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你有没有想过 , 如果π被算完了会发生什么?
圆周率的渊源
π , 就是圆周率 。 人类花了4000年的时间证明它是无理数 , 并且还将它排到了无理数的最后一位 , 是无理数的代表之一 。 由于这个数在生活中实在是太常见了 , 常见到人们几乎忘记了它的重要性 。
上小学我们就学过圆周率 , 一直学到傅里叶变换依然在使用这个π 。 很明显 , 人们必须用一个比三大那么一丁点的数来进行运算 。
举个最简单的例子 , 倒车雷达大家都见过吧 。 为什么倒车雷达能依靠声波的震动来追踪障碍物呢 , 这就要用到FFT , 也就是快速傅里叶变换 。 它结合高速硬件实现对信号的实时跟踪处理 。
可以这么说 , FFT对现代数字信号处理设备的发展起到了奠基作用 。 而这个傅里叶变换在运算中 , 就需要用到这个π 。 那么 , 这个π究竟是怎么得来的呢?
【如果算完了会发生什么?究竟隐藏着什么秘密?结果超乎你的想象】
早在公元前20世纪到17世纪 , 古巴比伦的一块石匾上 , 就能看到圆周率运算的痕迹 。 只是当时人们只是粗略地将25除以8 , 得到了3.125这个数 。
这时候人们计算的圆周率还不准确 , 但已经大概知道了 , 这是一个比3大一点的数 。 直到古希腊的阿基米德将圆周率更正为3.14 。
后来 , 魏晋时期的刘徽将圆周率推算到3.14159 , 南北朝时期的祖冲之将其又推算到小数点后七位 , 这个数值在当时已经非常准确了 。
直到15世纪 , 阿拉伯数学家卡西将π精确到小数点后17位 。 17世纪时 , 又有人又将π计算到了小数点后35位等等 。
截止到目前 , 人们已经可以借助超级计算机 , 把π计算到小数点后100万亿位了 , 但这还远远不够 。
数学危机
第一次数学危机是根号2的发现 , 表明几何学的一些真理与传统算数无关 , 集合量不能用整数来表示 。
这次发现直接冲击了主导西方数学界的毕加哥拉斯学派 , 导致欧洲数学家将几何看作全部数学的基础 , 这种畸形发展直到现在还在欧洲蔓延 。
第二次数学危机就是网传甚广的“阿基里斯追不上乌龟” , 这也叫芝诺悖论 。 由于微积分的出现 , 出现了“无穷大”和“无穷小”这些矛盾 。 至于这个后果嘛 , 不用多说 。 直至此刻网上还有人争论 , 1和0.99无限循环哪个更大 。
第三次数学危机出现在电气时代 。 由于福尔蒂揭示了集合论中的一个悖论 , 引起了一群数学家和物理学家对数学结构的怀疑 。
这个故事大家应该也听过 , 就是说有个理发师宣称自己只给所有不自己刮脸的人刮脸 。 那么 , 如果他平时不给自己刮脸 , 就应当遵守自己的规则去给自己刮脸 , 但如果他这样做了 , 就打破了自己定下的规则 。 这就叫罗素悖论 。
把它带入到整个数中就会发现 , 某些数学合集如果承认了无穷集合 , 承认了无穷基数 , 那就不符合这个数学合集的定义;但如果不承认 , 它就不满足这个合集所建立时的意义 。
很显然 , 第三次数学危机的影响最严重 , 逻辑的数学化导致了诸多悖论的产生 , 撼动了人类辛苦打造了几千年的数学大厦 。
那么 , 一旦这个π被人们算出来了 , 是不是就意味着包括莱布尼茨公式、傅里叶变换、巴塞尔问题等诸多数学问题一开始就是错误的 。
圆周率的影响
作为世界上最重要的无理数 , π几乎涵盖了我们生活的方方面面 。 电子器械、集成电路、轨道模型、航空器材等等 。
一旦π被算尽了 , 也就意味着这些事物从诞生的那一刻起就是错误的 , 单反和圆周率沾一点边的科技发明都会产生影响 。 真的是这样吗 , 其实事情没那么严重 。
有人说π包含了世间所有的秘密 , 就像你的银行卡号、聊天软件密码、任何机密的数据 , 都包含了在这个无限不循环小数里 。
但真要到了那个地步 , 也就意味着人类可以像科幻小说里的那样 , 知晓宇宙间的一切秘密 。 可以所以操控时空、穿越黑洞、探索过去与未来 。 真到了这种程度的话 , 谁还会去在意一个小小的圆周率呢?
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