今天是 Pi Day。這就是這個(gè)特殊號(hào)碼受到全球慶祝的原因。

每年的 3 月 14 日，數(shù)學(xué)愛好者和數(shù)學(xué)家都會(huì)停下來(lái)思考最著名的無(wú)理數(shù) pi 已成為傳統(tǒng)。

發(fā)音為 pie，寫為π，用數(shù)字 3.14 來(lái)概括，這個(gè)看似簡(jiǎn)單的數(shù)字現(xiàn)在提醒著我們，數(shù)學(xué)在我們的現(xiàn)代世界中是多么實(shí)用、詩(shī)意和深?yuàn)W。

那么為什么 pi 會(huì)獲得榮譽(yù)呢，而不是e?還是黃金比例？我們應(yīng)該從陶日相反？

不是每個(gè)人都同意 pi 值得稱贊。但這并不意味著它并非沒(méi)有魅力。

什么是 pi？

圓周率 （π） 是描述圓周長(zhǎng)與其直徑之比的常數(shù)。這是一個(gè)無(wú)理數(shù)，通常匯總到小數(shù)點(diǎn)后兩位，即 3.14。

想知道其余部分嗎？鑒于它永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，因此可能需要一段時(shí)間才能寫出來(lái)。但以下是歌曲形式的前 200 位小數(shù)。試著跟著唱吧！

P 的希臘字母被選中由 18 世紀(jì)的威爾士數(shù)學(xué)教師威廉·瓊斯 （William Jones） 撰寫，最有可能代表“邊緣”。

從象征意義上講，pi 一詞被選擇代表的不僅僅是一個(gè)數(shù)字。在 18 世紀(jì)初使用之前，數(shù)量由術(shù)語(yǔ)和分?jǐn)?shù)表示，沒(méi)有一個(gè)能充分反映難以理解的、無(wú)限長(zhǎng)的非重復(fù)小數(shù)序列。

瓊斯可能懷疑“'直徑和周長(zhǎng)之間的確切比例永遠(yuǎn)無(wú)法用數(shù)字表示”，但直到 1760 年代，瑞士博學(xué)家約翰·蘭伯特 （Johann Lambert） 才提出了一種證明其非理性.

圓周率是什么時(shí)候第一次計(jì)算的？

似乎只要我們一直在研究圓，我們就已經(jīng)意識(shí)到，無(wú)論形狀的大小如何，大約需要三個(gè)直徑才能構(gòu)成一個(gè)圓周。

甚至有證據(jù)表明這個(gè)比例在數(shù)學(xué)中大約 4,000 年前，古巴比倫人明白，整齊地位于圓內(nèi)的六邊形的周長(zhǎng)等于其半徑的六倍，因此得出的值為 3.125。

大約公元前 1650 年在古埃及制作的 Rhind 紙莎草紙（下圖）聲稱，如果您要去除“直徑的 1/9 并在剩余部分上構(gòu)建一個(gè)正方形;這與 Circle“ 具有相同的面積，相當(dāng)于值 3.16049。

（大英博物館古埃及和蘇丹部/PD）

錫拉丘茲的阿基米德也很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。使用多邊形就像巴比倫人一樣，他把邊相乘，得出了一個(gè)更理論化的值，介于 3 到 1/7 之間，以及 3 到 10/71 之間。

為什么 pi 如此受歡迎？

作為所有圓的常數(shù)，pi 是一個(gè)公理——一個(gè)基本原理——可以用來(lái)幫助描述整個(gè)物理學(xué)和幾何學(xué)中的各種現(xiàn)象和概念。

這使得它在分析和描述自然世界的廣泛應(yīng)用程序中非常有用，從河流蜿蜒曲折到原子的結(jié)構(gòu).

即使在圓圈似乎沒(méi)有立即參與的地方，圓周率也會(huì)出現(xiàn)奇怪的外觀。例如，任意兩個(gè)整數(shù)沒(méi)有公正因子的概率 – 所描述的互素–是6/π^2.

除了其實(shí)際和數(shù)學(xué)應(yīng)用之外，圓周率純粹出于詩(shī)意和審美而引起了公眾的興趣。舊金山探索館的一位名叫拉里·肖 （Larry Shaw） 的工作人員和物理學(xué)家在 1988 年的一次員工務(wù)虛會(huì)上指出，3 月 14 日的日期如何反映了圓周率的前三個(gè)數(shù)字 3.14。

從那里慶祝的一天科學(xué)和數(shù)學(xué)誕生了：Pi Day。三十多年過(guò)去了，全世界都在慶祝這一天，分享圓周率瑣事、數(shù)學(xué)問(wèn)題以及烘烤最著名的圓形甜點(diǎn)：餡餅。

（科學(xué)警報(bào)）

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