3月14日是巧合地拼出pi的前三位數(shù)的日期(用符號π表示)。三十一年前,物理學(xué)家拉里·肖決定在舊金山科學(xué)博物館慶祝3月14日。從那時起,Pi Day已經(jīng)成長為全球數(shù)學(xué)和糕點(diǎn)慶典。
但數(shù)學(xué)很酷!比餡餅食譜更有用。
一個GIF中對pi的最簡單解釋
如果你在小學(xué)就讀,你會記得pi是描述圓的圓周如何與其直徑相關(guān)的數(shù)字(如果你在中間畫一條直線,圓的寬度是多少)。如果圓的直徑為1,則其圓周為π。如果圓的直徑為2,則其圓周為2π。等等。這是GIF格式的有用演示:
事實(shí)證明,這種簡單的關(guān)系在整個人類歷史進(jìn)程中對數(shù)學(xué)和工程學(xué)非常有用。NASA使用π來計算航天器軌道的軌跡。對于任何涉及圓圈運(yùn)動(如汽車上的輪子),圓形區(qū)域或球體積的任何設(shè)計都是必不可少的。Pi對于描述波的運(yùn)動和形狀也非常有用。
你可以用pi來描述角度的大小。當(dāng)然,你可能知道圓圈包含360度。但這個數(shù)字360是任意的。我們可以說一個圓圈有500度,或1000,它同樣是隨機(jī)的。用pi來描述角度的大小更精確。這些單位被稱為弧度(如果這個術(shù)語引起高中數(shù)學(xué)的暴力和令人作嘔的回憶,則道歉),并且它們中有2個在一個圓圈中。
Pi,你可能還記得小學(xué),不是普通的數(shù)字。這是不合理的,這意味著它有無窮無盡的小數(shù),永遠(yuǎn)不會重復(fù)。即使切斷15位數(shù)的pi也可以進(jìn)行極其精確的測量。
美國國家航空航天局的Marc Rayman在美國宇航局的JPL網(wǎng)站上發(fā)表的一篇文章中解釋說,如果你要繪制一個直徑為250億英里的圓圈,使用15位數(shù)的pi,你只能得到1.5英寸的圓周測量值。這就足夠了。他解釋說,如果你想計算已知宇宙的周長,你只需要在一個氫原子(最小元素)的大小范圍內(nèi)精確到40位小數(shù)。
當(dāng)然,這并沒有阻止人們尋找越來越多的pi數(shù)字。目前,有超過22.4萬億個已知數(shù)字,沒有顯示結(jié)束或重復(fù)的暗示。