至少3,700年前，巴比倫數學家將圓的圓周與直徑的比率近似。他們刻在一個不起眼的粘土平板電腦上：25/8或3.125上刻畫了他們的答案，這是PI的第一個發現價值。現在，馬薩諸塞州理工學院的理論天體物理學家卡爾·約漢·哈斯特（Carl-Johan Haster）已設法做到幾乎同樣：在上傳到Preprint Server Arxiv.org的一項研究中，他測量的pi約為3.115。
在隨後的幾年中，研究人員借助功能強大的計算機計算了比率與50萬億個小數位的真實價值（您可能知道它是如何啟動的：3.141592653…以及進入無窮大）。哈斯特（Haster）對它的近似可能是幾千年的準確性，但事實與他的真正目標無關：測試愛因斯坦的相對論一般理論，這將重力與時空的動態聯繫起來。
有關物理定律的信息有效地融入了引力波中，當時空中的漣漪相互螺旋形成時，會產生的時空漣漪。哈斯特（Haster）是激光干涉儀重力波觀測站（Ligo）科學合作的成員，他注意到PI在描述了波浪傳播的方程式中出現了PI。
“卡爾所做的就是說，'看，所有這些係數都取決於pi。所以讓我們更改PI，讓我們檢查一下測量結果是否與一般相對論保持一致，” Johns Hopkins大學的理論物理學家Emanuele Berti說，他不參與新研究，不參與LIGO的一部分。
哈斯特意識到他可以將PI視為變量而不是常數。然後，他可以檢查方程是否針對Ligo對其實驗測量的重力波。愛因斯坦的理論應該與測量值相匹配。而且只有Haster使用的PI值接近已由其他方法確定的值。如果一般相對論與PI時相匹配Ligo的測量不是接近它的真實人物，這表明該理論只是半熟的。通過嘗試從–20到20的PI值，Haster檢查了20多個觀察到的候選重力波事件，發現將理論與實驗相匹配的數字約為3.115。因此，愛因斯坦的食譜似乎還不需要任何調整。哈斯特說：“至少在我的腦海中，[研究]很好地結合了一種可愛又有趣的混合體，而且實際上對一般相對論進行了有效且相當強烈的測試。”
Pi似乎一直都在彈出 - 不僅明確地圍成一圈氫原子和針頭掉線的方式。 PI的因素出現在引力波的方程式中是一個小的headier：波浪與自身相互作用。
貝蒂說：“當引力波駛出時，它看到了時空的曲率，包括過去產生的引力波產生的能量。”您掉入平靜的池塘中的第一塊石頭會在整個表面上發出光滑的波紋。如果您立即將另一個石頭掉下來，則表面不再光滑 - 從上一塊石頭髮出的左漣漪會干擾第二塊新的漣漪。引力波類似地工作，但介質本身是時空本身，而不是水。
描述這種自我相互作用效果的方程式包含PI作為幾個數值術語的一部分。一個先前的考試Ligo在2016年的愛因斯坦理論的不同，而不是在諸如PI之類的幾個術語中切除一個共同的因素。儘管這種方法足以作為一般相對論的測試，但物理學家希望看到所有術語一起改變，而Haster的方法使用PI則提供了一種做到這一點的方法。
但這仍然遠離對理論的先驗檢驗。一個問題是哈斯特數字的相對不確定性：他的PI目前近似範圍從3.027到3.163不等。顯著銳化它將需要觀察較輕的物體（例如中子星）的合併，這些恆星會產生吸引的引力波，其持續300倍的持續300倍，比一對碰撞的巨大黑色孔中的重力波長。就像試圖識別一首未知的歌一樣，越多，越好。當前，可用數據中只有兩個已記錄的已確認的中子星合併。直到GiLigo（由於Covid-19而被關閉）之前，該數字不會改變。
不過，並非每個人都擔心這種剝奪PI策劃技術的片狀。 “許多人一直在討論我們可以將PI日（3月14日）變成'PI兩週'（3月2日至3月15日）的事實，以解釋當前的不確定性，”西北大學的天體物理學家克里斯·貝里（Chris Berry）開玩笑，他不參與新研究，並且是Ligo協作的一部分。
當然，該提議可能會增加喜歡PI的物理學家消費的糕點數量。但是貝瑞堅持認為，卡路里的增加並不是一件壞事。他說，兩週的盛宴最終將為研究人員提供另一種近似Pi的方式：測量自己的圓周圓周。
本文首次發表在ScientificAmerican.com。 ©ScientificAmerican.com。保留的所有權利都在Twitter @Sciam和@sciamblogs上關注Scientific Americal。訪問ScientificAmerican.com最新的科學，健康與技術新聞。
