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圆周率的小数位被算到30多万亿位有什么意义?

煤炭资讯网 2019/3/25 12:08:40    一事一议
圆周率的小数位被算到30多万亿位有什么意义?

圆周率π在数学上被证明是一个无理数,所以它的小数位是无穷无尽的,人们一直试图能够算出更多小数位的圆周率。最近,圆周率小数位的纪录刚刚被打破,有人已经计算出了圆周率小数点后的31.4万亿位。那么,计算出这么多的圆周率小数位有什么意义呢?

早在两千多年前,古希腊数学家阿基米德利用割圆术来算圆周率。通过计算圆的内接正96边形和外切正96边形的周长,可以算出圆周率的下限为223/71,即3.1408;上限为22/7,即3.1429。七百多年后,我国数学家祖冲之把圆的外切和内接正多边形计算到了12288边形,由此正确地算出了圆周率小数位的前7位。这个纪录保持了千年之久,直到被波斯数学家卡西打破,他计算到了16位。不久后,荷兰数学家鲁道夫利用正2^62边形计算出了35位。

圆周率的小数位被算到30多万亿位有什么意义?

通过割圆术来计算圆周率的效率并不高,很难用这种方法计算出更多小数位。后来,数学家发现了有关圆周率的无穷级数,人们得以更高效地算出圆周率更多的小数位。例如,莱布尼茨发现的圆周率公式:

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沃利斯发现的圆周率无穷乘积公式:

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梅钦发现的梅钦类公式:

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拉马努金发现的收敛速度更快的圆周率公式:

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在计算机的帮助下,人们利用收敛速度非常快的圆周率公式可以把圆周率小数位迅速计算到数百万位。在今年的圆周率日(3月14日)之前,圆周率的小数位已经被Peter Trueb算到了22.45万亿位。

到了圆周率日当天,来自谷歌云平台(Google Cloud Platform)的女程序员Emma Haruka Iwao宣布,经过121天的运算,她已经把圆周率的小数位算到30万亿位之外,达到了31415926535897。这个数值颇有含义,因为圆周率就是3.1415926535897……

圆周率的小数位被算到30多万亿位有什么意义?

Emma Haruka Iwao

不过,把圆周率的小数位计算到这么多位已经没有什么实际意义了,因为几十位的小数位已经完全够用。要知道,在航天工程计算时也只会用到大约16位,理论物理学中一般最多也只会用到32位,而用39位来算可观测宇宙的大小,其误差也不过一个原子尺度。

如果要说意义,可能主要就是为了打破纪录,毕竟,人类总有挑战极限之心。另外,通过计算圆周率还能用于测试超级计算和数值分析算法的性能。



来源:火星一号      编 辑:也禾
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