Durchbruch: Entdeckung einer völlig neuen Pi-Formel nach Tausenden von Jahren

(Dan Tri) – Diese Entdeckung überraschte nicht nur die wissenschaftliche Gemeinschaft, sondern eröffnete auch Perspektiven für die Optimierung physikalischer Simulationsmodelle, von der Quantenmechanik bis zur künstlichen Intelligenz.

Pi: Von der antiken Zahl zur bahnbrechenden Quantenformel

Die Zahl Pi, eine bekannte mathematische Konstante, begleitet die Menschheit seit Tausenden von Jahren und taucht in den primitiven geometrischen Berechnungen der alten babylonischen und griechischen Zivilisationen auf.

Mathematiker wie Archimedes versuchten, Pi mit hoher Genauigkeit zu schätzen und legten damit den Grundstein für seine unverzichtbare Rolle in der modernen Mathematik, Physik und Technik.

Pi ist jedoch eine irrationale Zahl mit unendlich vielen, sich nicht wiederholenden Dezimalstellen und kann nicht als sauberer Bruch dargestellt werden. Näherungswerte wie 3,14159 oder 22/7 sind nur relativ und weisen bei Problemen, die absolute Präzision erfordern, insbesondere in der Quantenmechanik oder in der Teilchenphysik, Einschränkungen auf.

Die Zahl Pi tauchte in frühen geometrischen Berechnungen der alten babylonischen und griechischen Zivilisationen auf (Foto: Getty).

Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler ständig, die Berechnung von Pi zu optimieren, nicht nur wegen seines rein mathematischen Werts, sondern auch, um komplexe Simulationsmodelle in der modernen Forschung zu unterstützen.

Neue Pi-Formel: Ein Durchbruch in der Quantenmodellierung

Laut Popular Mechanics haben die beiden Physiker Arnab Priya Saha und Aninda Sinha vom Indian Institute of Science gerade einen überraschenden Durchbruch verkündet. Beim Aufbau eines Quantenmodells zur Simulation der Wechselwirkung zwischen Elementarteilchen entdeckte das Forscherteam eine völlig neue Formel zur Berechnung von Pi, die in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht wurde.

Das Besondere an dieser Formel ist ihre Fähigkeit, extrem schnell gegen den Wert Pi zu konvergieren. Das Forschungsteam kombinierte Feynman-Diagramme, die Teilchenwechselwirkungen in der Quantenphysik beschreiben, mit der Eulerschen Beta-Funktion, einem mathematischen Werkzeug, das häufig in der Stringtheorie verwendet wird. Diese Kombination erzeugt eine Rechensequenz mit einer Konvergenzgeschwindigkeit, die herkömmlichen Formeln überlegen ist.

Die neue Formel ermöglicht es Wissenschaftlern, Pi mit sehr hoher Präzision zu berechnen, ohne Millionen von Ziffern speichern zu müssen, wodurch die Anzahl der Schritte bei komplexen physikalischen Problemen erheblich reduziert wird. Dies ist besonders nützlich, wenn Supercomputer zur Simulation von Teilcheninteraktionen oder der Struktur von Materie auf Quantenebene eingesetzt werden.

Bedeutung und Anwendungsaussichten in der zukünftigen Wissenschaft

Die neue Pi-Formel ist nicht nur eine mathematische Errungenschaft, sondern auch ein hochgradig anwendbares Rechenwerkzeug in vielen Bereichen der modernen Wissenschaft. Durch die Reduzierung des Datenverarbeitungsaufwands können physikalische Modelle schneller, genauer und kostengünstiger arbeiten. Dies ist ein wichtiger Fortschritt in der Teilchenphysik, der Weltraumsimulation, der Entwicklung neuer Materialien und der Anwendung künstlicher Intelligenz in der wissenschaftlichen Forschung.

Dr. Aninda Sinha erklärte, dass diese Forschungsrichtung bereits in den 1970er Jahren vorgeschlagen, aber aufgrund begrenzter Rechenleistung wieder verworfen wurde. Dank moderner Technologie hat sein Team nun bewiesen, dass die neue Pi-Formel nicht nur machbar ist, sondern auch die ursprünglichen Erwartungen übertrifft.

Obwohl es im täglichen Leben keine direkte Anwendung findet, betrachtet die wissenschaftliche Gemeinschaft dies als eine wichtige Errungenschaft auf dem Gebiet der Grundlagenforschung. Es erweitert nicht nur das Verständnis von Pi, sondern fungiert auch als Brücke zwischen reiner Mathematik und praktischen Problemen in der mikroskopischen Welt .

Wie Dr. Sinha mitteilte, liegt der größte Wert dieser Entdeckung darin, dass sie neue Türen für zukünftiges Wissen und wissenschaftliche Entdeckungen öffnet.

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