إنجازٌ هام: تم اكتشاف صيغة جديدة تماماً لحساب باي بعد آلاف السنين.

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

باي: من رقم قديم إلى معادلة كمومية رائدة

باي، وهو ثابت رياضي مألوف، كان موجودًا مع البشرية منذ آلاف السنين، حيث ظهر في الحسابات الهندسية المبكرة للحضارات البابلية واليونانية القديمة.

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

مع ذلك، فإن باي عدد غير نسبي، يتكون من عدد لا نهائي من الأرقام العشرية غير المتكررة، ولا يمكن التعبير عنه ككسر بسيط. القيم التقريبية مثل 3.14159 أو 22/7 هي قيم نسبية فقط، مما يكشف عن قصور في التعامل مع المسائل التي تتطلب دقة مطلقة، خاصة في ميكانيكا الكم أو محاكاة فيزياء الجسيمات.

ظهر العدد باي في أقدم الحسابات الهندسية للحضارات البابلية واليونانية القديمة (صورة: جيتي).

على مدى عقود، سعى العلماء باستمرار إلى إيجاد طرق لتحسين حساب باي، ليس فقط لقيمته الرياضية البحتة ولكن أيضًا لخدمة نماذج المحاكاة المعقدة في البحوث الحديثة.

صيغة باي الجديدة: طفرة نوعية من النموذج الكمي.

بحسب مجلة Popular Mechanics ، أعلن عالما الفيزياء أرناب بريا ساها وأنيندا سينها من المعهد الهندي للعلوم عن اكتشاف غير متوقع. فخلال بناء نموذج كمي يحاكي التفاعلات بين الجسيمات الأساسية، اكتشف فريق البحث صيغة جديدة تمامًا لحساب قيمة باي (π)، نُشرت في مجلة Physical Review Letters.

تكمن الميزة الفريدة لهذه الصيغة في قدرتها على التقارب إلى قيمة باي بسرعة فائقة. فقد جمع فريق البحث بين مخطط فاينمان، الذي يصف تفاعلات الجسيمات في الفيزياء الكمومية، ودالة بيتا لأويلر، وهي أداة رياضية شائعة الاستخدام في نظرية الأوتار. وقد أدى هذا الجمع إلى إنشاء سلسلة حسابية ذات سرعة تقارب تفوق بكثير سرعة الصيغ التقليدية.

تتيح الصيغة الجديدة للعلماء حساب قيمة باي بدقة عالية جدًا دون الحاجة إلى تخزين ملايين الأرقام، مما يقلل بشكل كبير من عدد خطوات المعالجة في مسائل الفيزياء المعقدة. وهذا مفيد بشكل خاص عند استخدام الحواسيب العملاقة لمحاكاة تفاعلات الجسيمات أو بنى المادة على المستوى الكمي.

الأهمية وآفاق التطبيق المستقبلي في العلوم

لا تُعدّ صيغة باي الجديدة إنجازًا رياضيًا فحسب، بل هي أيضًا أداة حسابية بالغة الأهمية في العديد من مجالات العلوم الحديثة. فتقليل حجم البيانات المُعالجة يُتيح للنماذج الفيزيائية العمل بسرعة أكبر ودقة أعلى وبتكلفة أقل. وهذا يُمثّل خطوةً هامةً إلى الأمام في فيزياء الجسيمات، وعلم الكونيات، وتطوير المواد الجديدة، وتطبيق الذكاء الاصطناعي في البحث العلمي.

كشف الدكتور أنيندا سينها أن هذا التوجه البحثي طُرح لأول مرة في سبعينيات القرن الماضي، لكنه تُرك دون دراسة بسبب القيود الحسابية. والآن، بفضل التكنولوجيا الحديثة، أثبت فريقه أن صيغة باي الجديدة ليست قابلة للتطبيق فحسب، بل تتجاوز التوقعات الأولية.

على الرغم من عدم وجود تطبيقات مباشرة لها في الحياة اليومية، يعتبرها العلماء إنجازاً هاماً في مجال العلوم الأساسية. فهي لا توسع فهمنا لقيمة باي فحسب، بل تُشكل أيضاً جسراً بين الرياضيات البحتة والمشاكل العملية في العالم المجهري.

وكما أوضح الدكتور سينها، فإن القيمة الأكبر لهذا الاكتشاف تكمن في فتح آفاق جديدة للمعرفة والاستكشاف العلمي في المستقبل.

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