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綜述

在著名影視作品《生活大爆炸》中有這樣的一個(gè)情節(jié)：天才物理學(xué)家謝爾頓庫(kù)伯向同伴們炫耀自己在幼兒園時(shí)所做的才藝展示——把圓周率后一千位背出來(lái)。

對(duì)于我們普通人而言，能夠把1000個(gè)沒有規(guī)律的數(shù)字倒背如流，已經(jīng)是一件非常了不起的事，但圓周率畢竟是一個(gè)沒有極限的無(wú)理數(shù)，直到今天我們也沒有辦法將其準(zhǔn)確的數(shù)值定義出來(lái)，只能用π這個(gè)符號(hào)來(lái)對(duì)其進(jìn)行一個(gè)模糊的通論。

很多人都認(rèn)為圓周率的研究已經(jīng)到達(dá)了極限，科學(xué)家們沒有必要再對(duì)其進(jìn)行更為深入的考察。然而這樣的說(shuō)法其實(shí)是錯(cuò)誤的，雖然圓周率的計(jì)算是一個(gè)無(wú)窮的過(guò)程，但它對(duì)于我們現(xiàn)今社會(huì)科學(xué)的意義卻是十分關(guān)鍵的……

圓周率的出現(xiàn)

從數(shù)學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，圓周率就是把一個(gè)等圓的周長(zhǎng)和直徑進(jìn)行相除，二者之間所得出的比數(shù)就是圓周率。

其實(shí)，早在幾千年前的古希臘，著名數(shù)學(xué)家阿基米德就在自己的研究過(guò)程中將圓周率的具體公式進(jìn)行了簡(jiǎn)單推導(dǎo)。雖然這個(gè)公式在當(dāng)今時(shí)代看來(lái)漏洞百出，但誰(shuí)也不能否認(rèn)阿基米德在數(shù)學(xué)方面的成就。

在我國(guó)著名的南北朝數(shù)學(xué)家祖沖之也成功將圓周率算到了小數(shù)點(diǎn)的后7位。在當(dāng)時(shí)人們基本沒有能力制造出一個(gè)完美的圓形，更無(wú)法利用計(jì)算器等工具，對(duì)圓的周長(zhǎng)和直徑進(jìn)行分析對(duì)比。所以，祖沖之取得的成就是可以被稱作“舉世矚目”的。

時(shí)間來(lái)到近現(xiàn)代之后，我們可以利用高級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)圓周率進(jìn)行運(yùn)算，自此人們對(duì)于圓周率的理解也就更為深刻了。許多高級(jí)工程師在進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候，甚至要用到圓周率后十幾位甚至幾十位的數(shù)字，以此來(lái)提高自己設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

但是，我們?nèi)祟愒谶M(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候，最多也就只會(huì)用到圓周率之后的幾千位，為什么科學(xué)家們還一直努力去探索圓周率的極限呢？

圓周率的價(jià)值

對(duì)于我們普通人而言，圓周率只是在學(xué)生時(shí)代幫助我們解題的一個(gè)工具。但在科學(xué)家眼里，圓周率就是一個(gè)極其神圣而神秘的數(shù)字，對(duì)于它的高強(qiáng)度運(yùn)算本就是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

截止到2021年，人類計(jì)算圓周率的紀(jì)錄被瑞士的科學(xué)家們所保持，他們花費(fèi)了足足三個(gè)多月的時(shí)間，運(yùn)用了大量的科技設(shè)備，把圓周率這一數(shù)字計(jì)算到了其小數(shù)點(diǎn)之后的62.8萬(wàn)億位。

這樣的數(shù)字對(duì)于我們?nèi)祟惖拇竽X來(lái)說(shuō)，顯然是無(wú)法計(jì)算的，哪怕是一個(gè)一個(gè)數(shù)，想要數(shù)完62.8萬(wàn)億，我們也需要花費(fèi)足足幾百萬(wàn)年的時(shí)間。所以，這些圓周率的計(jì)算其實(shí)本來(lái)就是一種對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的考驗(yàn)。

