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神秘的圆周率,迷人的圆周率,特立独行的圆周率

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  • TA的每日心情

    2019-12-31 05:25
  • 签到天数: 34 天

    [LV.5]辟谷中学I

    发表于 2019-12-10 04:57:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
    人们使用圆周率已经有几千年了
    “π(希腊字母π,发音像单词“pie”)是任何一个圆的周长与该圆的直径之比,”大约等于3.14。不管一个圆的大小,它的周长总是比直径大3.14倍。4000多年前,古埃及人和巴比伦人已经计算出这个常数,并用它进行计算。在18世纪,数学家给这个数字起了“π”的名字。看看一些更有趣的事实,基本上一切都是如此有趣。
    我们在3月14日庆祝圆周率节
    早在1988,旧金山探险馆的Larry Shaw博物馆就开始观察3月14日获得它了吗?3月14日!---也恰巧是大科学家爱因斯坦的生日,也是全球圆周率日,也是有爱人士口中的“白色情人节”。到2009年,庆祝活动已经发展到具有了全球辐射力和影响力,以至于美国国会通过了一项决议,将这一任命正式公布。决议指出:“众议院支持指定‘圆周率日’及其在世界各地的庆祝活动……并鼓励学校和教育工作者通过适当的活动来观察这一天,教学生圆周率,让他们参与数学学习。”在圆周率日当天有自己特色的谷歌logo。
    π是一个无理数
    π是一个无理数。它不能用分数来表示;它不以重复模式(如1/3的十进制表达式,0.33333…,其中三个将永远重复)结尾,也不以小数位数(如3/4或.75)结尾。它只是不断地前进,前进,前进。到目前为止,圆周率已经计算到超过22万亿位数。这需要一台装有24个硬盘的电脑,连续工作105天才能计算出来。
    更长的圆周率未必就好
    虽然我们知道圆周率超过一万亿位,但我们真的不需要它们。理论上科学家们其实可以用小数点后39位来确定整个宇宙的球形体积。美国航天局喷气推进实验室的机器人太空和地球科学任务仅使用小数点后15位的圆周率。“对于JPL的最高精度计算,即行星际导航,我们使用3.141592653589793,”
    “π”比它的前一个名字短得多
    这个数字与希腊字母π的关系实际上是18世纪才出现的,人们虽然从古巴比伦人时代就知道这个数字,但从此之后也没有形成这么全球流行的名称和符号。1706年,英国数学家威廉·琼斯(WilliamJones)是第一个称π为圆周率符号的人。人们发现了1706年以前的数学书,把这个数字称为一个很长的拉丁语短语,意思是“当直径乘以它时,这个量就产生了周长。”
    π小数点后的数字是随机的
    经过计算的π的数万亿位数没有任何可辨别的模式(规律)。几个世纪以来,数学家们一直试图寻找诸如规律性模式,但都无功而返。其实,早在1768年,一位自学成才的德国数学家和天文学家约翰兰伯特就证明了π是无理数。
    有人记住了小数点后7万后的圆周率
    《吉尼斯世界纪录大全》承认拉吉维尔·米纳是圆周率数字记忆的冠军。2015年3月21日,在印度维洛尔的维特大学,米纳将圆周率背到了小数点后7万位。米纳当时是一名21岁的学生,他花了九个多小时才做完。
    圆周率激发了多方面的纪录创造
    除了拉吉维尔·米纳的成就,其他吉尼斯世界纪录也被授予圆周率主题的成就。2014年,德国一所语法学校的589人组成了最大的人体组成的π符号。2017年,意大利托迪的520名教师和学生组成了最长的圆周率数字。市长举着一个写着数字3的牌子,后面的每个人都站在小数点后每一位数上。
    π有太多实际用途
    科学家每天都用圆周率来做重要的计算,比如确定球体的体积、圆的面积和圆柱体的体积。NASA喷气推进实验室的工程师Charles Dandino说:“这些关系构成了结构有多硬、如何振动以及如何理解设计可能失败的基础,在我的职业生涯中,π是允许我计算进入金星大气层所需的防护罩的尺寸和能安全着陆的降落伞的尺寸的保障。另一位JPL工程师安妮塔·森古普塔(AnitaSengupta)说:“π才是把好奇号探测器降落在火星表面的那个关键。”π的应用也在你的身边,你车上的GPS系统和智能手机使用它来计算你在地球上的具体位置。
    π其实是个电影明星
    圆周率在流行文化中有过几次重要的出现。最值得注意的是,有一部关于它的整部电影,叫做《圆周率:在混乱中寻找信仰》。1998年的这部电影获得了编剧达伦·阿罗诺夫斯基的独立精神奖,但这部电影无疑有点让人沮丧,因为它讲述了一位苦恼的数学家试图(但未能)解开宇宙的秘密。在桑德拉·布洛克的惊悚片《网络》中,点击一个圆周率符号将布洛克的角色发送到机密的政府文件中。在阿尔弗雷德·希区柯克《撕破的窗帘中》,圆周率符号是代表逃生网络的代码。甚至在《星际迷航》的其中一集中,舰长斯帕克挑战一台邪恶的电脑先计算出了圆周率的最后一位数,从而击败了它。
    圆周率还能走多远
    你可以在piday.org上看到π到一百万位小数的样子(还在继续滚动!).另一种方法来可视化这个超长数字?如果你用小四的字号把圆周率打印到10亿位,你需要一张横跨美国一半的纸,从堪萨斯州铺到纽约市。
    (图片来自百度,撤除请联系)
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  • TA的每日心情

