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
你有没有想过,如果被算完了会发生什么?圆周率的渊源
,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。
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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。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。那么,这个究竟是怎么得来的呢?
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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。
祖冲之
直到15世纪,阿拉伯数学家卡西将精确到小数点后17位。17世纪时,又有人又将计算到了小数点后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。
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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,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。
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一旦被算尽了,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。
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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?
事实上,圆周率也不可能被算完。只要世界上还存在圆这种事物,圆周率就一定是算不尽的。如果算尽了,也就证明这个物体只是一个无限多边形,曲线根本不存在。
在常见科学领域中,人们根本不可能用到圆周率小数点后的几十万亿位,最多也只是精确到小数点后几十位,把误差缩小到一个原子那么大就可以了,零误差在实际运用中根本不可能存在。
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因此,计算到小数点后几十万上百万亿位,用实用的角度来开并没有什么具体意义。人们这样做的原因不过是勇于挑战,探索永无止境。用超级计算机来演算圆周率,也是为了测试其计算能力。
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