登陆注册
6971500000029

第29章 鲁道夫、山克斯一生算π

1937年,万国博览会在巴黎召开。奇怪的是,当鱼贯而入的人群走进展览馆的天井时,却发现这里刻着一串数字。于是大家驻足留连,一时传为趣话。啊!原来是一个“精确”到小数点后707位、共708位的π值。

那708位的π值为什么要刻在这里呢?原来,它是当时的“世界纪录”,64年来一直没有人能打破,而且,又是一个人差不多一生心血的结晶。

这个人,就是英国数学家威廉·山克斯(1812—1882)。

自从古希腊阿基米德开创科学算π的一种方法——“割圆术”即“古典方法”以来,人们就能算出越来越精确的π值了。

但是,由于用人工计算,加之计算方法——阿基米德的割圆术或改进的割圆术很落后,因此人们难以计算出很多位的π值。这样,如果有人把π值推进到小数点更多的位数,就一定很了不起,会成为轰动性的新闻。于是,托勒密、刘徽、祖冲之、阿尔·卡西……都成了算π的“大腕”而留名至今。

日历翻到了1610年。现在荷兰国界内莱顿(当时属德国)的数学家鲁道夫(1540一1610),毕生用割圆术算π,最后仅得到π小数点后35位准确值。所以他死后,在莱顿圣彼得教堂墓地里他的墓碑上,刻着“π=3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 88”这个36位π值*:鲁道夫成了第一个“以身殉π”的人。可是,这块碑早已不知去向。

可能有的读者会认为这36位π值不值一提,但事实上这个成就在当时是很了不起的。因为当时没有机械的或电子的计算器,更重要的是,他使用的方法仍然是在他之前近2 000年的、算π很慢的割圆术。

鲁道夫辞世的1610年,用这种方法利用圆的262=4 611 686 018 427 387 904边的内接、外切正多边形将π算到36位。所以在德国,这个π值被称为“鲁道夫数”。

其后,人们意识到,再不改进计算方法,计算位数更多的π值,难度将更大。

1671年,苏格兰数学家格雷戈里(1638—1675)发现了著名的公式arctgx=χ-χ3/3+χ5/5-…(-1<χ≤1)。这成了计算π值的“数学分析法”的起点。

1851年,威廉·山克斯用“数学分析法”将”算到319位。接着在1853年又先后算到530和608位。这是他从1843年起算π“十年寒窗苦”的结晶。

又经过20年的努力,山克斯用台式机械计算机,再借助于马青公式,在1873年将π算到小数点后707位。他的708位π值被刊登在1873—1874年《皇家学会学报》上,而此时距他大规模算π的1843年已有30年了,由于他从小数点后528位起就开始出错——第528位的“4”被错为“5”,于是他30年的心血大半付诸东流。

以下是他从小数点后528位开始出错的180个数:

501 609 244 807 723 094 362 855 309 662 027 556 939 798 695 022 247 499 620 607 497 030 412 366 886 199 511 008 920 238 377 021 314 169 411 902 988 582 544 681 639 799 904 659 700 081 700 296 312 377 381 342 084 130 791 451 183 980 570 985

不过,山克斯的工作一直没被遗忘。约100年后,出生在苏联的美国著名科普作家阿西莫夫(1920—1992)还称他为“可怜的山克斯!”山克斯的“可怜”之处,不仅在于几十年的心血大多打了“水漂”,而且在于他至死也不知道已经出错。不但他不知道,而且其他人在其后72年内也不知道,以至他对他的708位π值颇感自豪。后人遵照他的遗愿,将这708位不完全正确的π值镌刻在他的墓碑上。

不过,山克斯的精神却一直激励着来者。

直到1944年5月——1945年5月,英国数学家弗格森仔细核算了他自己正确的541位π值之后,才发现山克斯的π值仅有前528位正确。美国数学家雷恩奇也是山克斯错误的最早发现者之一。弗格森和雷恩奇二人在1948年1月,联合公布了809位的正确π值。

1946年美国的电子计算机“埃尼阿克”诞生后,算π的速度大为提高。1950年,用它将π算到小数点后2 035位(一说2 037)位,这一结果证实了1949年美国史密斯(Smith)和雷恩奇创造的人工算π的最高纪录——小数点后1120位是正确的。

其后,电子计算机算π的纪录不断被刷新,计算方法也有新的发展。例如,1976年沙拉明和波伦特发明了“沙—波法”即“相关二次算法”,1985年发明了建立在椭圆积分变换理论上的一种新方法。于是有了2002年的新“世界纪录”——12 400多亿位。它是由日本东京大学IT中心的金田康正等科学家用电子计算机算出来的。

同类推荐
  • 动物探索:中华文化撷英(四)

    动物探索:中华文化撷英(四)

    世界是多元的,文化也是多元的;民族文化是民族的魂,是每个民族成员的精神之根;不论意识到还是没意识到,也不管自己愿意不愿意,人人都时时生活在本民族的文化环境中;即使长期生活于他国,文化之魂和根也还是要时时伴随着自己。文化就是这样无时不有,无处不在这些,是全世界各个学科学者们的共识。
  • 热土凝香

