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                  數學文化:π的歷史

                  數學文化:π的歷史

                  作者:網編整理 來源:網絡 發布時間:2019-07-05

                    一“竭盡法”——早期的π

                    歷的π首次出現于埃及。1858年,蘇格蘭一位古董商偶然發現了寫在古埃及莎草紙(古埃及人廣泛采用的書寫介質)上的π的數值。

                    古代巴比倫人計算出π的數值為3。但是希臘人還想進一步計算出π的精確數值,于是他們在一個圓內繪出一個多邊形,這個多邊形的邊越多,其形狀也就越接近于圓。希臘人稱這種計算方法叫“竭盡法”。事實上這也確實讓不少數學家精疲力竭。阿基米德的幾何計算結果的壽命要長一些,他通過一個九十六邊形估算出π的數值在3至3.17之間。

                    在以后的700年間,這個數值一直都是最精確的數值,沒有人能夠取得進一步的成就。到了公元5世紀,中國數學和天文學家祖沖之和他的兒子在一個圓里繪出了有24576條邊的多邊形,算出圓周率值在3.1415926和3.1415927之間,這樣才將π的數值又向前推進了一步。

                    達·芬奇計算π的數值的方法既簡單又新穎。他找來一個圓柱體,其高度約為半徑的一半(你可以用扁圓罐頭盒來做),將它立起來滾動一周,滾過的區域就是一個長方形,其面積大致與圓柱體的圓形面積相等。但是這種方法還是太粗略了,因此后人還是繼續尋找新的精確方法。

                    二、確立與徘徊

                    1665年,英國倫敦瘟疫流行,伊薩克·牛頓只好休學養病。在此期間,他潛心研究π的數值,終于創造出一種新的計算π值的方法。不久,科學家們就將π值不斷向前推進。1706年,π的數值已經擴展到小數點后100位。

                    也就是在這一年,一位英國科學家用希臘字母對圓周率進行了命名,這樣圓周率就有了今天的符號“π”。

                    在整個19世紀,人們還是希望計算出π的最后數值。當時,德國漢堡有一位數學天才約翰·達斯能夠心算出兩個八位數的積。他在計算時還能夠做到一算就是幾個小時,累了就睡覺,醒來時能夠在睡前的基礎上接著再計算下去。1844年,這位天才開始計算π的數值,在兩個月之內,他將π值又向前推進到小數點后第205位。另一位數學天才威利姆·尚克則憑著自己手中的一支筆、一張紙,用了近20年時間,將π值進一步推進至小數點后707位。這一紀錄一直保持到20世紀,無人能夠刷新。遺憾的是,后人經過檢驗發現,這位天才的計算結果中小數點后第527位數字有誤,20年的辛苦工作竟然得出這么個結果,不能不令人嘆息。

                    三、計算機時代的π

                    π在令數學家頭疼了幾個世紀之后,終于在本世紀遇上了強大的對手——計算機。

                    1949年,計算機曾對π值進行了長達70小時的計算,將其精確到小數點后2037位。但是令數學家大為頭疼的是,他們仍然無法從中找到可循的規律。1967年,計算機將π值精確到小數點后50萬位,六年后又進一步推進到100萬位,1983年,更精確到1600萬位。

                    1984年,一對俄羅斯兄弟使用超級計算機將π值推進到小數點后10億位。兄弟倆中的格利高里很有數學天賦,他們的超級計算機能夠永無休止地計算π值。格利高里后來評論說:“計算π值是非常適合試驗計算機性能的測試工具?!睘榱擞嬎悝兄?,兄弟倆從全國采購計算機部件,組裝了世界上大的計算機。

                    π根本就是無章可循的一長串數字,但是對π感興趣的人卻越來越多。每年的3月14日是美國舊金山的π節。下午1:59,人們都要繞著當地的科學博物館繞行3.14圈,同時嘴里還吃著各種餅,因為“餅”在英語里與π同音。在美國麻省理工學院,每年秋季足球比賽時,足球迷們都要大聲歡呼自己最喜愛的數字:“3.14159!”


                  責任編輯:劉漢甜

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