每年 3 月 14 日,數數愛好者和數學家都會停下來思考最著名的無理數 pi,這已成為一種傳統。
發音為“餡餅”,寫為π,並用數字 3.14 來概括,這個看似簡單的數字現在提醒我們,數學在我們的現代世界中是多麼實用、富有詩意和深刻。
那麼為什麼 pi 能獲得殊榮,而不是e?還是黃金比例?我們應該從中賺更多錢嗎?牛日反而?
並非所有人都認為 pi 值得讚揚。但這並不意味著它沒有魅力。
什麼是圓周率?
Pi (π) 是描述圓的周長與其直徑之比的常數。它是一個無理數,通常精確到小數點後兩位,即 3.14。
想知道其餘部分嗎?鑑於它永遠不會結束,可能需要一段時間才能寫出來。但這裡是歌曲形式的前 200 位小數。嘗試一起唱歌!
希臘字母 P被選中由 18 世紀威爾士數學教師威廉·瓊斯提出,最有可能代表“邊緣”。
具有像徵意義的是,“pi”一詞被選擇代表的不僅僅是一個數字。在 18 世紀初使用之前,該數量是用術語和分數來表示的,其中沒有一個能夠充分反映不可理解的、無限長的不重複小數序列。
瓊斯可能有懷疑“‘直徑和周長之間的精確比例永遠無法用數字來表達’,但直到 1760 年代,瑞士博學者約翰·蘭伯特 (Johann Lambert) 才提出了一個證明其不合理性。
pi 是什麼時候第一次計算出來的?
似乎只要我們一直在玩圓,我們就知道,無論形狀有多大,大約需要三個直徑才能構成一個周長。
甚至有證據表明這個比例數學當中大約 4,000 年前的古巴比倫人知道,整齊地位於圓內的六邊形的周長等於其半徑的六倍,即 3.125。
大約公元前 1650 年在古埃及製作的萊茵德紙莎草紙(下圖)聲稱,如果您要去除“直徑的 1/9,並在剩餘部分上構造一個正方形;這與圓的面積相同”,則該值等於 3.16049。
(大英博物館古埃及和蘇丹部/PD)
錫拉丘茲的阿基米德也很好地解決了這個問題。使用多邊形就像巴比倫人一樣,將邊相乘,他得出了 3 和 1/7 之間以及 3 和 10/71 之間的更理論值。
為什麼圓周率如此受歡迎?
作為所有圓的常數,圓周率是一個公理——一個基本原理——可以用來幫助描述整個物理學和幾何學中的廣泛現象和概念。
這使得它在分析和描述自然世界的廣泛應用中非常有用,從河流蜿蜒到原子的構造。
即使在看起來與圓沒有直接關係的地方,圓周率也會出現奇怪的外觀。例如,任意兩個整數沒有共同正因數的概率——被描述為相對質數- 是6/頁^2。
除了其實際和數學應用之外,圓周率純粹出於詩意和美感而引起了公眾的興趣。舊金山探索博物館的一位名叫拉里·肖 (Larry Shaw) 的工作人員兼物理學家在 1988 年的一次員工務虛會上指出,3 月 14 日這個日期反映了 pi 的前三個數字 3.14。
從那裡慶祝的一天科學和數學誕生:圓周率日。三十多年來,全世界都在慶祝這一天,人們分享圓周率知識、數學問題,以及烘焙最著名的圓形甜點:餡餅。
(科學警報)
本文改編自之前發表的 ScienceAlert Explaner 文章。