    热土凝香

    本书为中国热带农业科学院兴隆香料饮料研究所成立五十五年艰苦创业历程的写真,其创建、发展与新中国的发展历程几乎是同步的。
  • 物理:在辉煌的历史里

    物理:在辉煌的历史里

    本书介绍了对共振与声波的认识、对共鸣与隔音的利用、奇妙的古代声学建筑、对光源的认识与利用、绝无仅有的成像实验、对光学仪器的研制、人工磁化法的发明、对力的认识与运用等内容。
  • 破译神奇地理之谜(破译奥秘大世界丛书)

    破译神奇地理之谜(破译奥秘大世界丛书)

    神奇的地球地球曾有过光环吗人类觉察到太阳系行星上的光环,可能是300年以前的事。17世纪,科学家伽利略首先从天文望远镜里看到土星周围闪耀着一条明亮的光环。后来,人们又用天文望远镜观察了太阳系的其他行星,数百年过去了,也没有听说它们周围出现光环。
  • 实验动物科学与应用

    实验动物科学与应用

    21世纪是生命科学的世纪,生命科学已成为21世纪自然科学的领头学科之一。实验动物科学是现代科学技术的重要组成部分,而实验动物是生命科学的基础和重要支撑条件,是活的试剂,是衡量现代生命科学研究水平的重要标志。生物、医学、制药、化工、农业、环保、航天、商检、军工等研究及检测均离不开实验动物。实验动物作为国家科技基础条件支撑体系的重要组成部分,逐渐发展为一门独立的、全新的、综合性的边缘科学,备受人们关注。
热门推荐
  • 一步一生缘

    一步一生缘

    作为三界六道唯一一朵玉锦花,绯烟表示她很骄傲。但是,父神常常告诫她,做人要低调,做神更要低调。所以,她平时讲究高调做事,低调做神。因此,在三界六道中,她的口碑还是不错的。只是,帝君,你这么做,本上神表示:甚惶恐啊!
  • TFBOYS之霸道小姐

    TFBOYS之霸道小姐

    这本小书写了TFBOYS与三位女主的相爱过程
  • 雷神战纪

    雷神战纪

    当刘晟重掌雷印的那一刻,便注定了他的新的征程已经开始。这个表面平凡的世界里究竟有多少不为我们所知的事物?当刘晟以一个不同凡俗的姿态横空出世的时候,愿意接受的和不愿意接受的,都不得不低下自己的头颅!
  • 魂匣大陆

    魂匣大陆

    希望大陆魂匣为主!!魂匣分为兵器类和生物类兵器类:刀枪棍棒为我所用生物类:飞禽走兽封我为主这是一个不一样的的世界,一个疯狂的世界。
  • 亚瑟神殿

    亚瑟神殿

    新人看书已久,自己尝试写写,没有11,没有小白。不知道结果如何,努力完本。奴隶刑天涯被关押在火岩要塞。要塞受兽族袭击,神殿巡游马元德带领击败兽族,其间天涯逃跑被马巡游所救,愿为神殿侍。奴隶天涯怎么在这个奴隶为最低等而且等级森严的社会中认清自己,追寻自己的未来呢?巡游马元德又怎么在这个魔兽、异族横行的大陆中像当年亚瑟一样寻找出人类的出路呢?
  • 秋夜澪之新校园

    秋夜澪之新校园

    被混蛋老哥要求转学,她妥协了,因为老哥是她惹不起的。老哥又给自己找个了面瘫嫂子?她还是妥协了,面瘫就面瘫吧,谁叫她身上还有一层母性的光环。学生会会长竟然是自己初中的室友!她妥协了,这样“幼稚”的学生会会长根本管不了她。新的校园生活,许多自己熟悉的事物,既熟悉又陌生
  • 呆萌爸比精明娃

    呆萌爸比精明娃

    我是爸比捡回来的,他说那是个下雪的天气,所以叫我雪瑞。爸比也是个胆小鬼,每个打雷的夜晚他都要抱着我睡,还说是怕我害怕,我才不会怕那。尽管遇到自己喜欢的人,爸比也是胆小到不敢表白。爸比是个很可爱的人,也是个护短的人,他最护我了,他说:“我是他的宝贝,谁都不能比,哪怕是今后和他共度一生的人也不能和我比。”所以我最爱爸比了。我知道我不是爸比的孩子,可是我没有想到爸比会是我的舅舅,所以爸比也是个好会撒谎的男人。他骗过了好多好多人。爸比还有好多缺点,比如不爱洗脚,吃饭总不在桌子上,总熬夜游戏,哪怕他的工作没有做完。还有好多好多。可是他做的这些他一点也不让我做,所以爸比还是个自私的人,嘿嘿,对吧。
  • 奈克赛斯奥特曼

    奈克赛斯奥特曼

    NEXUS,那是不断被传承下去的魂之纽带!
  • 澈少霸宠,甜心乖乖

    澈少霸宠,甜心乖乖

    一端以信任为砝码的爱情之路,就此开始!“韵韵,你以后,不可以............................“等等一大堆不可以,安韵白眼一翻,点头。澈千巩默默在心里加了一条:不可以反抗我,要和我造小人儿!
  • 温柔校草的甜心丫头

    温柔校草的甜心丫头

    弃文了......期待新作品吧!呵呵,谢谢支持