圆周率π的发展历程 圆周率的历史
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圆周率的历史(圆周率的发展历程)
前段时间山东卫视的《国学小名人》,一档诗歌综艺节目,以《》作为诗歌比赛大会的飞天令,让观众体验了一把什么是神仙打架 。电视上播出的9分钟诗歌比赛,让圆周率的飞行顺序突破到小数点后第204位,这个飞行顺序甚至可以载入中国史册 。
《圆周率》这首酣畅淋漓的飞行曲,展现了中国五千年文化与诗词之美,也让世界看到了我们中国的传统文化 。所以最近几天一提到“圆周率”,首先想到的就是诗歌大师的比拼和中国诗歌的美 。然而今天,围绕着圆周率“”,我们来谈谈对数学的热爱 。
飞花令
威廉·哈夫在《自然与历史》一书中写道:“也许没有一个数字是如此神秘、浪漫、被误解或引起人们的兴趣 。”这个古老而神秘的数字最早出现在公元前1900年至1600年古巴比伦的一块石碑上,但这一时期记载的圆周率是3.125 。
同期出土的古埃及数学文物纸莎草纸上,计算出的圆周率约为3.1605;古印度《梵天百道》记载圆周率约为3.139 。这些数字属于圆周率的实验时期 。直到古希腊数学家阿基米德用单位圆勾股定律得出圆周率的近似值3.141851,圆周率才进入几何方法时期 。
阿基米德雕像
不可否认,古希腊在计算圆周率的近似值方面一直领先于中国 。毕竟阿基米德到3.141851的时候,中国还处于“周三走”的时代,也就是=3 。西汉数学家刘欣得到了3.1的有效数字;魏晋时期,刘徽利用切圆术得到了=3.14的精确值,《九章算术》中有记载 。
南北朝时期,对刘徽的计算结果不满的祖冲之成功地算出了圆周率小数点后的7位数 。祖冲之的计算结果对数学领域有两大贡献 。首先,确定圆周率在3.1415926和3.1415927之间;其次得出两个近似分数,近似比22/7,密比355/113 。
祖冲之画像
在祖冲之之前,求圆周率精确值的数学家那么多,但只有祖冲之得到的圆周率才具有真正意义上的超高精度 。祖冲之计算的圆周率一直沿用到今天,因为他的计算结果完全领先于当时10年的世界数学水平 。
尤其是两个近似的分数,是当之无愧的数学冠军 。直到16世纪,德国数学家奥托和荷兰数学家尼斯才发现了355/113的秘密比率 。可惜的是,由于祖冲之写的《追书》早已失传,后人无法知道它是用什么方法计算出后七位数的,又是如何得到准确便捷的密率的 。这个问题至今仍是科学界未解决的问题之一 。
巴黎的探索宫殿
由于祖冲之在数学发展史上的巨大贡献,许多国家的数学界都采取各种方式纪念祖冲之对数学界的贡献,以表彰他的崇高地位 。早在1913年,秘率从中国传到日本后,日本数学史家就以祖冲之的名字将秘率命名为“祖率” 。在巴黎有一个叫探索宫的科学博物馆 。这个博物馆的墙上,有专门介绍《祖冲之圆周率》的文字 。
如果你参观莫斯科大学的礼堂,你可以在这个礼堂的走廊里看到祖冲之的大理石雕像 。1964年11月9日,紫金山天文台发现的1888号行星被命名为祖冲之小行星 。月球背面还有一个祖冲之陨石坑,纪念这位伟大的中国古代科学家 。
圆周率
虽然数学家祖冲之很早就算出了圆周率小数点后的七位数字,但圆周率信息资源网的专用名称“”,直到300多年前才出现 。“”是希腊语中第16个字母的小写形式,以“”开头的希腊语有圆周和外围的意思 。
因此,1736年,瑞士著名科学家欧拉主张用希腊字母“”作为圆周率的特殊符号 。直到现在,“”一直是圆周率的特殊符号 。基于数学家对这个特殊数字的喜爱,国际数学界开始推崇“日” 。
“日”
那么,什么是“日”呢?其实今天是圆周率纪念日 。1988年3月14日,一位名叫拉里·肖的物理学家带领他的同学在三藩市科学博物馆绕着纪念碑做了3 1/7(即22/7的近似值)圈,并组织人们坐在一起吃水果馅饼,以圆周率为主题讨论各种食物,举行圆周率背诵比赛,思考圆周率在生活中的作用 。
这一事件后,旧金山博物馆延续了这位物理学家的纪念传统,他们在每年的3月14日举行“日活动” 。在这个纪念日的号召下,全球多所著名大学的数学系也在3月14日举行庆祝活动,比如举办圆周率讨论大赛,给学生免费送馅饼等 。
圆周率日国际庆祝海报
据媒体报道,早在2009年3月9日,美国众议院就将3月14日定为国家圆周率日 。之所以选择这一天,首先是因为圆周率的近似值是3.14,其次,国际知名物理学家爱因斯坦的生日恰好是3月14日 。
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