本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
又到圆周率日了!我曾经对这个节日感到深深的疏离感,但自从我开始撰写数学文章以来,多年来,我开始勉强欣赏它,把它当作一个学习或撰写我原本不会接触的数学的机会。我相信你能找到馅饼来吃,或者参加数字背诵比赛,但我认为庆祝圆周率常数更好的方式是学习一些新东西。
1897年,印第安纳州议会曾试图颁布法令,规定 π 为 3.2。事实上,这是声称要化圆为方的法案的一部分;修订后的 π 值只是附带损害。化圆为方是数学中一个千年难题,它询问是否有可能仅使用圆规和直尺来构造一个与给定圆面积相同的正方形。这在 1882 年被证明是不可能的,但消息显然尚未传到印第安纳州议会。
但也许我们对印第安纳州和爱德华·J·古德温有点过于苛刻了,这位倒霉的数学爱好者的化圆为方导致了广受嘲笑的法案。正如Kelsey Houston-Edwards 在这段精彩视频中解释的那样,π 并不总是 3.14159…。如果你以不同的方式测量距离,你的圆看起来会不同,你会得到不同的圆周率常数。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
James Propp 也在他的最新文章中撰写了关于这些和其他替代 π 值的文章。也许古德温只是忽略了注明他使用的是 p=2.1 或其他值的 Lp 度量。(我没有计算数字,因此 p 的精确值留给读者作为练习。)当然,这将要求我们相信他试图使用非常规的圆规和直尺来化圆为方。如果是这样,我更加佩服了。但是,老兄,你得展示你的计算过程!
查看不同 Lp 度量中的 π 值有一个不错的好处:3 到 4 之间的任何数字都是某些 Lp 空间中的 π 值,因此您可以在三月份的任何一天庆祝圆周率日。
如果 Lp 度量不是你的菜,那么恕我直言,我为 π 和圆周率日写了一些不错的文章。
2012 年,我确切地想知道,为了建造建筑物或飞向外太空,我们需要多少位 π。答案是:比你当地 π 数字背诵比赛的获胜者知道的要少得多!
2013 年,我感觉有点乖戾,写了一篇链接汇总,汇总了其他人庆祝这个我试图忽略的节日的所有方式。
2014 年,我写了关于另一个 π 值,即素数计数函数。圆周率日不一定只与几何有关!这个函数潜伏在我去年写的一篇文章的幕后,这篇文章是关于素数末位数字中奇怪的反一致性偏差。那篇文章让我深入研究了哈代-李特尔伍德猜想,数论中两个听起来合理的陈述,但它们不可能同时为真。
2015 年,在“世纪圆周率日”,我狼吞虎咽地阅读了连分数,这是一种客观上比十进制系统更好的数字书写方式,并撰写了世纪圆周率日链接汇总。
最后,π 可能会变得令人毛骨悚然。有一年万圣节,我写了关于一些让我感到恐惧的东西:高阶同伦群,记为 πn。
无论您有什么数学偏好,我都希望您在这个圆周率日和整个圆周率月找到一些新的东西来深入研究。