Fans fejrer Pi Day (3.14) med π pie. Foto af Flickr-bruger pauladamsmith
14. marts, når det skrives som 3.14, er de første tre tal pi (π). For at mindes den (helt kunstige) sammenløb mellem verdens mest berømte og uendelige matematiske konstant med den måde, vi kan skrive datoen på, omfavner matematikentusiaster rundt om i landet deres indre nerderhed ved at fejre π, forholdet mellem omkredsen af en cirkel og dens diameter.
Datoen - som også tilfældigvis er Einsteins fødselsdag - inspirerer til fejring hvert år. I dag. Massachusetts Institute of Technology lægger adgangskodebeskyttede beslutningsbreve på sit adgangskontorwebsted - de deltagende deltagere kan se, om de fik adgang kl. 18.28 (omtrent lig med 2π, eller forholdet mellem en cirkles omkreds og dens radius) . For ikke at blive overskredet, Princetons fejring af pi spænder over en hel uge, komplet med en pie-spisekonkurrence, en Einstein look-alike-konkurrence og en π-tema videokonkurrence (videoer, der udvider pi og Einsteins fødselsdag skal være mindre end 3, 14 minutter; vinderen vil blive annonceret klokken 3:14 i dag og vil modtage - du gætte det - $ 314.15).
Bare hvorfor er folk gale af pi? Tallet - tre efterfulgt af en uophørlig række af numre efter decimalpunktet, alle tilfældigt fordelt - er verdens mest berømte irrationelle tal, hvilket betyder, at det ikke kan udtrykkes som ved opdelingen af to hele tal. Faktisk er det et transcendentalt tal, et udtryk, der bygger på tanken om, at det ikke er kvadratroten, terningen rod eller nth rod af noget rationelt tal. Og denne irrationalitet og transcendentale karakter af pi appellerer, måske fordi pis kontinuerlige strøm af tal afspejler den uendelige cirkel, det hjælper med at spore.
Pi har haft en næsten mystisk kvalitet for mennesker gennem tiden. Dens uudtalte tilstedeværelse kan mærkes i de cirkulære ruiner fra Stonehenge, i de hvælvede lofter af kupplede romerske templer, i himmelkuglerne Platon og Ptolemeus. Det har inspireret århundreder med matematiske gåder og nogle af menneskehedens mest ikoniske kunstværker. Folk bruger mange år af deres liv på at prøve at huske dets cifre - de afholder konkurrencer for at se, hvem der kender flest tal efter decimal, skriv digte - ”piems, ” hvis du vil - hvor antallet af bogstaver i hvert ord repræsenterer det næste ciffer af pi, komponer haikus (pikus) ... listen fortsætter og fortsætter som pi selv.
Her er nogle bemærkelsesværdige øjeblikke i pi-historien:
1900-1650 f.Kr . : En babylonisk tablet giver en værdi af 3.125 for pi, hvilket ikke er dårligt! I et andet dokument skriver Rhind Mathematical Papyrus, en gammel egyptisk skrivel, i 1650 f.Kr. ”Afskær 1/9 af en diameter og konstruer en firkant på resten; dette har det samme område som cirklen ”Dette indebærer, at pi er 3.16049, ” hvilket også er ret præcist, ”ifølge David Wilson fra Rutgers Universitets matematikafdeling.
800-200 f.Kr.: Passager i Bibelen beskriver en ceremoniel pool i Salomos tempel: ”Han lavede Havet af støbt metal, cirkulært i form, og målte ti alen fra rand til rand og fem alen høj. Det tog en linje på tredive alen for at måle sig omkring den ”(I Kong 7: 23-26). Dette sætter pi på blot 3.
