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目前圆周率已经达到10万亿位了,为何超级电脑还在不停地计算圆周率?计算圆周率有什么用处?

发布时间:2022-08-21 04:48:58

圆周率π是周长和直径的比值,在物理和数学中有着十分重要的地位,但圆周率在一般应用中取3.14就够了,在高精度的航天和其他领域, 圆周率取到15或者16位就足够用了,精度完全能满足需要,圆周率取的越“长”,精度就越高,用40位圆周率计算整个可观测宇宙大小的话,误差只有半个氢原子。

人类文明很早就开始求圆周率了,但是人工方式终究是费时费力进展缓慢的,1949年人类第一台计算机ENIAC用70个小时把圆周率算到了2017位,此后人类的圆周率位数便开始了爆炸性增长,1973年圆周率突破了100万位,好事者还把它印成了书,1989年突破十亿,1995年突破64亿,目前圆周率位数已经达到了1000万亿位以上了,现在的圆周率唯一的作用就是测试计算机性能,圆周率的位数已经越来越取决于计算机的开机时间了。

人类虽然已经无法和计算机比了,但也找到了关于圆周率的另一个活动,目前人工背诵圆周率的记录的保持者是吕超,他用24小时背诵了圆周率小数点后67890位,但有人吹牛说自己对圆周率可以倒背如流...

关于圆周率还有一个有趣的事实,那就是正规数,圆周率小数点后的每一个数字的出现概率都是相同的,这说明圆周率中包含过去现在和未来的所有数字组合,我们每个人都身份证号和银行卡密码都能在圆周率中被找到,但我们可能无法把它们提取出来。

早在1909年就有人提出了“无限猴子打字机”想法,意思是说如果无限只猴子在无限多的打字机上面乱敲乱打,那么它们早晚有一天能打出世界上所有的文学作品,甚至是还没有问世的文学作品,刘慈欣当年在《诗云》中描述了一个宇宙神级文明的故事,这个文明在最后为了打败李白而把古往今来所有的诗都写了出来,但写法只是将汉字的所有排列组合都试了一遍而已。

在数学上任何直接和圆有关或者间接和圆有关的问题都必须用到圆周率,小到日常生活大到载人登月以及发射火星探测器,圆周率都是必不可少的存在,但我们每个人在小学的时候就知道圆周率是一个无限不循环小数,而且还知道我国的祖冲之最早把圆周率精确到了3.1415926到3.1415927之间。

圆周率虽然是越精确越好,但在计算可观测宇宙大小时也只需要用到40位,计算天体轨道和载人登月所用到的位数就更少了,因此虽然目前的圆周率已经精确到了1000万亿位以上,但基本没有什么实际意义,唯一的作用就是检验超级计算机的运算速度罢了。

在计算机这种设备出现之前,科学家们手工计算圆周率就像是攀登珠穆朗玛峰一样熬人,1949年诞生第一台通用计算机埃尼阿克只用了70个小时就把圆周率精确到了2017位,如今的超级计算机只要一直开机那么圆周率就能一直算下去。著名科幻小说作家刘慈欣写过一篇名为《圆》的短篇科幻小说,里面的荆轲忽悠秦始皇说永不重复的圆周率里蕴含着长生的秘密,于是300万秦军组成了人列计算机开始计算,但马上就被燕国和齐国灭了。

相同的人列计算机想法后来还被大刘用到了《三体》中,但那时候是为了计算恒纪元和乱纪元的规律。

从数学上看圆周率作为一个无限不循环小数的用时还是一个正规数,也就是说小数点后每一个数出现的概率都是相同的,这意味着每个人的身份证号和银行卡密码都能在圆周率里找到,过去现在未来的所有已经出现和还未出现的数字组合也能在圆周率里找到。

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