数字π的一生

【慕联导读】

数学小故事——π，世界上最神秘的数字！

一“竭尽法”——早期的π

历史上的π首次出现于埃及。1858年，苏格兰一位古董商偶然发现了写在古埃及莎草纸（古埃及人广泛采用的书写介质）上的π的数值。

古代巴比伦人计算出π的数值为3.但是希腊人还想进一步计算出π的精确数值，于是他们在一个圆内绘出一个多边形，这个多边形的边越多，其形状也就越接近于圆。希腊人称这种计算方法叫“竭尽法”。事实上这也确实让不少数学家精疲力竭。阿基米德的几何计算结果的寿命要长一些，他通过一个九十六边形估算出π的数值在3至3.17之间。

在以后的700年间，这个数值一直都是最精确的数值，没有人能够取得进一步的成就。到了公元5世纪，中国数学和天文学家祖冲之和他的儿子在一个圆里绘出了有24576条边的多边形，算出圆周率值在3和3.16之间，这样才将π的数值又向前推进了一步。

达芬奇计算π的数值方法即简单又新颖。他找来一个圆柱体，其高度约为半径的一半（你可以用扁圆罐头盒来做），将它立起来滚动一周，滚过的区域就是一个长方形，其面积大致与圆柱体的圆形面积相等。但是这种方法还是太粗略了，因此后人还是继续寻找新的精确方法。

二、确立与徘徊

1665年，英国伦敦瘟疫流行，伊萨克牛顿只好休学养病。在此期间，他潜心研究π的数值，终于创造出一种新的计算π值得方法。不久，科学家们就将π值不断向前推进。1706年，π的数值已经扩展到小数点后100位。也就是这一年，一位英国科学家用希腊字母对圆周率进行了命名，这样圆周率就有了今天的符号“π”。

在整个19世纪，人们还是希望计算出π的最后数值。当时，德国汉堡有一位数学天才约翰达斯能够心算出八位数的积。他在计算时还能够做到一算就是几个小时，累了就睡觉，醒来时能够在睡前的基础上接着再计算下去。1844年，这位天才开始计算π的数值，在两个月之内，他将π值又向前推进到小数点后第205位。另一位数学天才维利姆尚克则凭着自己手中的一支笔、一张纸，用了近20年时间，将π值进一步推至小数点后707位。这一纪录一直保持到20世纪，无人能够刷新。遗憾的是，后人经过检验发现，这位天才的计算结果中小数点后第527位数字有误，20年的辛苦工作竟然得出这么个结果，不得不令人叹息。

三、计算机时代的π

π在令数学家头疼了几个世纪之后，终于在本世纪遇上了强大的对手——计算机。1949年，计算机曾对π值进行了长达70个小时的计算，将其精确到小数点后2037位。但是令数学家大为头疼的是，他们仍然无法从中找到可循的规律。1967年，计算机将π值精确到小数点后50万位，六年后又进一步推进到100万位，1983年，更精确到1600万位。

1984年，一对俄罗斯兄弟使用超级计算机将π值推进到小数点后10亿位。兄弟俩中的格利高里很有数学天赋，他们的超级计算机能够永无休止地计算π值。格利高里后来评论说：“计算π值是非常适合实验计算机性能的测试工具”为了计算π值，兄弟俩从全国采购计算机部件，组装了世界上最强大的计算机。

历史上的第一个“π节”于1988年3月14日在美国的探索博物馆举办，探索博物馆算是巴黎发现宫的姊妹博物馆，位于旧金山市中心。每年第3个月的第14天，也就是3/14，是一个非常适合庆祝π的日子，因为3.14就是我们通常使用的近似π值，精确到小数点后两位。自那时起，这个创意被世界各地的追随者和爱好者效仿，他们每年都聚集在一起庆祝π这个常数，进而庆祝所有数学知识的存在。因为一年一度的庆祝活动影响范围如此之大，因此在2009年，美国众议院正式通过将每年的3月14日定为“圆周率日”（π节）即“Pi Day”。2011年，福偶记数学协会也正式宣布将每年的3月14日设为“国际数学节”.每年的3月14日下午1:59，人们都要绕着当地的科学博物馆绕行3.14圈，同时嘴里还吃着各种饼，因为“饼”在英语里与π同音。在美国麻省理工学院，每年秋季足球比赛时，足球迷们都要大声呼唤自己最喜爱的数字：“3.14159！”

π是数学常数中的“千面女郎”，虽然它无章可循，但是对π感兴趣的人越来越多。在算术学、代数学、数学分析、概率学等领域，几乎没有任何一位数学家——不管他从事的是哪一领域的研究——从来没有和π打过交道。在发现宫的中心位置，圆形的π厅熙熙攘攘，热闹非凡，小花样繁多。Π——作为一个神奇又伟大的数字，它的一生贯穿整个人类历史。数学的魅丽远不止π这个特殊的数字，希望大家能从小故事中领略到数学的吸引力，使数学学习不只是一项任务，更多的是带给我们思维发散的乐趣。

来源：互联网     编辑：韩孟丽