因為圓周率的無線不循環的特性,所以10萬億乃至更多的位數之間,必然是10個數字的不同排列組合。人們逐漸發現,任何的8位或者6位數,都能在圓周率中找到位置。也就是說,人們的生日和任意6位數的密碼,某種意義上來說,隻要知道圓周率的位數,總有一天能夠破解出你的密碼。比如你現在告訴我你的生日,我就能找到你的生日所屬的圓周率的位數。
你最多能背誦圓周率小數點後的多少位?你知道關于π的背誦公式嗎?你知道關于背誦圓周率最多的吉尼斯世界紀錄是多少嗎?
圓周率的比賽2005年,中國人趙璐背誦到了圓周率小數點後的67890位。2015年3月21日,印度人拉傑維爾.米納,花了9小時27分背誦了圓周率小數點後的7萬位。原本2005年,還有一位日本人,把自己背誦了圓周率小數點後10萬位的視頻發到了網上,隻是他沒有邀請官方現場驗證,所以視頻外有沒有任何的提示就沒人知道了。
背誦圓周率的時候,要求每個數字都必須大聲背出,過程中不能借助任何提示或者幫助,兩個數字之間的間隔不能超過15秒;如果有錯誤隻能當時更正,哪怕隻是說出了錯誤數字的後一位,再進行更正,都算失敗。因為背誦圓周率的時間很長,所以選手中途不能上廁所,吃飯和喝水都隻能在現場完成。在進行測試之前,還要檢查選手的身體健康狀況。
而為了輔助記憶,各個國家的人都各出奇招,比如中國人在背誦的時候,就會把數字諧音成一段文字:山巅一寺一壺酒(3.14159),爾樂苦煞吾(26535),把酒吃(897),酒殺爾(932),殺不死(384),樂爾樂(626)。外國人則是用單詞的長度來表示數字。比如3.1415,就變成了:How I want a drink,926變成:alcoholic of course,以此類推,最後組成一段描述場景的話。
目前最有商業頭腦的背誦圓周率的人,大概要算英國人塔曼特了,他原本從小患有癫痫,但意外發現自己記憶數字的能力十分超群,他能夠在五小時内将圓周率的小數點後22514位完全正确地背出,并因此成為了世界上該領域的前25位優秀的記憶專家之一,這讓他充滿自信,後來還成立了幫助人們提升記憶力的公司。
古代人計算圓周率從人類意識到π的存在開始,就對計算出它的準确數值表現出莫大的興趣。公元前1700年,古埃及紙草書中,得出了π約等于3.1604;這是用實驗的方法得出的結果。而最先嘗試用計算的方法得出圓周率數值的人,是希臘的哲學家、數學家和物理學家,阿基米德,他不僅号稱可以撬動地球,還創造性的用外切正多邊形和内接正多邊形的方式,得出圓周率的相似值。并且他發現,正多邊形的邊數越多,計算的數值就越精确。最終,他把邊數加到了96邊形,得出了圓周率應該在3.1408和3.1428之間。圓周率的位數也精确到了小數點後兩位。
幾乎是同一時期,我國古代的數學算術合集《周髀算經》,提出了徑一而周三的說法,也就是說圓周率應該等于3。時隔400多年,數學家劉徽在注釋《九章算術》的時候,用圓内接正多邊形,計算出了π=3.14的近似值。他的圓内接多邊形已經加到了192邊,而他這種方法被稱之為割圓術,被沿用了很長時間。時至今日,一些挑戰畫圓的小遊戲中,你畫個肉眼看着像圓的圖案,還不如你畫個規整的正多邊形所得的分數高,不能不說就是受了割圓術思想的影響。
而中國另一位享譽中外的數學家,也對圓周率的數值做出了巨大貢獻。公元480年,南北朝時期的祖沖之,就是利用割圓術,把圓切割到了12288邊形,把圓周率計算到了小數點後7位。他認為圓周率應該在3.1315926和3.1415927之間,他還創造性地提出了密率和約率的概念。這個成就比歐洲早了1000年左右。德國人奧托直到1573年才發現密率,1625年,荷蘭人安托尼斯記錄在了自己的著作中。因此,現代也有科學家稱,應該把圓周率改為祖率,以示對于祖沖之的崇敬之意。
隻不過π的傳播更為廣泛。最初是由英國數學家威廉.瓊斯提出,π來自于希臘語圓周的首字母,後來,瑞士數學家歐拉在和各國數學家的通信中使用的,數學家都這麼用,後世也就這樣沿用了下來。
随着科技的進步,人們對于圓周率的探索仍然在不停增進,15世紀初,阿拉伯數學家卡西計算出了圓周率小數點後的17位,1596年,德國數學家柯倫就将這個數值算到了20位,然後窮盡一生,算到了35位。這個數值被命名為魯道夫數。而他去世後的墓碑上,僅僅就刻下了這35位數。
1948年,英國人弗格森和美國人倫奇合作計算出了小數點後808位。這是人類用紙筆計算圓周率的最多位數。
1949年,人類迎來了科學計算的新時代,美國軍隊實驗室第一次用計算機演算圓周率,最終得到了小數點後2037位,僅僅花了70小時,相當于平均每兩分鐘就算出一位數,完成了人類幾百年都沒有達到的成就。
