圓周率π是最流行的數學概念之一。人們在畫作中描述它,在電影中展現它,在樂器上演奏它,在詩歌中吟唱它……
誰發現了π?
誰以及何時發現了圓周率π,這至今仍然是個謎。
已知,4000年前,古巴比倫的建築師們已經開始使用它了。在距離巴比倫200公裏的蘇薩市發現的 楔形文字石匾上,甚至使用π來解決具體的問題,那時候,π被表示為25/8=3.125。
在計算π的過程中,古巴比倫人發現,當半徑作為弦進入圓周時,可以完整地進入六次,並將圓分成360度。他們還把同樣的方法套用到太陽的軌域上,將一年分為360天。
在古埃及,π等於3.16。
在古印度,π等於3.088。
在古希臘,阿基米德將π等同於分數22/7。
最接近π精確值的人來自中國。
公元480年左右,南北朝數學家祖沖之將其精確到小數點後7位, 該結果與現代計算的π是一致的。
為什麽叫π?
現在,即使是小學生也知道π是一個常數,等於圓的周長與其直徑的長度之比, 為3.1415926535……
圓周率之所以稱之為π,有著一個復雜的過程。
1647年,數學家奧特拉德使用希臘字母περιφέρεια來描述圓的周長;1706年,英國教師威廉·瓊斯在【數學成就概述】中用單詞的首字母π來表示圓周長與直徑之比;18世紀數學家萊昂哈德·歐拉最終確立了這一名稱。於是圓周率就此稱之為π。
當然,有人喜歡π,就有人反對。一些人聲稱π是衍生的,而值為兩倍的π的數值被稱為Tau,認為它是更直觀的無理數。
Tau是圓周長與半徑之比。Tau代表完整的圓周,而不是半個圓周,這使得處理圓問題上更加方便,Tau在三角函式計算中也更加有效。
π是一個獨特的數位
1. 科學家認為π的小數位數是無限的,它們的順序永不重復,可能包含一切,比如你的手機號、銀行卡和出生日期等等。
2. π與混沌理論有關,π中的數位序列是完全隨機的。
3. π的所有數位幾乎不可能計算出來的,這將花費太多時間。
4. π是一個無理數,也就是說,它的值不能用分數表示。
5. π是一個超越數,無法透過對整數執行任何代數運算來獲得。
6. π的小數點後39位足以計算宇宙中已知物體的圓的長度,誤差為氫原子的半徑。
7. π與「黃金分割」概念有關。在對吉薩大金字塔進行測量過程中,考古學家發現,其高度與底邊的比例與圓的半徑與其周長的比例相同。
π日
每年3月14日是「國際圓周率日」,又稱「π日」,也是「國際數學節」。
1988年,物理學家賴瑞·肖在舊金山科學探索博物館舉辦了一個π派對,之後,每年的3月14日,他們都會舉行這個慶祝活動。
為了增加人們對科學和數學的興趣,2009年,美國眾議院將每年的3月14日設定為「圓周率日」。2019年,聯合國教科文組織宣布:3月14日為「國際數學日」。