مجله اینترنتی روزساز روزتان را با روزساز بسازید، مطالب خواندنی و مفید در موضوعات مختلف
رمز و راز پی یک معمای ریاضی است که هزاران سال مردم را مجذوب خود کرده است. حتی یک تعطیلات اختصاص داده شده به این رمز و راز وجود دارد روز Pi، که در ۳/۱۴ است. مردم در سرتاسر جهان روز پی را به روش‌های اعدادی جشن می‌گیرند، از شوخی‌های پی و دریافت نقدی از معاملات روز Pi گرفته تا یادگیری بیشتر درباره عدد بی‌پایان.
مردم هزاران سال است که از پی استفاده می‌کنند استاد ریاضی استیون بوگارت در ساینتیفیک آمریکن توضیح می‌دهد که پی (حرف یونانی π ) نسبت محیط هر دایره به قطر آن دایره است. که تقریباً برابر با پی ۳.۱۴ است. مهم نیست که یک دایره چه اندازه‌ای داشته باشد، محیط همیشه ۳.۱۴ برابر بزرگتر از قطر آن خواهد بود. بیش از ۴۰۰۰ سال پیش، مصریان و بابلیان باستان این ثابت را کشف کرده بودند و از آن برای انجام محاسبات استفاده می‌کردند. در قرن هجدهم، ریاضیدانان نام «پی» را به این عدد دادند.
پی یک عدد بی‌پایان است
یکی از شناخته شده‌ترین اما هنوز هم شگفت‌انگیز، حقیقت در مورد پی این است که عددی غیرمنطقی است. نمی‌توان آن را به صورت کسری بیان کرد. به یک الگوی تکراری ختم نمی‌شود (مانند عبارت اعشاری ۱/۳، ۰.۳۳۳۳۳…، که در آن سه تا برای همیشه تکرار می‌شود)، یا پس از تعداد معینی رقم اعشار (مانند ۳/۴، یا ۰.۷۵) خاتمه یابد. فقط ادامه می‌یابد، می‌رود و می‌رود. تا کنون پی بیش از ۲۲ تریلیون رقم محاسبه شده است. یک کامپیوتر با ۲۴ هارد دیسک به مدت ۱۰۵ روز بدون توقف کار می‌کرد تا این محاسبه را انجام دهد.
ما پی را در ۱۴ مارس جشن می‌گیریم
در سال ۱۹۸۸، لری شاو از موزه علوم اکسپلوراتوریوم سانفرانسیسکو شروع به رصد ۱۴ مارس کرد. ۳/۱۴! که اتفاقاً تولد آلبرت انیشتین نیز به عنوان روز پی است. در سال ۲۰۰۹، این جشن به قدری بزرگ شد که کنگره قطعنامه‌ای برای رسمی کردن این نامگذاری به تصویب رساند. در این قطعنامه آمده است: «مجلس نمایندگان از تعیین «روز پی» و جشن آن در سراسر جهان حمایت می‌کند و مدارس و مربیان را تشویق می‌کند تا این روز را با فعالیت‌های مناسبی که به دانش‌آموزان درباره پی آموزش می‌دهد و آنها را در مورد مطالعه ریاضیات مشارکت می‌دهد، جشن بگیرند.
ارقام پی بعد از اعشار تصادفی هستند در اینجا یک واقعیت پیچیده پی وجود دارد تریلیون‌ها رقم پی که محاسبه شده است بدون هیچ الگوی قابل تشخیصی ادامه می‌یابد. ریاضیدانان قرن‌ها به دنبال آن الگوها بودند، اما در سال ۱۷۶۸، یک ریاضیدان و ستاره‌شناس سوئیسی-آلمانی خودآموخته به نام یوهان لامبرت ثابت کرد که پی غیرمنطقی است.
