Vědci po tisících let objevili zcela nový vzorec pro pí

Vědci objevili nový vzorec, který dokáže přesněji a efektivněji reprezentovat číslo pí, což otevírá nové směry ve výzkumu kvantové mechaniky, fyziky částic a komplexních vědeckých simulací.

Číslo pí (π) je již dlouho považováno za jednu z nejdůležitějších matematických konstant, která představuje poměr mezi obvodem a průměrem kruhu - Foto: AI

Pí (π) je iracionální číslo, které má nekonečný počet desetinných míst a nelze jej přesně vyjádřit jako zlomek. Používali ho starověcí Babyloňané a Řekové před více než 4 000 lety. Babyloňané odhadovali pí přibližně na 3,125, zatímco Řekové, jako například Archimédes, používali geometrické metody k odhadu pí v rozmezí 3,140845 < π < 3,142857.

V každodenních výpočtech často používáme přibližné hodnoty jako 3,14159 nebo 22/7, ale tato čísla nejsou dostatečně přesná pro moderní problémy, zejména v kvantové mechanice a simulacích elementárních částic.

Vzorec pro výpočet čísla pí byl poprvé publikován v časopise Physical Review Letters v roce 2024, ale teprve nedávno se mu dostalo široké pozornosti a diskuse mezinárodní vědecké komunity.

Fyzici Arnab Priya Saha a Aninda Sinha z Indického vědeckého institutu ve studii vyvinuli nový kvantový model pro optimalizaci simulace interakcí mezi částicemi. Překvapivě během procesu vytváření modelu objevili zcela nový vzorec pro číslo pí. Tento vzorec umožňuje přesnější výpočty s menším počtem kroků, což výrazně snižuje množství zpracování dat.

Saha a Sinha zkombinovali Feynmanovy diagramy, matematický nástroj popisující interakce a rozptyl částic, s Eulerovou beta funkcí, která se používá v teorii strun. Výsledkem je speciální matematická posloupnost, která velmi rychle konverguje k hodnotě pí, což výpočty mnohem urychluje než předchozí metody.

Jinými slovy, vědci nyní mohou vypočítat hodnotu čísla pí s extrémně vysokou přesností, aniž by museli ukládat miliony číslic.

V kvantové mechanice vyžaduje simulace interakcí mezi drobnými částicemi superpočítače a obrovské množství dat. Nový vzorec pro číslo pí tento proces optimalizuje, snižuje počet výpočetních kroků a zároveň zachovává vysokou úroveň přesnosti. Je to klasický příklad vědecké optimalizace: dosažení stejného výsledku s menším počtem zdrojů.

To je obzvláště důležité v oblastech, jako je částicová fyzika, kosmologické simulace, umělá inteligence a kvantové materiály. Nový vzorec pro číslo pí umožňuje vědcům rychleji zpracovávat data, což snižuje výpočetní náklady a otevírá možnost studia jevů, které bylo dříve téměř nemožné přesně simulovat.

Podle Dr. Anindy Sinhy byl tento směr výzkumu navržen v 70. letech 20. století, ale byl opuštěn, protože výpočet byl příliš složitý. Díky rozvoji moderní výpočetní techniky a pokročilé matematiky výzkumný tým prokázal, že nový model konverguje rychleji, než se očekávalo, takže výpočet čísla pí je proveditelnější než kdy dříve.

I když nový vzorec pro pí zatím nemá přímé využití v každodenním životě, je důležitým krokem vpřed pro základní vědu. Tento výzkum nejen rozšiřuje naše chápání pí, ale také ukazuje potenciál pro urychlení kvantových modelů a řešení složitých problémů v budoucnu.

Jak sdílí Dr. Sinha: „Toto je čistá radost z teoretické vědy. I když nemá okamžité využití, otevírá nové dveře pro poznání a výzkum.“

Zpět k tématu

MINH HAI

Zdroj: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-tim-ra-cong-thuc-pi-hoan-toan-moi-sau-hang-ngan-nam-20250910091916157.htm