Archimedes 'metode til tilnærmelse af pi involverede sandwiching af en cirkel i to andre former. Billede via Wikipedia / Leszek Krupinski
250 f.Kr.: Arkimedes fra Syracuse tilnærmer sig området for en cirkel ved hjælp af Pythagorean-sætningen til at finde områdene med to former - en 96-sidet polygon, der er indskrevet i cirklen, og en lige så facetteret polygon, hvori cirklen blev omskrevet. Områderne med de 96-sidede former klemte cirkelområdet, hvilket gav Archimedes øvre og nedre grænser for cirkelens udstrækning. Selvom han vidste, at han ikke havde fundet den nøjagtige værdi af pi, var han i stand til at tilnærme den til mellem 3 1/7 og 3 10/71.
Sent 1300-tallet : Den indiske matematiker og astronom Madhava fra Sangamagrama fremstiller først tanken om, at pi kunne repræsenteres som summen af termer i en uendelig sekvens - for eksempel 4 - 4/3 + 4/5 - 4/7 + 4/9 ... Hans arbejde hjalp med at inspirere matematikgren, der undersøger resultaterne af matematiske operationer, der udføres igen og igen på et uendeligt antal numre.
1706: Den walisiske matematiker William Jones begyndte at bruge π som symbolet for forholdet mellem omkredsen af en cirkel og dens diameter. Den berømte schweiziske matematiker Leonhard Euler vedtog denne brug i 1737 og hjalp med til at popularisere den gennem hans værker.
1873 : Amatør-engelsk matematiker William Shanks beregner pi til 707 cifre - hans nummer blev skrevet på væggen i et cirkulært rum - passende kaldet Pi-rummet - i Palais de la Découverte, et fransk videnskabsmuseum. Men hans nummer var kun korrekt til det 527. cifret - i 1946 blev fejlen til sidst fanget, og i 1949 blev nummeret rettet.
1897 : Lovgivere i Indiana vedtager næsten en regning, der fejlagtigt mærker værdien af pi til 3, 2. Cajoled af en amatørmatematiker Edwin Goodwin, indførte Indiana Generalforsamling House Bill 246, der introducerede "en ny matematisk sandhed" til statens brug. ”Sandheden” var et forsøg på at kvadrere cirklen - et puslespil, der kræver, at en cirkel og firkant af det samme område konstrueres ved hjælp af kun et geometrisk kompas og en udranger. Lovforslaget vedtog enstemmigt huset, men senatet og dermed staten blev skånet for forlegenhed af CA Waldo, en purdue-matematikprofessor, der tilfældigtvis var i statshuset den dag. ”Viste regningen og tilbød en introduktion til det geni, hvis teori det var, afviste Waldo og sagde, at han allerede kendte nok skøre mennesker, ” skrev Tony Long fra Wired . Waldo gav senatorerne en matematikundervisning, og regningen døde.
1988 : Larry Shaw fra San Franciscos Exploratorium indviede den første Pi-dag-fejring. I år, selv når det forbereder sig til den storslåede genåbning i april, afholder museet sin 25. årlige ekstraordinære Pi-dag.
2005 : Chao Lu, derefter en kandidatstuderende i Kina, bliver Guinness-rekordindehaveren for at recitere cifre-cifre - han reciterede tallet til 67.980 cifre. Det tog ham 24 timer og 4 minutter (konkurrenceregler krævede, at ikke mere end 15 sekunder kunne gå mellem to numre).
2009 : Pi-dagen bliver officiel! Den demokratiske kongresmedlem Bart Gordon fra Tennessee's 6. kongresdistrikt introducerede sammen med 15 medsponsorer HR 224, som “støtter udpegningen af en Pi-dag og dens fejring rundt om i verden, anerkender den fortsatte betydning af National Science Foundation matematik- og videnskabsuddannelsesprogrammer, og opfordrer skoler og undervisere til at observere dagen med passende aktiviteter, der lærer eleverne om Pi og engagere dem om studiet af matematik. ”Opløsningen blev godkendt af Representanthuset den 12. marts samme år, hvilket beviser, at en kærlighed til pi er ikke-partisan.
Hvordan fejrer du Pi-dagen?
