إنجاز كبير: اكتشاف صيغة باي جديدة كليًا بعد آلاف السنين

(دان تري) - لم يفاجئ هذا الاكتشاف المجتمع العلمي فحسب، بل فتح أيضًا آفاقًا لتحسين نماذج المحاكاة الفيزيائية، من ميكانيكا الكم إلى الذكاء الاصطناعي.

باي: من رقم قديم إلى صيغة كمية رائدة

الرقم باي، وهو ثابت رياضي مألوف، رافق البشرية لآلاف السنين، حيث ظهر في الحسابات الهندسية البدائية للحضارات البابلية واليونانية القديمة.

حاول علماء الرياضيات مثل أرخميدس تقدير قيمة باي بدقة عالية، مما وضع الأساس لدورها الذي لا غنى عنه في الرياضيات الحديثة والفيزياء والهندسة.

مع ذلك، فإن باي عدد غير نسبي، له عدد لا نهائي من المنازل العشرية غير المتكررة، ولا يمكن تمثيله ككسر بسيط. القيم التقريبية مثل 3.14159 أو 22/7 نسبية فقط، مما يكشف عن قيود عند مواجهة مسائل تتطلب دقة مطلقة، وخاصة في ميكانيكا الكم أو محاكاة فيزياء الجسيمات.

ظهر الرقم باي في الحسابات الهندسية المبكرة للحضارات البابلية واليونانية القديمة (الصورة: جيتي).

منذ عقود من الزمن، يحاول العلماء باستمرار تحسين حساب باي، ليس فقط لقيمته الرياضية البحتة ولكن أيضًا لخدمة نماذج المحاكاة المعقدة في الأبحاث الحديثة.

صيغة باي الجديدة: اختراق في النمذجة الكمومية

وفقًا لمجلة Popular Mechanics ، أعلن الفيزيائيان أرناب بريا ساها وأنيندا سينها من المعهد الهندي للعلوم عن إنجازٍ مذهل. أثناء بناء نموذج كمي يحاكي التفاعل بين الجسيمات الأولية، اكتشف فريق البحث صيغةً جديدةً كليًا لحساب قيمة باي، نُشرت في مجلة Physical Review Letters.

الميزة المميزة لهذه الصيغة هي قدرتها على التقارب بسرعة فائقة إلى قيمة باي. جمع فريق البحث مخططات فاينمان، التي تصف تفاعلات الجسيمات في فيزياء الكم، مع دالة بيتا لأويلر، وهي أداة رياضية شائعة الاستخدام في نظرية الأوتار. نتج عن هذا الجمع تسلسل حسابي بسرعة تقارب تفوق الصيغ التقليدية.

تُمكّن الصيغة الجديدة العلماء من حساب قيمة باي بدقة عالية جدًا دون الحاجة إلى تخزين ملايين الأرقام، مما يُقلل بشكل كبير من عدد الخطوات في مسائل الفيزياء المعقدة. وهذا مفيدٌ بشكل خاص عند استخدام الحواسيب الفائقة لمحاكاة تفاعلات الجسيمات أو بنية المادة على المستوى الكمي.

الأهمية وآفاق التطبيق في العلوم المستقبلية

لا تُعدّ صيغة باي الجديدة إنجازًا رياضيًا فحسب، بل تُعدّ أيضًا أداةً حسابيةً قابلةً للتطبيق في العديد من مجالات العلوم الحديثة. يُساعد تقليل حجم معالجة البيانات على تشغيل النماذج الفيزيائية بشكل أسرع وأكثر دقةً وأقل تكلفة. تُمثّل هذه خطوةً مهمةً إلى الأمام في فيزياء الجسيمات، ومحاكاة الفضاء، وتطوير المواد الجديدة، وتطبيق الذكاء الاصطناعي في البحث العلمي.

كشف الدكتور أنيندا سينها أن هذا التوجه البحثي طُرح في سبعينيات القرن الماضي، ولكن تم التخلي عنه بسبب محدودية القدرة الحاسوبية. والآن، بفضل التكنولوجيا الحديثة، أثبت فريقه أن صيغة باي الجديدة ليست قابلة للتنفيذ فحسب، بل إنها تفوق التوقعات الأولية.

على الرغم من عدم وجود تطبيق مباشر له في الحياة اليومية، إلا أن المجتمع العلمي يعتبره إنجازًا مهمًا في مجال العلوم الأساسية. فهو لا يوسع فهم باي فحسب، بل يُمثل أيضًا جسرًا بين الرياضيات البحتة والمسائل العملية في العالم المجهري.

وكما أشار الدكتور سينها، فإن القيمة الأعظم لهذا الاكتشاف تكمن في فتح أبواب جديدة للمعرفة المستقبلية والاكتشاف العلمي.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dot-pha-tim-ra-cong-thuc-pi-hoan-toan-moi-sau-hang-nghin-nam-20250914212437798.htm