探索Pi的世界

作者: Maria Temming

来源: Science News Explores

发布日期: 2022年3月1日

本文探讨了数学常数π的历史、定义及其在现代科学中的应用,并讨论了另一个常数τ作为可能的替代。

三月十四日即将到来,数学爱好者们知道这意味着什么。这几乎就是Pi日了。虽然Pi日是一个吃圆形甜点的好借口,但这个节日是为了纪念数学中最著名的常数之一:π。π是一个比率,等于圆的周长除以圆的直径,大约等于3.14159。这个比率适用于所有大小的圆,从硬币到披萨再到行星。π的值通常被四舍五入为3.14,这也是为什么Pi日定在三月十四日或3/14。

这也是为什么一个地球大小的行星每3.14天绕另一颗恒星运行一次,被称为“Pi地球”。

然而,π的确切值实际上是无法写出来的。去年,一台强大的计算机将π计算到了创纪录的62.8万亿位。2005年,一位23岁的年轻人使用聪明的记忆技巧背诵了近68,000位。尽管如此,没有人能到达π的尽头。这是因为小数点后的数字串永远不会重复。这使得π成为一个无理数。

历史学家不确定人们何时首次发现π的概念,但它已经以某种形式为人所知近4000年。古希腊人和巴比伦人知道它的估计值。埃及人可能用π来建造金字塔。直到今天,π几乎在所有涉及圆的数学中都被使用。它帮助工程师绘制卫星的轨道。物理学家用它来理解大型强子对撞机内部粒子碰撞。π还帮助描述其他类型的曲线,如光波和声波。

有些人想把π从它的宝座上推下来。他们认为另一个常数可能会使数学更容易学习。这个常数是τ,等于2π。在数学中,角度通常以弧度为单位。而π是半个圆的弧度数,τ是一个完整圆的弧度数。因此,用τ编写的方程可能有助于人们更好地理解和享受数学,τ的支持者说。

当然,一个简单的π到τ的转换可能不会赢得真正的数学恐惧症患者。但如果你对算术有焦虑,不要害怕。科学已经揭示了一些管理这种压力的方法。这样,你就可以享受π和数学了。

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