π是如何工作的

作者:马歇尔·布莱恩&戴夫·罗斯|

π
π是一个非常有趣的数字,对各种数学计算都很重要。阿伦戈/盖蒂图片

圆周率让数学家们着迷了4000年。这是最罕见的数学常数,一个永不停息的精确比率。圆周率的数字已经算出来了超过22万亿个小数位从不重复(这称为无理数").

圆周率的定义很简单:它是圆的周长除以圆的直径。但值得注意的是,不管你测量的圆有多大,周长和直径的比值总是等于3.1415926535897,通常会缩短为3.14。网球的周长除以直径等于3.14。将火星的周长除以其直径得到3.14。用已知宇宙的周长除以它的直径,就得到了这个点。正如一位数学家所说“圆周率是圆的一部分。如果比率不同,它就不是圆。”

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下图显示了直径为1.27英寸(32.35毫米)的圆的周长如何等于4英寸(10.16厘米)的直线距离:

工作原理

正如你所想象的,4.0(周长)/1.27(直径)=3.14。

π对于几何学、物理学和工程学中的一些基本计算至关重要,包括圆的面积(πr2)和圆柱体的体积(πr2)h、 早在公元前1900年,当古巴比伦人试图测量圆的精确面积时,他们给圆周率赋值为3.125。古埃及人得出了3.1605。希腊数学家阿基米德(公元前287-212年)和中国数学家祖冲之(公元前429-501年)共同计算了PI的最精确的近似在微积分和超级计算机给出明确答案之前[来源:探险家].

1706年,自学成才的威尔士数学家威廉·琼斯指定了希腊字母π可能是因为π是希腊语中表示外围和周长的第一个字母。18世纪瑞士数学家莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)后来推广了该符号的用法,但直到1934年才在世界范围内被采用。

事实上,圆周率无处不在——不仅在圆中,而且在弧、摆和圆中行星际航行-它的无限长激发了一批崇拜者,其中包括大量极客纹身,甚至还有它自己的国庆节。继续阅读,了解你也可以如何庆祝国庆节。

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国家π日

圆领毛衣模型
2015年土耳其伊斯坦布尔梅赛德斯-奔驰时装周期间,这位模特在Niyazi Erdogan时装秀上走秀,准备庆祝圆周率日。
Andreas Rentz/Getty Images For IMG

国庆节正式承认2009年被美国国会通过,但是(绝对不是“广场”)节日的根源可以追溯到1988年,一个名叫拉里的男人“π王子”肖[来源:探险家]

Shaw是科学探索博物馆加利福尼亚旧金山科学博物馆的一位心爱的长期工作人员,在探险馆创始人Frank Oppenheimer去世后,他在一个1988员工的退休金上提出了“π日”的概念。它几乎太完美了:PI的第一个数字是3.14—3月14日。

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更好的是,3月14日也是爱因斯坦这让π日成为了终极的“双面人”。

第一个π日庆祝活动只不过是肖和他的妻子在下午1:59分(3.14后的三位数)分发水果派和茶片,但这个节日很快在海湾地区声名鹊起。

Shaw最终在探索馆建造了“Pi神殿”,这是一个圆形教室,中心有一块圆形铜牌。探索馆的每一个Pi日庆祝活动都以Shaw带领的五颜六色的游行结束(在Pi的数字上设置了“华丽与环境”的混音)游行队伍在阿尔伯特·爱因斯坦的“生日快乐”歌声中结束。

π王子于2017年去世,但每年的探险家派对仍在继续,全世界的π日庆祝活动也在继续。流行的庆祝方式包括烤馅饼和其他圆形食物;制作一个建筑纸π链,每个10位数字都是不同的颜色;以及用圆形制作拼贴画[来源:国家π日].

你也可以向你的朋友挑战π记忆比赛。作为一个小背景,当前的世界纪录圆周率最高的数字是由印度的苏雷什·库马尔·夏尔马在2015年设定的,当时他在17小时14分钟内背诵了惊人的7030位数字。你为什么不从20开始呢?

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更多信息

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更多伟大的链接

  • 探索博物馆。“π(π)的简史”(2019年3月8日)https://www.exploratorium.edu/pi/history-of-pi
  • 探索。《π日的历史》(2019年3月8日)https://www.exploratorium.edu/pi/pi-day-history
  • 2016年3月,NASA真的需要多少台MALJET推进器https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2016/3/16/how-many-decimals-of-pi-do-we-really-need/
  • Pi世界排名榜。“Pi世界排名榜”(2019年3月8日)http://www.pi-world-ranking-list.com/index.php?page=lists&category=pi
  • 《2015年圆周率日:认识发明圆周率的人》,《卫报》,2015年3月14日(2019年3月8日)https://www.theguardian.com/science/alexs-adventures-in-numberland/2015/mar/14/pi-day-2015-william-jones-the-welshman-who-invented-pi

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