在卡尔·萨根的科幻小说《接触》中,外星人曾经发现小数点右边的随机性和无序性在小数点右边到一定位数后就停止了,超过小数点右边10位之后,就是写成0和1。他说会出现一些有用的信息。出现。萨根说的是真的吗?距离这里有多远?瑞士研究人员最近宣布,他们可能创造了新的世界纪录。研究团队使用DAViS(数据分析、可视化和模拟能力中心)超级计算机获得了迄今为止对数学常数最准确的估计。其精度为62.8 万亿(6.2810^3)位小数。此前,一项相关的世界纪录是由美国计算机专家Timothy Mullican 在2020 年1 月创造的,他花了8 个多月的时间将 计算到小数点后50 万亿位。这项新研究不仅在之前研究的基础上将的精度进一步提高了12万亿位小数,而且仅用了108天零9小时就完成了计算,远远超过了之前的记录。这项新记录的细节尚未公布,新的计算结果正在等待验证和最终确认。
如您所知,圆周率是指圆的周长与其直径的比值。威尔士数学家威廉·琼斯首先引入了希腊字母来表示圆周率,后来当莱昂哈德·欧拉使用这个符号时,它成为圆周率的标准符号。 这个概念对于小学生来说都很容易理解,但是用小数点来计算就不那么容易了。像1/7 (0.1428571428571.) 这样的数字有无限多个小数位,但这些数字非常有规律地每6 位循环一次。然而, 是无理数的典型例子。即不能用分数来表示,小数点后无限数没有重复模式。不仅如此,是一个超越数,这意味着它不能用简单的整数方程来定义。 的近似值为3.1415926536。仅使用这10 位小数,您就可以计算出地球的周长,精确到毫米。小数点后32 位,您可以计算出银河系的周长,精确到氢原子的宽度。只要我们有65位小数,我们就可以将可观测宇宙的大小计算到普朗克长度(最短可测量距离)的精度。那么剩下这么多小数位有什么用呢?总之,它们在科学上的用处不大。但从古至今,世界各地的数学家和后来的计算机科学家都在不断尝试计算。最直接的原因是,关于的本质其实还存在很多疑问。尽管经过了几个世纪的研究,有关其十进制扩展模式的一些基本问题仍然没有得到解答。据推测, 应该是一个正常数。也就是说,数字和序列出现的频率应该相同。例如,您预计数字3 的出现频率与数字8 的出现频率相同,并且数字字符串12345 和99999 的出现频率也相同。但我们仍然不知道数字0 到9 在pi 小数位上出现的次数是否相同。而且,更重要的是,很多人对的兴趣不再局限于数字本身,而是想用它来开发和测试新的高精度乘法算法和超级计算机性能。找到计算 的新公式可以加深我们对数字的数学理解,并在科学家之间的研究中创造有趣的竞争。计算 的方法发生了重大变化,特别是随着微积分和无穷级数方法的发展。比如2020年打破记录时,Mullican使用的无限级数是1988年提出的Chudnovsky算法,每次加法将圆周率的小数点前进约14位,这是一个非常高效的计算公式。从计算的角度来看,优化 的计算对我们生活中许多其他领域的计算机都有影响,从准确的天气预报到DNA 测序,甚至COVID-19 建模。硬件和软件也可能受益。本次计算,计算速度是上一次的3.5倍,超算性能也得到了惊人的提升。
计算的细节尚未公布,但许多人预计这些数字中会出现一些有趣的数学瑰宝。 的小数计算永远不会“完成”。总有数字可供搜索,新的记录不断被打破。不断增加的数字背后隐藏着什么?我不能告诉任何人。
# 组建团队:
文字:马卡
#参考来源:
https://theconversation.com/why-bother-calcuring-pi-to-62-8-trillion-digits-its-both-useless-and-fascinating-166271
https://www.livescience.com/record-number-of-pi-digits.html
https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/66179-most-accurate-value-of-pi
#图片来源:
封面来源:fdecomite,来自Flickr,CC BY
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