    2019-12-31 05:25
  • 签到天数: 34 天

    [LV.5]辟谷中学I

     楼主| 发表于 2019-12-10 05:06:06 | 显示全部楼层
    2018年3月14日,霍金逝世,享年76岁。作为当代最伟大的科学家之一,霍金绝对值得纪念。
    21岁就被医生判定活不过两年,他硬是从死神手里多抢来了50几年,投身于宇宙学和黑洞的研究,并用通俗的语言将这些艰深的知识推向大众,唤起无数人的好奇心与想象力。


    关于霍金,还有一个神奇的巧合。霍金出生的那天,是伽利略去世的日子,他走的这天,则是爱因斯坦的生日。人类史上三位伟大的科学家就此关联在一起。虽然只是纯粹的巧合,但还是颇为耐人寻味。

    所以,今天不仅是霍金逝世一周年,也是爱因斯坦诞辰140周年
    有意思的是,3月14日还是圆周率日。圆周率π,即圆的周长和直径的比值,是一个神奇的数学常数,在科学中占据重要位置。

    π是一个无理数,对其精确值的计算几乎贯穿整个人类文明史。公元5世纪,我国的数学家祖冲之用几何方法巧妙地将π计算到小数点后7位,即将其确定在3.1415926和3.1415927之间。
    随着计算机技术的快速发展,人类计算π的精度也得到破天荒式的提高——π的十进制精度已高达小数点后万亿位。目前,人类计算π的值主要是为了破纪录。
    作为无理数,π似乎又不是那么无理。虽然π无法转换为任何一个分数,但却可以用无穷级数表示出来。请看π的莱布尼茨公式

    数学是科学最基本的语言,而π又有着微妙的数学意义。因此,π不仅活跃于数学中,还经常跑到宇宙学、热力学、力学和电磁学等科学领域客串。
    更神奇的是,π还可能是一个正规数。何为正规数呢?在数学上,正规数指的是数字随机分布,且0到9各数字出现机会均等的实数。也就是说,π可能包含了所有数字组合。这意味着,宇宙中的所有信息,过去的、现在的以及将来还为发生的一切都可能包含在π之中。
    在《疑犯追踪》中,哈罗德·芬奇是这么说的:

    “π,圆周长与其直径之比,这是开始。后面一直有,无穷无尽。永不重复。就是说在这串数字中,包含每种可能的组合。你的生日,储物柜密码,你的社保号码,都在其中某处。如果把这些数字转换为字母,就能得到所有的单词,无数种组合。你婴儿时发出的第一个音节,你心上人的名字,你一辈子从始至终的故事,我们做过或说过的每件事,宇宙中所有无限的可能,都在这个简单的圆中。用这些信息做什么,它有什么用,取决于你们。”
    值得一提的是,迄今为止人类对π是正规数既无法证实,也无法证伪
    可以毫不夸张地说,如果我们的宇宙是一份被精心设计的作品,那么π就是其中最重要的参数之一。于是,爱因斯坦和霍金,两位专注于研究宇宙奥秘的大师自然就避免不了与π打上交道。

    爱因斯坦引力场方程中,π出现了:

    霍金辐射相关的一个的方程中,π也来凑热闹了:

    可谁能想到,π最终竟然还与爱因斯坦和霍金的生死关联在一起——神奇的3.14——圆周率日、爱因斯坦生日和霍金逝世周年日。
    当然,这一切只是美丽的“巧合”,却也注定成为一段永恒的科学佳话。

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  • TA的每日心情

    2019-12-31 05:25
  • 签到天数: 34 天

    [LV.5]辟谷中学I

     楼主| 发表于 2019-12-10 06:06:09 | 显示全部楼层
    天下皆知美为美,恶已。皆知善,斯不善矣。有无之相生也,难易之相成也,长短之相刑(形)也,高下之相盈也,意〈音〉声之相和也,先后之相隋(随)恒也
    恒也 就是圆周率或类似圆周率的那个无限不循环的存在

    帛书《老子》与《道德经》对比
    帛书《老子》是所见《老子》写本中 [1]  后人改篡最少的版本,它能够很好地帮助我们重新认识传世各本《老子》或《道德经》。
    关于帛书《老子》与《道德经》相比,具有极为超越的先进性是否信据不足,也就是是否为孤证的问题,以下三点可供参考:
    1.时间先进性:考古发现已证明,帛书《老子》的下葬时间约在距今2170年以前,这个时间比目前所知最古老的《道德经》(河上公版)约早50年,而且考古也已证明,帛书甲乙本《老子》的誊抄时间都比下葬时间更早,而誊抄时间还和母本的生成时间有所差距,大致估算,帛书甲本《老子》出现在《道德经》之前至少100年。对照帛书《老子》,可见《道德经》因避刘邦、刘恒、刘启、刘勶和刘弗这五代皇帝的名讳,将全文中的“邦”改成“国”、“恒”改成“常”、“启”改成“开”、“勶”改成“彻”、“弗”改成“不”,导致全书出现了整整100处重大改动。
    2.并非孤证:甲乙本帛书《老子》虽然是同时出土的,但无论是字体、誊抄形式、还是誊抄年代都明显有所不同,它们之间虽有不同,但思想、内容、主题是属于同一体系的,与《道德经》有极为重大的区别,它们被同时收藏于同一书匣内,至少说明在下葬年代已非孤证,只是可能墓主也难以取舍它们与原著《老子》的血亲关系。
    3.自证是根本:现已发现,由于对原文总共三百多句话多达几百处的改动,传世至今的《道德经》造成了极为重大的传承损失,其残存的思想智慧,只是原著的凤毛麟角,不仅造成原著在自然科学领域中的巨大科学成就被彻底销毁了,在社会科学领域中的主题也是完全相悖的,比如“无为”的本意(“无”为不是“无”为)和“不争”之谬(弗争不是不争)。
    参考资料:详情请参看肖钢先生编导的30集系列片《不一样的老子》及8集系列片《什么是道》。
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