پی بیشتر لزوما بهتر نیست واقعیت جالب
در حالی که ما پی را در بیش از یک تریلیون مکان می‌شناسیم، واقعاً به آنها نیاز نداریم. دانشمندان می‌توانند حجم کروی کل جهان را تنها با استفاده از ۳۹ مکان پس از اعشار تعیین کنند. آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا تنها از پی تا ۱۵ رقم اعشار برای مأموریت های علمی زمین و فضای روباتیک خود استفاده می‌کند. مهندس Marc Rayman توضیح می‌دهد: «برای محاسبات با بالاترین دقت JPL، که برای ناوبری بین سیاره‌ای هستند، از ۳.۱۴۱۵۹۲۶۵۳۵۸۹۷۹۳ استفاده می‌کنیم. “هیچ محاسبات واقعی فیزیکی که دانشمندان انجام می‌دهند وجود ندارد” که به اعشار بیشتر از آن نیاز داشته باشد.
نام پی بسیار کوتاه‌تر از نام قبلی آن عدد است
ارتباط این عدد با حرف یونانی π در واقع بسیار جدید است، با توجه به اینکه مردم از زمان بابلیان باستان از مقدار آن اطلاع داشتند. یک ریاضیدان انگلیسی به نام ویلیام جونز اولین کسی بود که در سال ۱۷۰۶ کمیت π را نامید. مردم این نظریه را دارند که او پی را انتخاب کرد زیرا نشان دهنده حرف یونانی P است و پی می‌تواند محیط دایره را پیدا کند. مردم کتاب‌های ریاضی را از قبل از سال ۱۷۰۶ پیدا کرده‌اند که به عدد به عنوان یک عبارت لاتین طولانی اشاره می‌کنند که به «مقداری که وقتی قطر در آن ضرب می‌شود، محیط را به دست می‌دهد» ترجمه می‌شود.
قانونگذاران ایالتی یک بار سعی کردند عدد پی را به ۳.۲ جمع کنند
قانونگذاران ایالتی یک بار سعی کردند عدد پی را به ۳.۲ جمع کنند اگر به همه آن ارقام اعشاری در پی نیاز نداشته باشیم، آیا راحت‌تر نیست که آن را ۳.۲ بنامیم؟ یکی از حقایق عجیب‌تر در مورد pi این است که در سال ۱۸۹۷، یک پزشک ایندیانا تصمیم گرفت که جهان باید پیش برود و از ۳.۲ برای هر محاسباتی که نیاز به پی دارد استفاده کند. دکتر ادوین گودوین لایحه‌ای را در مجلس قانونگذاری ایالتی پیشنهاد کرد. او حتی این ایده را کپی رایت کرد و قصد داشت از هرکسی که از آن استفاده می‌کند به جز کسانی که در ایالت ایندیانا هستند، حق امتیاز بگیرد. پس از مدتی بحث، مجلس سنای ایالت متوجه شد که ایده استفاده از قانون برای تغییر یک ثابت ریاضی ایده احمقانه‌ای است و این قانون به تصویب نرسید.
شخصی ۷۰۰۰۰ رقم اعشار پی را حفظ کرده است
کتاب رکوردهای جهانی گینس راجویر مینا را به عنوان قهرمان حفظ ارقام پی به رسمیت میشناسد. در ۲۱ مارس ۲۰۱۵، در دانشگاه VIT در Vellore، هند، Meena پی را تا ۷۰۰۰۰ عدد پس اعشار خواند. مینا که در آن زمان دانشجوی ۲۱ ساله بود، قدرت حافظه خود را با کنار زدن اعداد در حالی که چشم بند بسته بود، ثابت کرد.
بیش از نه ساعت طول کشید تا این کار را انجام دهد. در دنیا چگونه کسی یک رشته ۷۰۰۰۰ عدد تصادفی را حفظ می کند؟ آنها گروه‌های کوچک‌تری از اعداد را با هم جمع می‌کنند. یا ممکن است به هر مجموعه ۹ رقمی به عنوان یک شماره تلفن نگاه کنند و آنها را به این ترتیب حفظ کنند. استراتژی دیگر این است که هر رقم یا گروه‌های کوچک را با یک کلمه تطبیق دهید، سپس از آن کلمات یک داستان بسازید. روش دیگر تجسم فضایی است که در آن یک مکان آشنا را تصویر می‌کنید، سپس اعداد را به نقاط مختلف آن مکان اختصاص می‌دهید. برای یادآوری آنها، به طور ذهنی در فضا قدم می‌زنید و در حین رفتن اعداد را می‌بینید.
