今天是 3 月 14 日 。正巧等于圆周率π的前三位数字3.14,因此这一天被设为了圆周率日 。世界各地的数学家和数学爱好者们欢聚一堂,歌颂赞美这个数学世界中的奇迹 。
不管一个圆有多大,它的周长和直径之比总是一个固定的数,它就是π 。下面有一些关于π的冷知识,我赌你知道的不超过3个 。
1.π里包含了所有可能的数字组合吗?答案是“不知道,大概吧”
虽然在《疑犯追踪》里宅总有那个著名的演讲,声称π包含了一切,也有很多由此衍生而来的段子(不要在你的硬盘上存储π,因为它侵犯了有史以来所有可能的版权,包含了全世界所有国家的所有更高机密,等等),但这一点并没有得到数学上的证明 。再强调一遍,没有证明 。我们明确知道π是无限不循环的,仅此而已;剩下的都是猜想 。
不过还是有人开玩笑地设计了一套文件系统“πfs”,你的所有的数据都(很可能)存在π的某一个地方,所以不需要你亲自记住这些数据,只要记住这些数据在π的哪里就行了 。
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S94149-0.jpg)
文章插图
2.π决定了曲流河的蜿蜒程度
这是π在现实中最惊人的应用之一:一条平原上的河流,它的曲折程度——也就是河道的总长度除以源头到入海口的直线距离——随着时间推移会趋向于π 。
现实中没有那么理想的河流,平原河的这个数值更可能比π稍微低一点儿 。但是在数学中没有这个问题——1996年数学家Hans-Henrik St?lum在《科学》上发表论文证明了这一点 。
不过这也没那么神秘,想象一下一条由许多圆弧交替拼接组成的河流,就能直觉上理解为何这个数值是π了 。
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S91139-1.jpg)
文章插图
图 | google
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S93058-2.jpg)
文章插图
图片作者可能是blog.matthen.com
下面两张图是作者汉斯-亨里克·斯托罗姆(Hans-Henrik Stolum)用纯粹的数学公式推演出来的河流演化,可以和上图对比一下 。
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S963Q-3.jpg)
文章插图
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S92411-4.jpg)
文章插图
3.重力加速度g差一点就是π的平方了
你算过π的平方吗?掏出计算器算一下看看,你会发现它约等于9.87 。做过高中物理题的同学可能会意识到,这和地球表面的重力加速度g——9.81m/s^2——在数值上只差一点儿啊 。
其实,不但是数值上差一点儿,而且是差一点儿就分毫不差了 。
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S91451-5.jpg)
文章插图
π是没有单位的,所以怎么着都是这个数 。但是重力加速度是有单位的,所以如果当年对标准单位定义变了,那这个数也会变 。而历史上之一个“米”的定义,就恰好能让π^2和g在数值上相等 。
但这算不上是巧合,1668年提出这种方案的英国人约翰·威尔金斯是根据“秒摆”来定义的 。所谓秒摆就是从一头到另一头正好花费1秒的单摆(也就是周期为2秒),他把秒摆的长度定义为1米 。
那么,根据单摆的周期公式 T = 2π (L/g)^1/2,T=2秒,L=1米,就立刻能够得出g=π^2 m/s^2 。听起来是很方便合理的定义公式嘛 。
到了1791年,法国大革命期间,法国科学院要设立一种新的度量衡——也就是今天的米制 。竞争的双方,就是秒摆定义和地球周长定义 。不过最终科学院选择了周长定义——把1米定义为地球子午线长度的400万分之1 。这是因为,当时已经发现重力加速度在地球各个表面是不同的,所以一个秒摆换了地方就不是秒摆了 。
不幸的是,这也导致今天的学生面对每道单摆题,都要多花好几个一秒去算数……
![加速度单位换算 加速度单位](http://img.zhejianglong.com/230301/121S92430-6.jpg)
文章插图
为啥老式挂钟要做得这么长?就是因为它们是设定成秒摆的,需要大约1米长的钟摆
不过按照今天的米的定义,标准重力下的秒摆长度只有 0.994 米 。
【加速度单位换算加速度单位】
4.我有一个π,我有一个e,嗯~你说啥?
π是无理数,e也是无理数,可是我们竟然不知道π+e, π/e或者lnπ是否是无理数!只知道它们不是八次以下、所有系数都小于10^9的多项式方程的根 。
事实上,很多关于π和e的看起来基本的信息,我们都不知道 。当然这不是因为π和e本身有多神秘,只是因为和无理数打交道真的是很难 。
推荐阅读
- 黄河发源于哪个省依次流经哪九个省级行政单位 黄河发源于哪个省份?
- 公务员考生生源地怎么填 考生生源地怎么填
- 米的单位大小顺序,米的单位是cm还是mm
- 单位目标管理责任书范文
- 伏特安培是什么单位 安培是什么单位
- kg换算成g,kg换算公斤
- 房屋的平方是怎么算出来的,立方和平方怎么换算
- mpa压力表的单位怎么读 压力值单位怎么读?
- 中国汽车“创新赛道”驶出加速度
- 重量换算表,重量单位换算大全表