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圆周率有尽头吗?如果算尽,人类几千年建立的数学体系会如何?

百科热搜 作者:互联网收集 热度:266

圆周率有尽头吗?如果算尽,人类几千年建立的数学体系会如何?

科学的尽头是神学,可惜目前看来科学并没有尽头。我们现在不能用科学解决的问题还有很多,虽然实现了日行万里,但还不能自由的遨游太空,虽然可以千里传信,但依然无法自由的下五洋捉鳖,世界上还有许许多多的角落我们探索不到。

圆周率有尽头吗

但人类从未因此停止过科学研究脚步,自阿基米德通过计算得到圆周率近似值先河,到祖冲之进一步精确至小数点后七位,已经取得了长足进步,对世界数学和整个科学界来讲贡献巨大。

圆周率有尽头吗

现在我们靠着超级计算机来研究圆周率π,已经精确计算到了小数点后31.4万亿位,不过科学家也惊奇的发现,即使到了这么远的位置,这个数字仍然没有出现循环、尽头。不禁让人好奇起来,难道这个数字真的这么神奇,就没有尽头可言吗?其实真的算到尽头的话,我们大概也要'完了'。

作为学生党来说,关于这个数字我们并不陌生,甚至有同学能把它背小数点后几十位、几百位,以此来锻炼记忆能力的大有人在。可π的惊人之处不仅在于有无限的小数点、是真正的无理数,更在于其现实社会的实用性。利用圆周率,我们可以轻松解决圆形面积、球体体积等简单问题;而天文学观测中,只要能把小数点计算到后9位,那么误差就不会超过一个原子,计算机如果运用圆周率来进行加密处理,它随机生成的数据加密是无解的,这都源于其不重复特性。

甚至有人认为,圆周率背后隐藏的是宇宙奥秘,它代表着宇宙密码,能把这个密码搞清楚有助于我们进一步认识宇宙,那么关于虫洞、黑洞、平行宇宙猜测问题都将迎刃而解,但是几千年来我们也只是将其小数点又精确了一些,离真正破解它的秘密都不知道还有多少距离。

总有人想特立独行,验证圆周率到底是不是真的。英国《自然》杂志刊曾刊登过这样一篇文章,写到马修斯教授曾通过观察星星去获得圆周率的值,他认为任意两个自然数互质的概率为6/π²,然后选择了100个亮星,通过随机组对计算两两之间的角距,然后检查这些数据的因子情况,从中计算出π值约为3.1272,与π的数值3.1416的相对误差很小。这种方法有点像是趣味科学探索,但神奇的是看似两者没什么相干,算出来结果倒是让人感觉极为新奇。

日本学者由于其本土文化特性,总喜欢搞些不伦不类但又颇有成效的研究,比如他们去验证日常生活中数学无处不在,专一观察厕所卷纸平均多少天换一次,然后乘以每天上厕所大便次数,再乘以平均每次扯下来的卫生纸张数,乘以每一截卫生纸的长度,乘以把一长截卫生纸对折 10 次的厚度,除以 1024 ,除以自动切割机从卷筒纸最外层切到最里层的时间,除以切完整个卷筒纸还需要的时间,除以切割机移动的速度,得出了圆周率近似值。

当然日本这个计算方法看起来多少有点儿牵强,好像是非要把所有能算出π的元素生往里面添加,只为最终告诉大家π存在于日常生活行为中,只是没有发觉。但也只适合无聊时的趣味游戏,并不能当做真正的科学研究去做,如果感兴趣,你可以在家中去尝试一下。

神奇的数字自然有神奇的用处,要不然像黄金比例、1024之类的数字就不会被提出。而π所能用的地方很多,都是关于精密科学研究方面。比如现在世界上流行的超级计算机研究竞赛,每个国家都以自家计算机速度快而自豪,这种仪器代表了自身科研实力,有了它可以实现很多现有未解难题的突破,节省更多因计算而耽误研究时间。

但人类如何验证这台机器计算的是正确的,程序是稳定的或者速度很快呢?

这个时候π就大显神威了,把这个计算公式输入进去,观察它在计算机内被计算的速度快慢、结果正确与否,然后印证这台计算机的速度和准确性。当然,计算这个没有尽头的数字非常考验CPU的稳定性,如果是一般电脑去算很有可能会出现死机状态,它是根本算不过来的。所以π在世界范围内成了检验超大型计算机的'游标卡尺',一块试金石。曾经英特尔推出奔腾系列时就用π去验证,果然发现一个bug,这为人类科学进步做了大贡献。

现在我们的生活方方面面都很便捷,这得益于科学的功劳,是科学创造出了超乎想象的机器来帮助我们提高生活效率、充分利用短暂的生命。高铁出行速度极快,它离不开车头处的芯片控制,电脑一代比一代容量大、运行速度快,也靠着心脏CPU,这两样东西能研发出来的关键也都和圆周率相关,因为是圆周率和微积分存在难解难分的关系;现代芯片、集成电路板的研究关键就在于微积分。

如果说有人把圆周率算到头了,那就证明微积分是错的,微积分如果都不正确,那我们所用的手机电脑都会是假的,人类几千年发展建立起来的数学体系会被推翻,现在的科学仪器变成废物,密码学也就存在被绝对破解的可能,我们一下就要回到未开化猿人时期。所以圆周率算到尽头是不可能的,我们目前生活中所见的一切东西都证明了数学的准确和正确性,微积分绝对是正确的,圆周率也绝对算不到头!在圆周率的世界法则下一切才能正常运行。

经过这些探讨我们会发现,π真的是个神一样存在的数字,古代金字塔、现代科学仪器都能见到它的身影,甚至连上厕所都能印证它的存在,或许将来人类破解其中奥秘时,真的能证明这个数字是'神'留下的,那科学的尽头是神学这件事便不攻自破,不过我们都是受唯物主义教育的,世上哪有什么神,只有客观存在的规律和主观意识而已。所以无需担心和好奇圆周率被算到尽头,这是绝对不会发生的事情。

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