瑞士研究人员在应用科学格劳宾登州大学本周声称一个新的世界纪录计算的PI-了惊人的628000个亿数字位数。根据我的估计,如果这些数字被打印出来,他们将在十次填补每本书的英国资源库中研究人员的算术的壮举了108天和9个小时才能完成,而相形见绌之前的纪录2020年一月设置50个万亿的数字。

但为什么我们关心?

数学常数pi(π)是一个圆的周长与其直径的比率,并且是大约3.1415926536。由于只有这十位小数,我们可以计算出地球的周长小于一毫米的精度。与32位小数,我们可以计算出银河系的周长为氢原子的宽度的精度。而只有65位小数,我们就知道了观测宇宙到内的大小普朗克长度- 尽可能短的可测量距离。

那么,那么,其他62.79万亿位数?虽然短暂的答案是它们根本不科学,但由于各种原因,数学家和计算机科学家们将热切地等待该篷前计算的细节。

是什么让pi如此迷人?

圆周率的概念是很简单的一所小学学生掌握,但它的数字是出了名的难以计算。像1/7需要无限多的小数位的数,写下来,0.1428571428571 ... - 但是数字重复自己每六个地方,因此很容易理解。裨,在另一方面,是无理数,在其中不存在重复图案的一个例子。不仅是圆周率不合理,但它也是超越,这意味着它无法通过任何简单的等式配备完整的数字来​​定义。

世界各地的数学家自古次以来一直在计算PI,但在17世纪之后的技术发生了显着变化,随着微积分和无限系列的技术。例如,Madhava系列(以印度 - 印度Mathematician命名)马德瓦·奥夫·桑加马格拉马),说:

π= 4(1 - 1/3 1/5 + - + 1/7 1/9 - 1/11 + ...)

通过添加越来越多的计算,这种计算变得越来越接近pi的真正价值。但是,这需要很长的时间后,50万项,它产生PI的只有五个正确的小数!

对于PI新配方搜索增加了我们的一些数学理解的同时,也让数学家争夺在追求吹牛的权利更多的数字。这在2020年的录制努力中使用的无限量在1988年被发现,并且可以计算圆周的14个新的位数被加到总和每一新项。

在打破记录时,可以是寻找PI的新数字的关键动机之一,还有另外两个重要的好处。

首先是发展,超级计算机和新型高精度乘算法的测试。优化PI导致计算机硬件和软件的有利于我们生活的许多其他方面的计算,从准确的气象预报DNA测序甚至COVID造型。

PI的最新计算为3.5倍的速度与前面的努力,尽管额外的12个万亿位小数,令人印象深刻的超级计算在短短18个月性能提升。

pi写在路边具体篱芭
三分一为道路。丹尼尔Nydegger /维基共享资源,CC by

二是pi的本质的探索。尽管研究百年,大约还有其位的行为举止根本没有答案的问题。据推测,pi是一个“正常”的数字,这意味着数字的所有可能的序列,应该同样经常出现。

例如,我们预计数字3将像数字8一样看出,数字字符串“12345”以频繁显示为“99999”。但我们甚至不知道每个十进制数字是否常常在PI中呈现无限,更不用说有更复杂的模式等待被发现。

新PI运算处理的数据尚未公布,作为研究人员正在等待吉尼斯纪录簿确认。但我们希望会有号码中的许多数学上有趣的珍品。

我们永远不会“完成”计算的数字PI-总是会有更多的发现和新的记录打破。如果不发生在自己的超级计算机,但你有一个渴求计算十进制数字(在数学博士学位),为什么不试试其他有趣的无理数一样√3(仅为100亿位),Tribonacci常数(20000位),或孪生素数常数(1001位)。你可能不会使早间消息,但它可以说是自己写载入史册更简单的方法。

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图像信用:Holger Motzkau / Wikimedia Commons

朱莉娅花了五年时间在爱丁堡大学担任讲师和公众参与人员在数学搬到墨尔本在2016年采取了一个工作在上CHOOSEMATHS项目澳大利亚数学科学研究所(AMSI)前。她搬到珀斯和在2019年九月加入ECU朱莉娅也对数学两个一般性利益本书的作者:获取智能:数学(201 ...

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