网友提问:
如果圆周率被算尽,会有什么后果?圆会断了吗?
优质回答:
如果圆周率被算尽,会有什么后果?圆会断了吗?
圆周率和光速是大家在讨论科学问题中常见的两个争议对象,有朋友认为终有一天无限不循环的圆周率是会被算尽,而对光速被确定为299792458米/秒却愤愤不平,因为光速只会随着人类测测量技术提升而无限逼近真实速度,那么真的是这样吗?
为什么光速是一个精确值?
在开始圆周率之前,我们先来简单聊聊光速!一般的光速都是指真空中的速率,这是一个物理常数,以c表示,为什么它是精确值299792458米/秒,却没有任何小数点呢?
这是因为米定义的变化,最早1米的定义是经过巴黎的四分之一经线(北极点至赤道)总长的1000万分之一为1米,因为这个尺寸很难复现,所以在1799年法国制造了一个铂金制成的米原器!由于测量困难在1889年又制造了铂铱合金的X形米原器,定义了温度为0度该原器的长度!
国际米原器
1960年,第十一届国际计量大会将氪86原子在2P10到5d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍作为一米的定义,1983年又将1米定义为“光在真空中于1/299792458秒内行进的距离,所以光速就成了一个精确值,差不多也能算是削足适履吧!
圆周率会被算尽吗?万一算尽了世界会怎样?
圆周率最早在古巴比伦时代就已经出现了,而且当时的精度已经达到了木工制作级别,简单的说如果你制作一个需要用到圆周率计算的弧形或者圆形盖子,那么当时的取值3.125其实也能做个八九不离十!因为以这个精度,2米的的圆桌也不过误差0.04米,而且木工会做修正,所以根本不会影响操作!
圆周率的计算与它的精度
最早让圆周率达到小数点后7位精度是南北朝数学家祖冲之,他将刘徽的割圆术发挥到了极致,计算出的圆周率在3.1415926-3.1415927之间,这个精度大概是你走出十千米的圆,那么误差大概就在一米以内!
此后圆周率精度不断提高,而到了十八世纪,德国数学家约翰·海因里希·兰伯特终于证明了圆周率是一个无理数,再后来德国数学家林德曼则证明了圆周率Π是一个超越数!(超越数就是不能作为有理系数多项式根的实数)。
到了计算机时代后,圆周率的计算就成了验证算法和表示计算能力的工具,比如在1949年就计算到了2037位,1958年时则到了10000位,而到了1981年时则到了200万位!而到了1999年则是687亿位,而在2019年的圆周率日GOOGLE的超级计算机则将其计算到了31.4万亿位!
万一圆周率算尽了,人类会怎么样?
如果有一天圆周率被算尽了,科学家绝对不会认为是圆周率被算尽了,而是计算机程序出现BUG了,因为数学家都知道数学家约翰·海因里希·兰伯特和林德曼的证明是不会错的,已经经历了数百年的验证!所以如果有一天被算尽了,那么可能会意味着数学体系的崩塌,人类建立在数学上的科学也会受到质疑!但世界不会毁灭,因为即使能算尽,它的精度已经足够高了!
因为圆周率达到50几位时,计算宇宙的直径也不过只会有一个氢原子直径的误差,所以各位不要想象宇宙会因此崩溃!但有一点是必须要让大家了解,因为我们相信海因里希·兰伯特和林德曼的证明是不会错,有错的唯一可能是我们宇宙的数学规则被攻击改写了!
数学攻击最早出现在阿瑟?克拉克中的《科学的失败》,后来成为王晋康的《数学的诅咒》以及刘慈欣的《三体》的灵感,数学规则是一个宇宙最底层的参数,就像一台电脑的BIOS一样,如果这个底层系统被修改,那么建立在旧规则上的所有结构都将崩溃!
当然我们并不知道它到底能不能被修改,因为到现在为止也仅仅是科幻小说中的脑洞而已,但这革命性的思维也给了我们创造的灵感,万一哪天实现了呢?
圆周率中有趣的事实
圆周率是一个无限不循环小数,因此只要你愿意就可以从它浩如烟海的数字中挑出任何你想要的数字,而没有找到是因为位数还不够,但一般人的生日或者手机号码,大约数亿位即足够!
搜索手机号码
比如这个随机选择的手机号码就在1.5亿位时被找到了,而六码的生日则更容易找!当然8个8的密码不要以为很难哦,因为在4600多万位时就找到了!
搜索密码
不过却不要担心各位的密码会泄露,因为全世界所有数字密码都在圆周率内,只是没有人知道是哪一段!
其他网友回答
是的,如果圆周率被算尽圆就会断了。不仅圆会断了,您还会发现无论您怎么努力都追不上先起跑的乌龟了,您射出一只箭这只箭会停在半空飞不动了。为什么会这样呢?因为您的设想坏了连续的规矩。
我们所在的世界是一个连续的世界。连续有两个重要的属性:一个是顺序,如老子说道生一,一生二,二生三,三生万物。运动有顺序,乌龟先出发,所以会跑在您的前面。另一个属性是连续,庄子说一尺之棰,日取其半,万世不竭。世界是连续的,您跟乌龟之间永远被空间联系着,不管您怎么跑您都能跑到一个点上,而不会因为找不到落脚点停滞不前。另一方面,您在运动过程中的每一个瞬间都经过了一个点,有多少个瞬间呢?有无数个这就是连续性的特征。圆周率算不尽体现了这种连续性,是连续性的一种表现形式。算不尽的数有很多,三分之一也是算不尽的,根号二也算不尽。这些数究竟是多少并不重要,重要的是它们告诉了我们连续的世界有多神奇,它明明就在您的眼前您却无法看清它。
既然圆周率算不尽为什么有人乐此不疲地要去算它呢?这么做不是为了证明圆周率算不尽,而是为了证明人或者是计算机的运算能力有多强。圆周率的计算远比算一算1加1等于二要复杂,且富于变化。用它作为测试手段非常合适,一些网络写手为了博人眼球,把这事儿吹得神乎其神,其实,祖冲之算圆周率跟计算机算圆周率在方法和结果上没啥区别,就算算出了几十兆位也不必大惊小怪,事情本来就是这样嘛,咱们早就知道结果了。
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