1973年,圓周率被計算到了小數點後100萬位,還因此出版了一本200頁厚的書,上面印的就是圓周率。這應該是人類曆史上最最最無聊的一本書了吧。
20世紀最高記錄達到了小數點後10.1億位。2010年1月7日,法國工程師将圓周率計算到小數點後27000億位,不到一年,這個記錄就被日本的數學天才打破,他巧妙地結合了雲計算,成功将圓周率推演到小數點後5萬億位。僅僅時隔一年多,這個數字又變成了10萬億位。
盡管追求算盡圓周率的數學家代代相傳,孜孜不倦,但也有不少人懷疑,将圓周率計算那麼多位數,真的有用嗎?我們平時的計算也就隻用到3.14這個近似值而已。其實,π已經是數學家公認的無理數了,也就是無限不循環小數。也就是說,盡管圓周率已經被計算到了10萬億位之多,但仍然沒有發現有規律的循環數值。到目前為止,計算機都不能把它算到精确除盡。
這個其實也很好理解,再多邊數的多邊形,也不可能稱之為圓。如果π能夠被除盡,就證明圓其實并不存在,隻是個邊數居多的多邊形而已。但圓形又是事實存在的,所以反推π不能被除盡。
既然都證明π不能被除盡,而且已經計算到10萬億位之多了,為什麼對于它的研究和探索仍然在繼續呢?而且,除了孜孜不倦地想要得到π的準确值以外,人們還願意賦予3.14這個數字更多的含義。人們發現了一些巧合:
圓周率的神奇巧合公元前544年3月14日,佛教創始人釋迦牟尼去世。
1879年3月14日,著名的科學家、物理學家愛因斯坦在這天出生。
1883年3月14日,人類偉大的思想家馬克思逝世。
1928年3月14日,弗蘭克.博爾曼出生,他後來成為了一名美國宇航員,執行了阿波羅8号任務。
2018年3月14日,寫出《時間簡史》的物理學家霍金去世。
另外還有中國參加一戰、音樂家老約翰.施特勞斯出生等等,因此,3月14日則被認為,既能給人類帶來可以改變世界的大人物,也喜歡把這個有能量的大人物帶走的特别的一天。世界那麼大,每天都有人在出生、離開。隻不過3.14更讓人們着迷。
同樣的,因為圓周率的無線不循環的特性,所以10萬億乃至更多的位數之間,必然是10個數字的不同排列組合。人們逐漸發現,任何的8位或者6位數,都能在圓周率中找到位置。也就是說,人們的生日和任意6位數的密碼,某種意義上來說,隻要知道圓周率的位數,總有一天能夠破解出你的密碼。比如你現在告訴我你的生日,我就能找到你的生日所屬的圓周率的位數。
想不想試一試?評論區可以留言任意數字噢。
除了這樣的趣味性應用,圓周率還可以幫助測試計算機的運算速度和準确度,目前最快計算圓周率的程序是PiFast,而它的最高計算位數可以達到240億位。。因此,追求π的準确數值,看着像是無聊的把戲,實際上是具有實際意義的。
而且越來越多的科學家認為,圓周率,有可能是我們現在所在的三維世界和更為高級的多維世界的橋梁;同時,圓周率是無窮無盡的,我們已知的宇宙也是無窮無盡的,迄今為止,人類沒有發現兩顆同樣的天體,就像圓周率,也沒有出現任何有規律的循環。所以,會不會,探索圓周率的最後,能夠幫助人類揭開無窮宇宙之謎呢?
至少,到目前為止,借助計算機的幫助,人們知道了,從π的小數點後第70.01萬位小數起的7個3和第320.4765萬位後,也連續出現了7個3。
另外,曆史上,人們為了準确計算圓周率的數值,人們發明了很多計算方法,馬青公式、拉馬努金公式、高斯-勒讓德公式、波爾文四次叠代式等等。
而随着科技的普及,科學不再隻是對少數人開放,越來越多的普通人,願意參與到數學奧秘的探索之中,對于π的好奇,還促使人們為它成了圓周率日,通常在下午1.59分正式開始慶祝,嚴謹一點的,還會精确到26秒。1988年,物理學家賴瑞.蕭首先帶領一群數學愛好者在舊金山博物館舉辦圓周率日派對,他們圍繞博物館紀念碑做環形圓周運動,還要吃水果派,分享最新的π的知識;這個傳統被博物館延續了下去,後來一些高校也開始模仿,在這天開有關π的派對。
2019年,聯合國教科文組織宣布,每年的3月14日,是國際數學日。截止到2019年,谷歌錢工程師借助雲計算和25個虛拟機驅動的幫助,将圓周率計算到3.1415926535897位。這一結果仍然在不斷更新,這是一種對未知的探索的樂趣,當然也是一種冒險,萬一某天π被除盡,那麼整個現代數學體系都會被推翻重塑。
不知道π還能給我們帶來什麼樣的驚喜呢?對此你有什麼看法?歡迎評論區留言讨論,也别忘了長按點贊關注,下期不見不散!
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