數學(xué)上將圓的周長(cháng)和直徑的比值稱(chēng)為π,也就是圓周率。3.14,這是圓周率的近似值 ,所以3月14日也被確定為圓周率日。當然了,圓周率數值從最初的3.14到往后的不斷發(fā)展,位數也在不斷加長(cháng)。迄今為止,谷歌科學(xué)家已將圓周率算到31.4萬(wàn)億位。
到這大家可能都有一個(gè)疑問(wèn):圓周率只是一個(gè)數值,科學(xué)家這樣做到底是為了什么?其實(shí)早在公元前2500年左右,埃及的胡夫金字塔就和圓周率有關(guān)。例如,金字塔的周長(cháng)和高度之比等于圓周率的兩倍,正好等于圓的周長(cháng)和半徑之比。
不僅如此,在公元前1900年至1600年的一塊古巴比倫石匾上,就刻著(zhù)圓周率 = 25/8 = 3.125的文字。而同一時(shí)期的古埃及文物,萊因德數學(xué)紙草書(shū)也記載著(zhù)圓周率等于分數16/9的平方,約等于3.1605。而古希臘作為古代幾何王國對圓周率的貢獻尤為突出。
其大數學(xué)家阿基米德(公元前287–212 年) 開(kāi)創(chuàng )了人類(lèi)歷史上通過(guò)理論計算圓周率近似值的先河。他窮盡畢生精力,用迭代算法和兩側數值逼近的概念算出圓周率的下界和上界分別為223/71 和22/7, 并取其平均值3.141851 為圓周率的近似值。
當然了,中國在圓周率這塊上發(fā)展的有點(diǎn)晚。約公元前2世紀的《周髀算經(jīng)》中有“徑一而周三”的記載,表明圓周率在當時(shí)被算為3。東漢時(shí),張衡得出π=3.162。 公元263年,中國數學(xué)家劉徽說(shuō):“割之彌細,所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無(wú)所失矣?!?div style="height:15px;">
最后,他用“割圓術(shù)”計算圓周率,先得出π=3.14,然后又算出π=3.1416。公元480年左右,南北朝時(shí)期的數學(xué)家祖沖之進(jìn)一步得出圓周率精確到小數點(diǎn)后7位的結果,領(lǐng)先他國800年,直到15世紀初才被阿拉伯數學(xué)家卡西打破。因為他將圓周率精確到17位的小數值。
進(jìn)入科技時(shí)代后,人們利用電子計算機等先進(jìn)的儀器對圓周率進(jìn)行了更精確的測算,而圓周率也在人們的探索之旅中也扮演著(zhù)更加重要角色。譬如大到測算宇宙天體的體積,小到計算圓的面積和體積,都得用到它。因此,圓周率作為最基本的數學(xué)概念,被運用到我們生活的方方面面。
當然了,也有觀(guān)點(diǎn)認為圓周率與宇宙有很多相似之處,比如它的不規律性,像極了宇宙中的各類(lèi)天體;它的無(wú)窮無(wú)盡也與宇宙的無(wú)邊無(wú)界類(lèi)似。也就是說(shuō),人們對圓周率的測算在不斷更新進(jìn)步,隨之而來(lái)對宇宙的了解也在不斷探索中得到了擴展。不過(guò),這在普通人眼中很難理解。
或許等到某天我們有足夠的能力了解圓周率的規律時(shí),宇宙的奧秘也被緩緩揭開(kāi)。除此之外,很多國家也會(huì )以圓周率的精確程度來(lái)比較自己超級計算機的先進(jìn)性。