عدد پی فقط برای سرگرمی و بازی و شاهکارهای حافظه نیست
دانشمندان هر روز از پی برای انجام محاسبات مهم مانند تعیین حجم یک کره، مساحت یک دایره و حجم یک استوانه استفاده می‌کنند. چارلز دندینو، مهندس آزمایشگاه پیشرانه جت، می‌گوید: «این روابط پایه‌ای برای سختی یک سازه، نحوه ارتعاش آن و درک اینکه چگونه یک طرح ممکن است شکست بخورد را تشکیل می‌دهند. آنیتا سنگوپتا، یکی دیگر از مهندسان JPL می‌گوید: «در حرفه‌ام، پی به من این امکان را داد که اندازه یک سپر لازم برای ورود به جو زهره و اندازه چتر نجاتی را که می‌تواند با خیال راحت مریخ نورد کنجکاوی را روی سطح مریخ فرود بیاورد، محاسبه کنم. ابزار مفید دیگری که از pi استفاده می‌کند؟ سیستم GPS در ماشین و تلفن هوشمند شما از آن برای محاسبه مکان‌های خاص روی زمین استفاده می‌کند.
پی از چند جهت رکورددار است
به غیر از دستاورد راجویر مینا، رکوردهای دیگری در گینس به دستاوردهایی با مضمون pi تعلق گرفته است. در سال ۲۰۱۴، ۵۸۹ نفر در یک مدرسه گرامر در آلمان بزرگترین نماد انسانی پی را تشکیل دادند. و در سال ۲۰۱۷، ۵۲۰ معلم و دانش‌آموز در تودی، ایتالیا، طولانی‌ترین نمایش انسانی ارقام پی را تشکیل دادند. شهردار شهر تابلویی را با عدد ۳ در دست گرفت و سپس هر فرد بعد از او یک رقم پی بعد از رقم اعشار ایستاد.
یک ترفند جادویی برای محاسبه پی انجام دهید
برای امتحان کردن این فعالیت آسان به نام سوزن‌های بوفون، به یک ورق کاغذ بزرگ، حداقل ۳۰ خلال دندان، یک خط‌کش و یک خودکار نیاز دارید. با استفاده از خلال دندان فاصله بین آنها را مشخص کنید، یک سری خطوط موازی روی کاغذ خود بکشید. سپس خلال دندان‌ها را به صورت تصادفی روی کاغذ بیندازید.
در مرحله بعد، خلال دندان‌هایی را که فقط تا حدی روی کاغذ هستند یا اصلاً روی کاغذ قرار نگرفته‌اند بردارید. شمارش کنید که چه تعداد روی کاغذ باقی مانده است. همچنین شمارش کنید که چه تعداد از یک خط عبور می‌کنند.
تعداد کل خلال دندان‌ها را بر خلال دندان‌های متقاطع تقسیم کنید. حالا در دو ضرب کنید و باید پی را بدست آورید!
پی یک ستاره سینما است
پی چندین بار در فرهنگ پاپ ظاهر شده است. مهمتر از همه، یک فیلم کامل در مورد آن به نام Pi: Finding Faith in Chaos وجود دارد. فیلم ۱۹۹۸ که برنده جایزه Independent Spirit برای فیلمنامه‌نویس دارن آرنوفسکی شد، مسلماً کمی افتضاح است، زیرا یک ریاضیدان رنج‌دیده را دنبال می‌کند که تلاش می‌کند رازهای جهان را کشف کند. در تریلر ساندرا بولاک The Net، کلیک کردن روی نماد pi است که شخصیت بولاک را به فایل‌های دولتی محرمانه می‌فرستد، و در پرده پاره‌شده آلفرد هیچکاک، نماد پی کدی است که شبکه فرار را نشان می‌دهد. حتی شرورهای تلویزیونی را شکست داده است. در یک قسمت Star Trek، اسپاک با به چالش کشیدن یک کامپیوتر شیطانی برای محاسبه رقم نهایی پی، از آن پیشی می‌گیرد.
