圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率π表示圆的周长与直径的比值 , 自有文字记载开始 , 它就成为了经久不衰的话题 。 园周率是客观的存在 , 是一个无穷小数 , 不能说是谁的发明 , 只能说谁计算得更早更准确 。


圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率到底隐藏了什么秘密 , 让科学家如此着迷?// //

张衡(79-139)是我国后汉时期的一位伟大的科学家 , 在数学方面 , 大家熟知的主要在于他对圆周率的研究 。 张衡之前 , 在提出古率“周三径一”的说法后 , 古人先后做了多次修改 , 但只是靠实测来修正古率 , 从来没有从理论上修正圆周率的值 。

张衡从“为术者”那里继承丸柱误率 , 认为立方/丸=(π/4)2 , 并把其中的经验值9/16改为10/16 , 从而求得π=√10 , 在理论上求得圆周率 。

中国伟大的算数家祖冲之对其进行了深入的研究 , 圆周率的小数位计算才得到了延长 。


圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率到底隐藏了什么秘密 , 让科学家如此着迷?// //

虽然史书上没有他推算圆周率的过程 , 但根据《隋书·律历志》:“古之九数 , 圆周率三 , 圆径率一 , 其术疏舛 。 自刘歆、张衡、皮延宗之徒 , 各设新率 , 未臻折衷 。 宋末 , 南徐州从事史祖冲之更开密法 , 以圆径一亿为一丈 , 圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽;肭数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽 , 正数在盈肭二限之间 。 密率:圆径一百一十三 , 圆周三百五十五 。 约率:圆径七 , 周二十二 。 ”我们可以得知:祖冲之求得3.1415926<π<3.1415927 , 密率:π=355/113(3.1415929) , 约率:π=22/7(3.142) 。

据推测 , 祖冲之仍是按照刘徽的割圆术来进行推算的 。 他采用和刘徽相仿的方法 , 计算出S12288=3.14 159251方丈 , S24576=3.14159261方丈 。 代入刘徽不等式S2n<S<S2n+(S2n-Sn) , 即得3.1415926<π<3.1415927 。


圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率到底隐藏了什么秘密 , 让科学家如此着迷?// //

此后 , 随着科技的不断发展 , 人们开始使用计算机来计算圆周率的小数位 , 在更加精准并且便捷的计算系统性下 , 人们成功将圆周率的小数位延长至了5亿位以上 。

而中国的“天河二号”超级计算机根式屡创奇迹 , 它的计算续航能力可以达到3.39亿亿次 , 而目前 , 天河二号已经将圆周率计算到了小数点后31万亿位了 。


圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率到底隐藏了什么秘密 , 让科学家如此着迷?// //

那么 , 人们为何如此执着于计算圆周率的小数位计算呢?其实有两点原因 。 其一 , 对于数字越为精准的计算就越是考验器材的先进性 , 而圆周率的计算恰恰可以用来检验这一点 。


圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率到底隐藏了什么秘密 , 让科学家如此着迷?// //

有一些学者认为 , 圆周率中或许藏有宇宙的起源代码 , 因为无论是人们的生日、银行卡密码 , 甚至是一个人的基因代码 , 都可以在圆周率找到 , 因此 , 圆周率这串数字的意义非凡 , 甚至可能是高级文明故意留给人类的考验 。

为了纪念我国古代数学家对圆周率的研究 , 国际数学学会于2011年正式宣布 , 将每年的3月14日设为国际数学节 , 即“国际圆周率日” 。


圆周率到底隐藏了什么秘密,让科学家如此着迷?

圆周率到底隐藏了什么秘密 , 让科学家如此着迷?// //

然而 , 我们都很清楚 , 圆周率是一个“无限不循环小数” , 而且还是一个超越数 。 数学家之所以仍然对此继续做相关研究 , 除了因为他们的好奇心或领先于人的心态在作怪 , 更重要的原因是 , 圆周率在生活中的巨大意义 。 因此 , 计算机时代的我们对于圆周率的关注 , 更倾向于它在生活中的应用 。