是無理數,這意味著它是一個實數,不能用一個簡單的分數來表示。之前谷歌的一名員工計算π值達到了31萬億位,打破了2016年的記錄22萬億位,這是怎麼計算的呢?
  • 圓周率π算到31萬億位!繼續算下去有何意義?
    這樣您就可以繼續免費收到文章了,每天都有分享,完全是免費訂閱,請放心關注!很明顯的是, pi是不會計算的。為何科學家堅持?如今,π的小數點後數位數量已達31萬億。為何還要繼續?這種堅持是否有意義?數千年前,古代人發現圓周的長度和直徑成正比。由π號表示。巴比倫認為應該是3.1255,埃及認為應該是3.1605,甚至在生活中的許多建築中,這些都可以用來計算π比。pi可能是我們最熟悉的數學值,因為它有一個非常形象的代號「π」,還有一個難忘的值「3.1415926」。令人驚訝的數字給人留下 Pi數學常數的印象。
  • 新世界紀錄:谷歌將圓周率計算到 31 萬億位
    為了挑戰更精確的圓周率,谷歌工程師 Emma Iwao 在25臺谷歌雲的虛擬機上,執行專為圓周率設計的算法,計算出31萬億數字的圓周率。
  • 「圓周率」已精確到60萬億位,算下去有何意義?專家告訴你真相!
    「圓周率」已精確到60萬億位,繼續算下去有何意義? 專家告訴你真相!圓周率的有用性一直是一個爭論的問題,儘管它受到許多數學愛好者的喜愛。圓周率的學名叫π,是數學中研究最多的數字,它是我們理解幾何學不可或缺的一部分。從拱門、橋梁到吉薩金字塔,圓周率一直是一切事物的重要組成部分。
  • 圓周率都算到31.4萬億位了,科學家如此執著,到底是為了什麼
    但不管在哪一領域,以如今的科技水平,在計算的時候最多取其小數點後40位,就足以應付計算可觀測宇宙的勘測了。,圓周率經歷了實驗時期、幾何法時期、分析法時期,如今進入計算機時代以後,已經有人把圓周率計算到了10萬億位,還因此獲得了金氏世界紀錄。
  • 圓周率都算到31.4萬億位了,科學家為何仍如此執著?原因肅然起敬
    人類對未知的事物總是有抹不掉的好奇,因此我們一直未曾停下探索的腳步。在探索的過程中,宇宙和大海是大部分人嚮往的,然而也有一小部分科學家執著於另一項看起來似乎微不足道的探索——圓周率。圓周率大家都不陌生,在九年義務教育過程中,這個代表著圓的周長與直徑的比值的符號「π」可是給我們除了不少難題。其實它不僅在數學方面有所應用,在物理學中也是普遍存在的。
  • 圓周率已經算到10萬億位了,繼續算下去有什麼意義?
    可就是這樣一個數,卻掀起了人類對它的計算狂潮,超級計算機已經將它算到10萬億位了,許多人也把背誦圓周率當成是一種特長,但既然已經知道它是無限不循環,計算圓周率有什麼意義呢?計算機領域的應用圓周率π在計算機領域是一把標尺,用於檢驗計算機性能。
  • 圓周率計算到小數點後 31.4 萬億位
    國際圓周率日這天,谷歌工程師成功將圓周率π計算到小數點後31.4萬億位數字,比上一次記錄多了9萬億位!昨天是 3 月 14 日,也是國際圓周率日。在這天,一位谷歌工程師創造了一項世界紀錄!她叫 Emma Haruka Iwao,來自日本,她利用谷歌雲計算資源,花了 121 天,成功將圓周率 π 計算到小數點後 31.4 萬億位,準確地說,是小數點後 31415926535897 位,刷新了世界紀錄。
  • 圓周率已經算到小數點後31.4萬億位,各國仍未停止計算,為什麼?
    圓周率已經算到小數點後31.4萬億位,各國仍未停止計算,為什麼?「3.1415926...」是大多數人對圓周率的認知,至於小數點後的多少位,對普通人就是未知區域了。關於圓周率,人們都不會陌生,因為在九年義務教育裡就曾經接觸過,雖然沒有深層次學習,但是在考試中也會提到。
  • 圓周率已被算到31.4萬億位,為啥還在計算?算盡後的後果有多大?
    世界上少有絕對的事情,比如世界上並沒有真正的圓,就算用圓規旋轉一圈,也只是無限接近於圓,而圓周率是圓周長度和直徑的比值,迄今為止已經被算到了31.4萬億位。
  • 圓周率已達到小數點後31.4萬億位,仍未停止計算,有什麼用處?
    關於圓周率,相信大家並不陌生,幾乎每個人都會背3.1415926……但在實際使用中,其實只會用到3.14,就考試來說,精確到這種程度已經夠用了,這既是為了方便計算,也是為了節省時間。不過,圓周率畢竟涉及到計算,其應用範圍還是很廣的,尤其在軍工方面,更是絲毫不能馬虎,一旦出現疏忽,便會功虧一簣。
  • 圓周率π的旅程:從1位到31萬億位
    又過了100多年,中國人飛速進入逼近圓周率的徵途,三國時候的劉徽從內切正六邊形開始割圓,採用了面積的計算,並且彌補了六邊形與圓的面積差額,它用96邊形達到了157/50的規律之後又推廣到3072變形的算法,得出圓周率約等於3927/1250,精確到了小數點後4位。
  • 超級計算機已經將圓周率算到31.4萬億位,為什麼還要繼續下去?
    人類是地球唯一的智慧文明,雖然在數百萬年前已經誕生了,但是人類真正進入文明階段約在5000年前。當人類走進文明時代之後,各種學科也開始不斷出現,可能很多人認為,人類文明史上最早出現的學科應該是語文,可事實上,人類最早的學科應該是數學。從原始文明時期,人類已經開始用簡單的數字來記錄事物。從那個時候起,數學這門偉大的學科已經有了早期的形式。
  • 圓周率已被計算到31.4萬億位,是什麼原因,讓科學家如此執著
    圓周率是圓的周長與直徑的比值,一般用π表示,為無限不循環小數,是物理學和數學中普遍出現的常數。對於中小學生來說π=3.14基本可以完成計算,就算是工程師和物理學家在精密計算時,也只需要小數點後幾百個位,那為什麼科學家會如此執著地繼續計算圓周率呢?