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科技、教育1. 國際數(shù)學(xué)節(jié)

 夜明珠2016 2016-03-15
      

        3月14日是國際數(shù)學(xué)節(jié),也是國際圓周率日。這是國際數(shù)學(xué)協(xié)會于2011年正式宣布將每年的3月14日設(shè)為國際數(shù)學(xué)節(jié),因其來源則是中國古代數(shù)學(xué)家祖沖之的圓周率,所以大都習(xí)慣稱為“國際圓周率日”。

      中國古代數(shù)學(xué)家祖沖之(429—500),字文遠(yuǎn),范陽郡遒縣(今河北省保定市淶水縣)人,是我國南北朝時(shí)期著名數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。

     《隋書.律歷志》有如下記載:“宋末,南徐州從事祖沖之更開密法。以圓徑一億為丈,圓周盈數(shù)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒數(shù)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正數(shù)在盈朒二限之間。密率:圓徑一百一十三,圓周三百五十五。約率,圓徑七,周二十二?!边@一記錄指出:祖沖之關(guān)于圓周率有兩大貢獻(xiàn):其一是,求得圓周率:3.1415926<π<3.1415927。其二是,得到π的兩個(gè)近似分?jǐn)?shù):約率為22/7;密率為355/113。

      這一密率值是世界上最早提出的,比歐洲早1100年,所以有人主張叫它“祖率”,圓周率的祖先。他將自己的數(shù)學(xué)研究成果匯成一部著作,名為《綴術(shù)》,唐朝國學(xué)曾經(jīng)將此書定為數(shù)學(xué)課本。

圓周率日是一年一度的慶祝數(shù)學(xué)常數(shù)π的節(jié)日,時(shí)間被定在3月14日。通常是在下午1時(shí)59分慶祝,以象征圓周率的六位近似值3.14159,有時(shí)甚至精確到26秒,以象征圓周率的八位近似值3.1415926;習(xí)慣24小時(shí)記時(shí)的人在凌晨1時(shí)59分或者下午3時(shí)9分(15時(shí)9分)慶祝。全球各地的一些大學(xué)數(shù)學(xué)系在這天舉辦派對。

      國際圓周率日可以追溯至1988年3月14日,舊金山科學(xué)博物館的物理學(xué)家Larry Shaw,他組織博物館的員工和參與者圍繞博物館紀(jì)念碑做3又1/7圈(22/7,π的近似值之一)的圓周運(yùn)動,并一起吃水果派。之后,舊金山科學(xué)博物館繼承了這個(gè)傳統(tǒng),在每年的這一天都舉辦慶?;顒?。

        2009年,美國眾議院正式通過一項(xiàng)無約束力決議,將每年的3月14日設(shè)定為“圓周率日”。決議認(rèn)為,“鑒于數(shù)學(xué)和自然科學(xué)是教育當(dāng)中有趣而不可或缺的一部分,而學(xué)習(xí)有關(guān)π的知識是一教孩子幾何、吸引他們學(xué)習(xí)自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的迷人方式……π約等于3.14,因此3月14日是紀(jì)念圓周率日最合適的日子?!?/span>

    【關(guān)于  圓周率】

     圓周率(Pi)是圓的周長與直徑的比值,一般用希臘字母π表示,是一個(gè)在數(shù)學(xué)及物理學(xué)中普遍存在的數(shù)學(xué)常數(shù)。π也等于圓形之面積與半徑平方之比。是精確計(jì)算圓周長、圓面積、球體積等幾何形狀的關(guān)鍵值。 在分析學(xué)里,π可以嚴(yán)格地定義為滿足sin x = 0的最小正實(shí)數(shù)x。

       圓周率用字母 (讀作pài)表示,是一個(gè)常數(shù)(約等于3.141592654),是代表圓周長和直徑的比值。它是一個(gè)無理數(shù),即無限不循環(huán)小數(shù)。在日常生活中,通常都用3.14代表圓周率去進(jìn)行近似計(jì)算。而用十位小數(shù)3.141592654便足以應(yīng)付一般計(jì)算。即使是工程師或物理學(xué)家要進(jìn)行較精密的計(jì)算,充其量也只需取值至小數(shù)點(diǎn)后幾百個(gè)位。

       歷史上最馬拉松式的人手π值計(jì)算,其一是德國的魯?shù)婪颉し丁た埔羵悾麕缀鹾谋M了一生的時(shí)間,于1609年得到了圓周率的35位精度值。其二是英國的威廉·山克斯,他耗費(fèi)了15年的光陰,在1874年算出了圓周率的小數(shù)點(diǎn)后707位,并將其刻在了墓碑上作為一生的榮譽(yù);可惜,后人發(fā)現(xiàn),他從第528位開始就算錯(cuò)了。

      2010年8月30日,日本計(jì)算機(jī)奇才近藤茂利用家用計(jì)算機(jī)和云計(jì)算相結(jié)合,計(jì)算出圓周率到小數(shù)點(diǎn)后5萬億位。

      2011年10月16日,日本長野縣飯?zhí)锸泄韭殕T近藤茂利用家中電腦將圓周率計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后10萬億位,刷新了2010年8月由他自己創(chuàng)下的5萬億位吉尼斯世界紀(jì)錄。56歲的近藤茂使用的是自己組裝的計(jì)算機(jī),從10月起開始計(jì)算,花費(fèi)約一年時(shí)間刷新了紀(jì)錄。

      把圓周率的數(shù)值算得這么精確,實(shí)際意義并不大。現(xiàn)代科技領(lǐng)域使用的圓周率值,有十幾位已經(jīng)足夠了。如果以39位精度的圓周率值,來計(jì)算宇宙的大小,誤差還不到一個(gè)原子的體積 。以前的人計(jì)算圓周率,是要探究圓周率是否循環(huán)小數(shù)。自從1761年蘭伯特證明了圓周率是無理數(shù),1882年林德曼證明了圓周率是超越數(shù)后,圓周率的神秘面紗就被揭開了。


 
 

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