
说起圆周率Pi,大家第一时间想到的可能就是3.14 。圆周率是一个非常有趣的数字,它对各种数学计算都很重要。但试问一下,除了3.14,你还能想到哪些与之有关的东西。
4000年来,圆周率一直令数学家着迷。它是最罕见的数学常数,一个永不停息的精确比率。圆周率的小数点已经被计算出超过22万亿位,而且从未重复过(这被称为“无理数”)。
圆周率的定义很简单:它是圆周长除以直径的比率。但值得注意的是,无论你测量的圆的大小如何,圆周与直径的比率总是等于3.1415926535897,通常简化为3.14。把网球的周长除以直径,得到3.14。把火星的周长除以直径,得到3.14。把已知宇宙的周长除以它的直径——你懂的。正如一位数学家所言:“圆周率是圆的一部分。如果数值不同,就不是圆了。”
下图显示了直径为1.27英寸(约32.35毫米)的圆的周长如何等于4英寸(约10.16厘米)的线性距离:

你可以认为,4.0(周长)/ 1.27(直径)= 3.14。
π是至关重要的几个基本计算几何、物理和工程,包括圆的面积(πr^2)和一个圆柱体的体积(πr^2)* h。早在公元前1900年,古巴比伦人就试图测量圆圈的精确面积,他们给Pi赋值为3.125。古埃及人则提出了3.1605。古时候,希腊数学家阿基米德(公元前287-212年)和中国数学家祖冲之(公元前429-501年)被认为是计算圆周率最精确的两位数学家;直到微积分和超级计算机才超越他们,给出了最终答案。
1706年,自学成才的威尔士数学家威廉·琼斯(William Jones)将希腊字母π分配给了这个无穷无尽的神奇数字,可能是因为π是希腊语单词外围和周长的第一个字母。 该符号的使用后来被18世纪的瑞士数学家莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)普及,但直到1934年才在世界范围内采用。
圆周率无处不在——不仅是在圆圈里,而且是在弧形、钟摆和星际航行中——而且它无穷无尽的长度激发了一大批狂热的追随者,其中包括许多古怪的纹身,甚至还成了美国的国家节日。
圆周率日
全国Pi日在2009年获得美国国会的正式认可,但节日的根源可以追溯到1988年,一个叫Shaw的物理学家,也是“π王子”。
Shaw在Exploratorium(加利福尼亚州旧金山的科学博物馆)工作了很长时间。Exploratorium创始人弗兰克·奥本海默(Frank Oppenheimer)去世后,Shaw在1988年3月14日的员工撤退会上提出了“π Day”的想法。正好,π前面的三个数字是3.14!而更巧的是,3月14日也是爱因斯坦的生日。而且3.14还是白色情人节。
第一次的“π Day”庆祝活动只不过是Shaw和他的妻子在下午1:59(3.14之后的三位数字)派发水果馅饼和茶叶。但是在随后的假期,“π Day”很快就在湾区赢得了认可。
Shaw最终在Exploratorium建造了“Pi Shrine”(圆周率神殿),这是一间圆形的教室,中心有一块圆形的铜匾。在Exploratorium,每一个“π Day”的庆祝活动都以一场丰富多彩的游行结束,游行由Shaw带领,他打开了自己的立体声录音机放着歌,绕着圆周率神殿精确地转了3.14圈。游行以对爱因斯坦说“Happy Birthday”的歌声结束。
π王子Shaw在2017年去世,但Exploratorium每年3月14日都有庆祝的party,就像π一样无穷无尽直到世界毁灭。流行的庆祝方式包括烤馅饼和其他圆形点心;制作一个π链,其中每十位数字的颜色是不同的;并拼贴出圆形的形状。