Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er Pi?

Pi er et fascinerende tal, der er vigtigt for alle mulige matematiske beregninger. Omkredsen af ​​en cirkel divideret med dens diameter vil altid være lig med pi. alengo/Getty Images

Pi har fascineret matematikere i 4.000 år. Det er den sjældneste matematiske konstant, et usvigeligt nøjagtigt forhold, der også er uendelig. Forskere har beregnet pi-cifrene til mere end 22 billioner decimaler uden nogen gentagelse (det kaldes et "irrationelt tal").

Men hvad er pi ? Svaret er enklere, end du tror.

Indhold
  1. Hvad er Pi?
  2. En historie fortid:sporing af Pi's historie
  3. National Pi-dag:En matematisk fest

Hvad er Pi?

Pi er en cirkels omkreds divideret med dens diameter. (Diameteren er to gange radius eller dobbelt længde fra ethvert punkt på cirklen til dens centrum. Omkredsen er afstanden omkring en cirkel.)

Men det bemærkelsesværdige er, at uanset størrelsen af ​​den cirkel, du måler, vil forholdet mellem omkreds og diameter altid være lig med 3,1415926535897, normalt forkortet til 3,14.

Divider omkredsen af ​​en tennisbold med dens diameter og du får 3,14. Divider omkredsen af ​​planeten Mars med dens diameter, og du får 3,14. Divider omkredsen af ​​det kendte univers med dets diameter (forudsat at det er en perfekt cirkel eller kugle) - du forstår pointen. Som en matematiker udtrykte det:"Pi er en del af cirklens natur. Hvis forholdet var anderledes, ville det ikke være en cirkel."

Denne figur viser, hvordan omkredsen af ​​en cirkel med en diameter på 1,27 tommer (32,35 millimeter) er lig med en lineær afstand på 4 tommer (10,16 centimeter):

Beregning af pi involverer at dividere en cirkels omkreds med dens diameter. HowStuffWorks

Som du måske forestiller dig, er 4,0 (omkredsen) / 1,27 (diameteren) =3,14.

A Storied Past:Tracing Pi's historie

Både babylonierne og de gamle egyptere forsøgte at estimere pi. Tilbage i 1900 f.v.t. dyttede babylonierne i cirklens omkreds og besluttede, at pi svarer til cirka 3.125. I mellemtiden slog de gamle egyptere ind med deres egen grove numeriske tilnærmelse:3.1605.

Indtast matematikerne

Men det var først, da den græske matematiker Archimedes og den kinesiske matematiker Zu Chongzhi trådte ind på scenen, at pi's estimering virkelig blev forfinet til den mest nøjagtige tilnærmelse, før kalkulation og supercomputere gav os det endelige svar [kilde:Exploratorium].

  • Archimedes fra det antikke Grækenland :Især Arkimedes, der levede mellem 287-212 f.v.t., bragte polygonale metoder på spidsen. Han etablerede øvre og nedre grænser for pi og kom imponerende tæt på dens sande værdi.
  • Zu Chongzhis bidrag :Fra 429-501 C.E. beregnede denne kinesiske matematiker ikke bare pi; han finpudsede det til imponerende syv decimaler!

Symbolisme og Pi's universelle adoption

I 1706 traf den britiske matematiker William Jones et valg, der ville blive ikonisk. Jones tildelte det græske bogstav π til dette vidunderlige tal, måske fordi π er det første bogstav i de græske ord for periferi og perimeter.

Leonhard Euler, en schweizisk matematiker fra det 18. århundrede, tog denne symbolik til sig og populariserede brugen af ​​den. π ville dog ikke blive en standard matematisk notation på verdensplan før 1934.

Pi i den moderne æra:Fra tatoveringer til helligdage

Det faktum, at du kan finde pi overalt - ikke kun i cirkler, men i buer, penduler og interplanetarisk navigation - og at den er uendelig lang, har inspireret en kultfølge, der inkluderer masser af nørdede tatoveringer. Faktisk har den endda sin egen nationale helligdag.

National Pi-dag:En matematisk fest

Denne model er klar til at fejre Pi Day, mens han går på landingsbanen ved Niyazi Erdogan showet under Mercedes Benz Fashion Week i Istanbul, Tyrkiet, 2015. Andreas Rentz/Getty Images For IMG

Heltidens rødder

Den amerikanske kongres kunne officielt have anerkendt National Pi Day i 2009, men rødderne til højtiden går tilbage til 1988.

