圆周率π的发展史

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祖冲之π值圆周率赢在积累文化 |
分类: 技术进步篇 |
几千年以来,无数著名的数学家对圆周率π的研究倾注了毕生的心血,正如一位英国数学家所说:“这个奇妙的3.14159溜进了每一扇门,冲进了每一扇窗,钻进了每一个烟囱。”对π的整个研究,可以分为四个阶段:
第一阶段:π值早期研究阶段。
代表人物为古希腊的数学家阿基米德、中国大数学家刘徽、祖冲之。阿基米德是世界上最早进行圆周率计算的。所以圆周率就用希腊文“圆周”一词的第一个字母“π”表示。在我国使用的第一个圆周率是3,这个误差极大的值一直沿用到汉朝。汉朝数学家刘徽将圆周率进一步精确到3.1416。南北朝数学家祖冲之算至π的值在3.1415926与3.1415927之间,首创用
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第二阶段:采用“割圆术”求π值阶段。
1427年,阿拉伯数学家阿尔·卡西把π值算到小数点后面16位。
1573年,德国的鄂图得到了与祖冲之计算相似的值,时间相距一千多年,所以世界上把圆周率称为“祖率”。
1596年,德国数学家卢道夫尽其一生心血将π值求至35位小数。
1630年,德国数学家伯根创造了利用割圆术求π值的最高记录——39位小数。
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第三阶段:采用解析法求π值阶段。
1699年,英国数学家夏普求至71位小数。
1706年,英国数学家梅钦求至100位小数。
1844年,德国数学家达泽求至200位小数。
1947年,美国数学家佛格森求至710位小数。
1949年,美国数学家伦奇与史密斯合作求至1120位,创造利用“解析法”
第四阶段:采用计算机求π值阶段。
1949年,美国麦雷米德是世界上第一个采用电子管计算机求圆周率的人,他将π的值求至2037位小数。
1961年,美国数学家伦奇利用电子计算机将其求至100265位小数,这时计算机只须8小时43分就把π的值算到小数10万位了。
1973年,法国数学家纪劳德计算到100万位小数,若把这长得惊人内的数印出来将是一本300余页的书。
1987年,日本数学家金田安政(也译金田康正)求至134,217,728位小数。
1990年,已突破10亿位小数大关。若把其印成书将达三、四百万页。
2002年12月6日,东京大学信息基础中心和日立制作所的联合研究小组宣布,该中心科学家金田康正等人,与日立制作所的员工合作,利用日立制作所的超并行超级电脑系统日立SR-8000-MPP,净耗时400多小时,算出了12411亿位π值。
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有人计算过,这些π值,如果一秒钟读一位数,大约要4万年后才能读完。如果将它们全部写到厚0.1mm的纸上,每张写1万位,这些纸张堆起来将高达12411m,比珠穆朗玛峰还高。
读到此处,你一定会问:为什么这些数学家要无休止地计算π的值呢?
在古代,π值的获得是衡量数学水平的重要标准之一,其数值、性质、公式
是数学史上最悠久、最奇特、最富有思想、也是最能体现数学进步的主题之一。比如在1674年,德国数学家莱布尼茨,首次给出一个表达式:
π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-……
规律井然有序,清清楚楚,“+”、“-”交替,分母全是连续的奇数……
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现在,世界已进入电脑时代。电脑的性能如何,所编码的程度优劣,可以用π值来检验,每一次π值数位的增加,标志着电脑性能的一次大提高。因此,数学家们仍然不懈地,甚至献出毕生的精力在计算着。虽已计算至小数12411亿位,进入《吉尼斯世界记录大全》,但仍未停止。
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