雖然計(jì)算機(jī)在當(dāng)前時(shí)代更容易被人理解為娛樂和學(xué)習(xí)的工具，但計(jì)算機(jī)的內(nèi)核還是通過(guò)數(shù)字信號(hào)來(lái)進(jìn)行一些數(shù)學(xué)法則上的運(yùn)算，圓周率這個(gè)無(wú)窮無(wú)盡的無(wú)理數(shù)，當(dāng)然是計(jì)算機(jī)驗(yàn)證算力的一個(gè)最好選擇。

對(duì)于科學(xué)家而言，他們可以通過(guò)讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)于圓周率的計(jì)算來(lái)檢測(cè)其性能。

早在1986年，科學(xué)家們就學(xué)會(huì)了通過(guò)圓周率來(lái)檢測(cè)計(jì)算機(jī)的硬件問題，他們?cè)趯?duì)著名的克雷-2計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢查的時(shí)候，意外的發(fā)現(xiàn)這臺(tái)計(jì)算機(jī)所得出的圓周率竟然是錯(cuò)誤的，于是他們拆解了計(jì)算機(jī)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部果然出現(xiàn)了異常。

很多高級(jí)計(jì)算機(jī)在出廠之前都會(huì)經(jīng)過(guò)圓周率的反復(fù)計(jì)算，只有準(zhǔn)確率達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之后，這些計(jì)算機(jī)才能夠流入市場(chǎng)。

這也是圓周率在當(dāng)前時(shí)代應(yīng)用最廣的一個(gè)方面，一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能算出的圓周率后的位數(shù)越大，其計(jì)算能力也就越強(qiáng)。圓周率對(duì)于計(jì)算機(jī)而言就好像是我們手機(jī)上的性能跑分軟件。是一種對(duì)于算力的檢測(cè)。

其他方面的價(jià)值

對(duì)于人類而言，圓周率的作用不僅僅體現(xiàn)在數(shù)學(xué)上，在當(dāng)前時(shí)代的統(tǒng)計(jì)工程，天文物理等多方領(lǐng)域里，科學(xué)家們都會(huì)用上圓周率這一數(shù)字。

所以，盡可能提高圓周率的準(zhǔn)確性，對(duì)于所有科學(xué)家而言都是至關(guān)重要的。只不過(guò)我們普通人所需要用到的很可能只是圓周率后的幾位數(shù)字而已，所以我們才會(huì)有一種“圓周率沒用”的錯(cuò)覺。

退一步來(lái)說(shuō)，哪怕圓周率的計(jì)算真的無(wú)法對(duì)人類社會(huì)起到一些決定性的幫助，但是這依舊是一項(xiàng)值得科學(xué)家們探索的工程。

對(duì)未知的挑戰(zhàn)，對(duì)已知的質(zhì)疑是人類科學(xué)進(jìn)步的必要條件，科學(xué)家們對(duì)于圓周率的研究過(guò)程，實(shí)際上也是一種對(duì)于自我以及已知知識(shí)的挑戰(zhàn)，這種精神無(wú)疑也是值得我們尊重。

結(jié)語(yǔ)

人類并非是一種全知全能的生物，哪怕在我們熟悉的領(lǐng)域里，依舊有著人類不曾知曉的東西存在。人類想要更好的了解世間的未知，就必須利用自己已經(jīng)掌握的知識(shí)和技術(shù)，不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和突破。

人類發(fā)現(xiàn)圓周率已經(jīng)有幾千年的歷史，但直到最近幾十年，我們才真正意義上把圓周率這個(gè)數(shù)字運(yùn)用到了生活和工作當(dāng)中。

這是屬于人類的進(jìn)步，更是人類文明發(fā)展的曙光。相信在未來(lái)，我們可以借助知識(shí)來(lái)了解更多類似于圓周率的存在，更好的理解我們所處的這個(gè)大千世界。