数学常数与它们的节日

作者: 原原

来源: https://theconversation.com/pi-gets-all-the-fanfare-but-other-numbers-also-deserve-their-own-math-holidays-200046

发布日期: 2023-03-14 20:30:41

本文介绍了数学常数π、φ和e的特性和它们在不同日期庆祝的意义,以及它们在自然界和科学中的应用。

圆,是我们⽣活中最常⻅的形状。神奇的是,⽆论⼀个圆是像星球般⼤⼩,还是⽐原⼦更⼩,圆的周⻓与直径之⽐总是等于π。π是⼀个对⼩学⽣来说都很容易理解的概念,但它的⼩数位却没那么容易计算。π是⽆理数的⼀个典型示例,也就是说,它不能⽤分数表示,在⼩数点后的⽆限多个数字中也没有任何重复模式。π的近似值是3.1415926536。

只⽤这10位数,我们就能以毫⽶级的精度计算地球的周⻓;如果取其⼩数点后32位数,我们可以以氢原⼦宽度的精度,计算出银河系的周⻓;⼀旦有了⼩数点后65位数,我们就能以普朗克⻓度,也就是最短的可测量距离的精确度,计算出可观测宇宙的⼤⼩。

⻩⾦⽐例是⼀个⾮常奇妙的数字,我们通常⽤希腊字⺟φ来表示它,它被热内代表着最符合美学的⽐例。φ等于1.618……,所以我们可以在1⽉6⽇庆祝φ⽇。⻩⾦⽐例最早出现在欧⼏⾥德的《⼏何原本》中,并被意⼤利数学家卢卡·帕乔利推⼴。

⼆⽉还有另⼀个重要的常数e,也就是2.718……别忘了明年2⽉7⽇的狂欢。要理解e,我们得再次考虑翻倍增⻓,但这次我们可以以银⾏账户中的钱为例。假设你存在银⾏⾥的钱能奇迹般地带来100%的利息,每年复利。也就是说,年初每1元的投资在年底就能变成2元。

对于4⽉,我们可以有??⽇,它代表着费根鲍姆常数??,等于4.669……简单来说,它可以衡量增⻓过程如何快速进⼊混乱状态。

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