Indtast Larry "The Prince of π" Shaw, en elsket figur på Exploratorium, San Franciscos berømte videnskabsmuseum [kilde:Exploratorium]. Efter bortgangen af ​​Exploratoriums grundlægger, Frank Oppenheimer, skabte Shaw ideen om "π Day." Datoen, den 14. marts (eller 3.14), gengiver passende de første cifre i pi.

Endnu bedre, den 14. marts er også Albert Einsteins fødselsdag, hvilket gør π Day til den ultimative nørdede dobbelt-header.

Den første fejring af π-dagen var ikke andet end at Shaw og hans kone delte skiver frugttærte og te ud kl. 13.59 (de tre cifre efter kl. 15.14), men ferien vandt hurtigt berømmelse i Bay Area.

Shaw byggede til sidst "Pi Shrine" ved Exploratorium, et cirkulært klasseværelse med en cirkulær messingplade i midten. Hver Pi-dag-fejring på Exploratorium sluttede med en farverig parade ledet af Shaw, der sprængte sin boombox (med et remix af "Pomp and Circumstance" indstillet til pi-cifrene) og cirkulerede Pi-helligdommen nøjagtigt 3,14 gange. Paraden sluttede med at synge "Happy Birthday" til Albert Einstein.

Fejrer π-dagen på verdensplan

Prinsen af ​​π døde i 2017, men den årlige Exploratorium-fest fortsætter, ligesom π Day-fejringen verden over. Hvordan kan du fejre denne skæve dag?

  • Bagning og spisning: Ordspillet mellem "pi" og "tærte" går ikke tabt for entusiaster. Tærter og andre cirkulære lækkerier bliver dagens liflige helte.
  • Håndværk med pi: Slip kreativiteten løs med en byggepapir pi-kæde, hvor hvert 10. tal antager en anden nuance. Eller fordyb dig i kunst ved at skabe collager fyldt med cirkulære mønstre.
  • Test af hukommelse: Udfordr venner i en pi-memorationskonkurrence! Vil du sigte højt? Overvej Pi World Ranking List. Til kontekst satte Suresh Kumar Sharma fra Indien rekord i 2015, idet han genkaldte forbløffende 70.030 pi-cifre på lidt over 17 timer. At starte med de første 20 cifre kan være mere opnåeligt for de fleste [kilde:National Pi Day]!

Denne artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, og derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.

Ofte besvarede spørgsmål

Hvad er de første 200 cifre i pi?
3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113305305488204665213841469519415116094330572703657759591953092186117381932611793105118548074462379962749567351885752724891227938183011949129833673362440656643086021394946395224737190702179860943702770539217176
Hvad er de første 100 cifre i pi?
3,1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348270364211
Hvilket tal er pi nøjagtigt?
3.141592653589793

Mange flere oplysninger

Relaterede artikler

  • Sådan fungerer Atom Smashers
  • Matematiker hævder bevis på 159 år gammel Riemann-hypotese
  • Hvad er talteori?
  • 10 ting, du ikke vidste om Einstein
  • Trillioner og kvadrillioner:En kort guide til absurd store tal

Flere gode links

  • NASA's Pi in the Sky Challenge
  • PiDay.org

Kilder

  • Exploratorium. "A Brief History of Pi (π)" (8. marts 2019) https://www.exploratorium.edu/pi/history-of-pi
  • Exploratorium. "A Slice of Pi (π) Day History" (8. marts 2019) https://www.exploratorium.edu/pi/pi-day-history
  • NASA Jet Propulsion Laboratory. "Hvor mange decimaler af Pi har vi egentlig brug for?" 16. marts 2016. (8. marts 2019) https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2016/3/16/how-many-decimals-of-pi-do-we-really-need /
  • Pi verdensrangliste. "Pi World Ranking List" (8. marts 2019) http://www.pi-world-ranking-list.com/index.php?page=lists&category=pi
  • Roberts, Gareth Ffowc. "Pi-dag 2015:Mød manden der opfandt Pi." The Guardian. 14. marts 2015 (8. marts 2019) https://www.theguardian.com/science/alexs-adventures-in-numberland/2015/mar/14/pi-day-2015-william-jones-the-welshman- hvem-opfandt-pi



Sidste artikel

Næste artikel

Varme artikler
Sprog: French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |

Videnskab © https://da.scienceaq.com