爲什麽圓周率已經算到10萬億位了,還要繼續下去?答案你不會想到
人類走進科技發展的道路之後,出現了很多的學科,可是在這些學科之上還有一個更重要的學科,這就是數學。數學並不是人類走進科技時代才出現的一門學科,它其實在人類進入文明時代之後就出現了,而它也可以稱得上是所有學科的鼻祖。
不管是物理,化學還是經濟學,社會學等,都離不開數學的基礎,尤其是想成爲一名偉大的物理學家,數學必然要學得非常好才行。偉大的物理學家愛因斯坦,曾經花費了10年的時間鑽研數學,正是有了強大的數學基礎,愛因斯坦才會有後來在物理學上偉大的成就。
數學其實就是由各種公式 ,數字組成,我們這個世界的萬物,宇宙的無數奧秘都可以用公式和數字來解釋。在數學體系中,數字是非常重要的環節,有一些數字非常神奇至今無法破解,其中有一個數字看上去非常普通,可是它卻是科學界最讓科學家頭疼難以理解的一個數字,它就是我們熟知的圓周率。
可能有人會說,圓周率有什麽複雜的,小學上學的時候老師已經告訴我們了,它就是一個無厘米,是一個無限不循環小數,沒有任何的規律可言。可就是這樣一個看似簡單平凡的數字,卻成爲了數學史上最偉大的一個發現。
圓周率到底何時出現的,現在還沒有確定的答案。從史書上的相關記載,它的出現距現在至少有幾千年了。古時候已經有數學家對它進行計算,那個時候數學家運用割圓法計算的,將一個圓內接正多邊形,一直分割無限逼近圓形,而現在π的計算主要是以無窮級數爲主,這其中就涉及到了計算圓周率的許多不同公式。
圓周率出現之後掀起了人類對它的計算狂潮,從古時候到近代,有無數的數學家將一生奉獻在了圓周率的計算上。雖然非常努力,但是依靠手工計算,進展非常緩慢。直到計算機的出現,圓周率的計算工作也轉移到了計算機上。
隨著計算機的不斷發展,它的性有越來越好,能夠計算圓周率的位數也越來越大,目前人類依靠超級計算機已經可以計算到圓周率小數點後10萬億位了,這是一個多麽龐大的數字呢。而且這種計算還在繼續下去,可能有人會問了:我們都知道圓周率是無限不循環小數,現在已經計算到10萬億後,後面再計算下去還有什麽意義?
可能很多人覺得圓周率只是一個數學家想要計算盡的一個數字,可事實上它對于人類科技的貢獻是非常巨大的。圓周率小數點後面的位數越多,對于人類科技的幫助越大,它現在已經應用在科學的各個領域,下面我們挑幾個重點來說。
第一個重要的應用就是計算機領域,可能有人說,計算機領域還要用到圓周率?我怎麽沒有見過?事實上,圓周率在計算機領域的應用主要是用來檢驗計算機的性能。可能大家在檢驗一些計算機性能的時候,會用到各種方法,我們平時檢測的時候一般都是用一些檢測軟件,可事實上,這些檢測方法並不能真正完全檢測計算機的性能,尤其是超級計算機。
科學家用來檢測兩台超級計算機哪一個更強,用到的檢測方法往往都是用圓周率,通過兩強計算機運算π,利用相同的計算公式,誰的運算速度更快,算出π的位數更多,誰的性能就更好。由于圓周率是一個無限不循環小數。計算機可以一直運算下去,如果在計算過程中出現了錯誤,說明這台計算機的軟硬件設備存在故障或者不完美的地方,需要重新調整或配置系統。
最經典的案例就是1986年,利用圓周率運算檢測出了CR-AR2型號的電子計算機硬件的BUG;英特爾當年在發布奔騰系列的處理器時,也利用運算圓周率找到了設計上的BUG。計算機已經成爲推動人類科技快速向前,不可缺少的重要工具,正是有了計算機的幫助,科學家才能夠更快處理大量的數據,比如今年公布的人類首張黑洞照片,正是在計算機的幫助下,用了整整2年時間進行數據處理才得到的。如果沒有計算機,可能這個數據整理工作20年都不一定可以完成。而圓周率卻能夠推動計算機的向前發展,也間接推動了人類科技的向前發展。
第二個重要的應用是密碼學領域,對于密碼相信大家都不會陌生,科技的時代也是信息網絡的時代,爲了讓數據不泄密,很多重要的數據我們都需要進行加密,可是道高一尺,魔高一丈,不管你的密碼設置的如何複雜,總有一些高手能夠將它們進行破解。
密碼學中利用數字加密是最常見的,但加密的數字從何而來?如果從已有的特殊數字或書籍頁碼等方面找尋數字,很容易被破譯,最優的方法是找到一個完全隨機的數字,如果利用計算機生成,這個數字一定不是完全隨機的,因爲程序可以被破解,這時圓周率就派上用場了,它能夠生成真正完全的隨機數。
密碼想要真正複雜難以被破解,只有真正完全的隨機數字才行,而能夠真正做到這種完全隨機的只有圓周率,只要圓周率後面的數字足夠長,足夠多,用它們的隨機性生成的密碼從理論上來說是不可以破解的,即使能夠破解,需要付出的時間也會非常長。因此,現在重要的一些數據加密基本都是用圓周率的這種隨機數字來進行的。
當然,科學家一直在進行圓周率的計算,還有一個期望,那就是看看它到底有沒有極限。從理論上來講,世界萬物和規則都不可能存在無限這種說法,即使宇宙大爆炸時的那個奇點,也只是理論上的質量無限大,體積無限小。
那麽這個圓周率難道就能夠打破這個規則,它真的是無限的嗎?對此科學家也表示懷疑,雖然對它有懷疑,但是以人類現在的科技可能還真拿它沒有辦法,因爲在現有的科學體系下,它還是一個無限的數字存在。當然,有可能在未來,科技更強發達了,有可能真正揭開圓周率的奧秘。
如果有一天圓周率被算盡了,它不再是是一個無限不循環小數,那會發生什麽呢?可能現有的很多科學體系都將推倒重來。雖然很多人不願意看到這種情況的出現,但是如果它真的出現了,有可能也是人類文明的一次重大變革,讓科學實現新一輪騰飛的時刻。---來源: 大華說三農 -