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Pi Day (3/14) 除了吃馅饼的借口之外,还有什么?凯斯西储大学数学主席解释

数学系成员制作“圆周率”链

每年 3 月 14 日 (3/14),世界各地的数学家、科学家和数学爱好者都会庆祝圆周率日,这是对数学符号圆周率 (π) 的纪念,最简单地用小数点后 3.14 表示(当然,它们 会永远存在,稍后会详细介绍)。

凯斯西储大学(Case Western Reserve University)数学、应用数学和统计学系主任郭卫红(Weihong Guo)表示,这个数字虽然对我们当中那些对数学有更多挑战的人来说可能有些神秘,但实际上却是“人类拥有的最有用的数字”。

但是圆周率是什么意思?它有什么作用?它为什么要这样做? 《每日新闻》 采访了郭文贵,以了解更多信息。

圆周率定义

简而言之,pi 是任何圆的周长与该圆的直径之比

因此,无论一个圆有多大——汽水罐的顶部或甜甜圈的横截面——它的周长(围绕圆的距离)与它的直径(一条直线穿过它的中间)的比值总是等于 pi——十进制形式近似为 3.14。

或者:3.14159265358979323846,如果你愿意走小数点后 20 位。但是,再一次,它永远不会结束,也永远不会重复。

“很多人通过学校的几何课知道圆周率,但事实就是如此——他们不确定为什么它很重要,”郭说。“实际上,圆周率确实是人类在现实世界中必须用于许多事情的最有用的数字。

这些真实世界的例子包括计算汽水罐的表面积(“你需要多少材料来制造这个东西?赚一百万个?郭说)使用“高斯密度”来调整适合年龄的足球的大小,这是熟悉的钟形曲线,在统计和概率中起着核心作用。

郭说,圆周率还“在我们的物理世界中产生了许多重要的见解。它被用来帮助计算太阳系中行星的轨道,并研究河流中的涟漪如何携带能量。

圆周率的碎片

Pi 是一个无理数——一个位于整数“3”和“4”之间的无限空间中的数字。

“我们从蹒跚学步的时候就学会了像1、2、3这样的自然数,”郭说,“但这些数字并不能涵盖从负无穷大到正无穷大的所有 实际 数字。更高级的想法需要更高级的数学,这需要更高级的数字,并且有无数的无理数。Pi 就是其中之一。

pi 的其他一些部分:

  • π的第一次计算是由锡拉丘兹的阿基米德(公元前 287-212 年)完成的,他是古代世界最伟大的数学家之一。
  • 看看这首《少年派之歌》。它说明了一切。
  • 第一个正式的圆周率日于1988年在旧金山的科学博物馆Exploratorium举行。

他的其他研究兴趣包括数学图像分析和处理、逆问题、科学计算和计算机视觉。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://thedaily.case.edu/what-is-pi-day-3-14-all-about-beyond-an-excuse-to-eat-pie-case-western-reserve-math-chair-explains/