圆周率算到105万亿位,究竟图啥?科学家:真不是为了测圆!

科普公园 2025-03-17 20:32:17

2025年3月14日,美国计算机存储公司Solidigm宣布,圆周率π的计算精度突破至小数点后105万亿位,刷新了此前100万亿位的纪录。这场耗时75天、消耗100万GB数据的计算,被网友戏称为“最烧脑的圆周率日礼物”。

但随即一个问题登上热搜:“算到这么精确,到底有什么用?”有人调侃:“难道是为了测出宇宙终极圆的周长?”答案,可能远超你的想象。

圆周率π是圆周长与直径的比值,它的精确值在工程、航天、物理等领域至关重要。但事实上,人类对π的精度需求远低于想象。

星际导航:旅行者1号距离地球超240亿公里,若用π后15位计算其轨道周长,误差不到1厘米。

地球测量:用15位π计算赤道周长,误差仅相当于一个分子的直径。

宇宙尺度:可观测宇宙的半径约460亿光年,用π后37位计算其周长,误差仅为一个氢原子大小。

结论显而易见:105万亿位的精度,远超实际需求。那科学家为何如此执着?

硬核真相:计算圆周率,其实是计算机的“高考”

突破纪录的背后,隐藏着一个更重要的目标:测试超级计算机的极限性能。

算法优化:π是无理数且无限不循环,计算它需要高效算法。例如,Solidigm团队结合开源与专有算法,优化了计算流程。

硬件考验:算力:此次计算动用了相当于“数十万部智能手机”的算力。存储:36个固态硬盘存储了100万GB数据,挑战了读写速度和容量极限。稳定性:75天持续运行不能出任何故障,否则前功尽弃。

“计算π,就像让计算机跑一场马拉松。” 每一次破纪录,都标志着计算机技术的飞跃。例如,1948年手工计算π仅到808位,而1950年首台计算机ENIAC用70小时算到2037位,如今算力已提升万亿倍。

π的“跨界影响力”

除了技术测试,π的精确计算还衍生出诸多意想不到的作用。

数学理论的“试金石”:验证公式:不同算法(如无穷级数、快速收敛法)计算π的结果需一致,否则可能暴露理论缺陷。探索规律:尽管π的小数位看似随机,但分析其分布可能揭示数学新规律,甚至推动密码学发展。

密码学的“随机库”:π的小数位具有高度随机性,可被截取作为加密密钥。例如,约定从第15位取6位数“323846”作为密码,安全性极高。

文化与教育的“超级符号”:历史传承:中国南北朝数学家祖冲之将π算到7位,领先世界千年;现代π日庆典则激发大众对数学的兴趣。记忆力挑战:背诵π位数成为脑力竞赛项目,甚至有口诀“山巅一寺一壶酒(3.14159)”助人记忆。艺术灵感:音乐家将π谱成钢琴曲,设计师用其数字生成视觉艺术,数学家则以π为实验室命名。

趣味冷知识:π如何“统治”你的生活?

π的影响早已渗透日常:体育:足球周长68-70厘米,直径需精确到毫米级,否则影响飞行轨迹;田径跑道半径增加1米,弯道长度多6.28米(即2π),直接影响运动员表现。商业套路:“两个6寸披萨换12寸?”用π一算便知面积缩水一半。网红经济:1998年纪梵希推出“π香水”,蹭热度宣称“让人闻起来更聪明”,至今仍被调侃。

人类为何执着于π?答案藏在星辰与代码之间

从阿基米德用正多边形逼近圆,到现代超算挑战105万亿位,π的计算史,本质是人类探索未知的缩影。它既是技术的试炼场,也是文化的连接点,更是科学精神的象征。正如网友所言:“算π或许‘无用’,但正是这种‘无用’,定义了人类的可能性。”

互动话题:你能背出π的多少位?试试这个口诀:“3.14159,26535…”(评论区等你挑战!)

0 阅读:98

评论列表

时觉空罗智能

时觉空罗智能

2
2025-03-17 22:21

混元之内包含宇宙众生万物[点赞][点赞]

科普公园 回复 03-17 22:54
是的

科普公园

科普公园

独特视角审视世界,深度剖析人间百态