摘要:今年3月14日是国际数学日,中国邮政发行《数学之美》特种邮票,全套4枚。其中第1枚为“圆周率”。圆周率作为广为人知的数学常数,贯穿于几何、物理等众多学科。邮票元素包含了π的本质定义,以极细线表现早期经典割圆法,并将圆周率小数点后996位以缩微文字的方式呈现于画
π之美
今年3月14日是国际数学日,中国邮政发行《数学之美》特种邮票,全套4枚。其中第1枚为“圆周率”。圆周率作为广为人知的数学常数,贯穿于几何、物理等众多学科。邮票元素包含了π的本质定义,以极细线表现早期经典割圆法,并将圆周率小数点后996位以缩微文字的方式呈现于画面。特别通过橘色设计突出前7位,纪念我国南北朝时期数学家祖冲之。
为了纪念中国古代数学家祖冲之对人类的贡献,2019年11月26日联合国教科文组织第四十届大会上正式宣布的,将每年3月14日定为国际数学日。因此这个节日也称是"π日(Pi Day)"。
4000年前,古埃及和巴比伦人就知道用绳子测量出圆的周长和直径进行比较,发现无论大圆小圆,这个比例都恒定不变,大约为3∶1。
第一个真正对圆周率计算产生影响的人,是公元前三世纪的希腊先哲阿基米德。他将圆的内接正六边形和外切正六边形不断加倍,最后得到两个正96边形。计算出圆周和直径的比大于223/71,小于22/7。
公元5世纪,中国南朝宋齐数学家祖冲之和儿子祖暅采用的割圆术,画出圆的内接24576边形,计算出圆周率的值在3.1415926和3.1415927之间。祖冲之的“密律”世称“祖率”,为355/113。
1586年,荷兰数学家鲁道夫·科伊伦读了阿基米德的书后,便把余生献给了圆周率计算。经过20年孜孜不倦的努力,把圆周率算到小数点后35位:
3.14159265358979323846264338327950288。这便是著名的“鲁道夫数”。后来铭刻在鲁道夫墓碑上,昭示着多边形逼近法的顶峰。
1706年,威尔士数学家威廉·琼斯在他出版的《最新数学导论》中,首次引进第16个希腊字母π的小写表示圆周率。1727年和1736年,瑞士大数学家莱昂哈德·欧拉也多次在论文中使用π,作为圆周率的符号。从此π名满天下,世人皆知,成为主流数学界公认的圆周率专有名词。
英国业余数学家威廉·尚科斯用梅欣公式,于1873年4月,将π计算到707位。可惜于1944年被发现,只有前面527位是正确的,此后便“满盘皆错”了。背运的尚科斯虽然枉费了20年心血,但他终生不倦的求索,仍然不愧为人工计算π的壮举,他创下的记录也一直保持到计算机问世。
1946年,世界第一台计算机埃尼阿克在美国宾夕法尼亚大学诞生。1949年在著名数学家冯·诺依曼主持下,一群数学家把打孔卡输入计算机,埃尼阿克花了70小时,将π计算到2037位。这个世界记录保持了5年之久。从此π的“马拉松竞赛”开始由计算机接管和主宰。
2021年8月,瑞士格劳宾登应用大学使用一台超级计算机,历时108天,将π计算到小数点后62.8万亿位,创下这个数学常数有史以来的极限记录。这是人类现代科学的奇迹和礼赞。
毫无疑问,人类好奇和竞争的天性永远不会消失,π的吉尼斯记录还将不断被刷新。然而对π的精度不厌其详的追求,意义是不大,即使在今天仅为了科学实用,那么在可观测宇宙为边界的圆上,我们只用将π的值取到39位,便能精确计算出一个氢原子的半径。
如何记住π后面的小数点,我国古代有许多顺口溜,利用谐音来记住圆周率的小数点后100位数字。
(设想:一个酒徒在山寺狂饮,醉死山沟的情景。)
山巅一寺一壶酒(3.14159),儿乐(26),我三壶不够吃,酒杀尔(932)!杀不死(384),乐而乐(626)。死了算罢了(43383),儿弃沟(279)。”[前30位]
(接着,设想“死者”的父亲得知儿“死”后的心情。):
吾疼儿(502),白白死已够凄矣(8841971),留给山沟沟(69399)。
(再设想“死者”父亲到山沟里寻找儿子的情景。)
山拐我腰痛(37510),我怕你冻久(58209),凄事久思思(74944)。
(然后,是父亲在山沟里把儿子找到,并把他救活,儿子迷途知返的情景。)
吾救儿(592),山洞拐(307),不宜留(816)。四邻乐(406),儿不乐(286),儿疼爸久久(20899)。爸乐儿不懂(86280),三思吧(348)!儿悟(25)。三思而依依(34211),妻等乐其久(70679)。
当然还有一个版本,设想祖冲之“圆满”人生的心路历程。
3.14159 伤定伊始忆吾旧, 26535 爱路吾深悟。 8979323 布鹃雀鸠甚爱山, 84626 不时遛爱路。 4338327 誓三生不生尔气, 95028 揪吾拧尔发。 8419716 罚誓依旧去亦留, 93993 久散久久散! 7510582 沏壶意宁吾弗爱, 09749 拎酒气死舅。 4459230 世事无究爱山岭, 78164 去发依入寺。 0628620 岭绿艾发乐而宁, 89986 不酒久发乐! 2803482 爱播灵山事博爱, 53421 吾深思爱矣: 1706798 意气零落去酒吧, 21480 爱抑逝不临。 8651328 不乐无益山儿爬, 23066 爱上岭麓绿。 4709384 始祈领救三发誓, 46095 释乐领救吾。
来源:邮文博览