دستیابی به موفقیت: کشف یک فرمول کاملاً جدید برای عدد پی پس از هزاران سال

(دن تری) - این کشف نه تنها جامعه علمی را شگفت زده کرد، بلکه چشم اندازهایی را برای بهینه سازی مدل های شبیه سازی فیزیکی، از مکانیک کوانتومی گرفته تا هوش مصنوعی، گشود.

عدد پی: از عدد باستانی تا فرمول کوانتومی پیشگامانه

عدد پی، یک ثابت ریاضی آشنا، هزاران سال است که بشر را همراهی می‌کند و در محاسبات هندسی ابتدایی تمدن‌های باستانی بابلی و یونانی ظاهر می‌شود.

ریاضیدانانی مانند ارشمیدس تلاش کردند تا عدد پی را با دقت بالا تخمین بزنند و پایه و اساس نقش ضروری آن را در ریاضیات، فیزیک و مهندسی مدرن بنا نهادند.

با این حال، عدد پی یک عدد گنگ با بی‌نهایت رقم اعشار غیر تکراری است و نمی‌توان آن را به صورت یک کسر خالص نمایش داد. مقادیر تقریبی مانند ۳.۱۴۱۵۹ یا ۲۲/۷ فقط نسبی هستند و محدودیت‌هایی را در مواجهه با مسائلی که نیاز به دقت مطلق دارند، به ویژه در مکانیک کوانتومی یا شبیه‌سازی‌های فیزیک ذرات، آشکار می‌کنند.

عدد پی در محاسبات هندسی اولیه تمدن‌های باستانی بابل و یونان ظاهر شد (عکس: گتی).

برای دهه‌ها، دانشمندان دائماً در تلاش بوده‌اند تا محاسبه عدد پی را بهینه کنند، نه تنها به خاطر ارزش ریاضی خالص آن، بلکه برای ارائه مدل‌های شبیه‌سازی پیچیده در تحقیقات مدرن.

فرمول جدید عدد پی: دستاوردی در مدل‌سازی کوانتومی

به گزارش مجله پاپیولار مکانیکس ، به تازگی دو فیزیکدان به نام‌های آرناب پریا ساها و آنیندا سینها از موسسه علوم هند، از یک دستاورد شگفت‌انگیز خبر داده‌اند. در فرآیند ساخت یک مدل کوانتومی که برهمکنش بین ذرات بنیادی را شبیه‌سازی می‌کند، تیم تحقیقاتی فرمول کاملاً جدیدی برای محاسبه عدد پی کشف کرد که در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

ویژگی خاص این فرمول، توانایی آن در همگرایی بسیار سریع به مقدار عدد پی است. تیم تحقیقاتی، نمودارهای فاینمن، که تعاملات ذرات را در فیزیک کوانتومی توصیف می‌کنند، را با تابع بتای اویلر، ابزاری ریاضی که معمولاً در نظریه ریسمان استفاده می‌شود، ترکیب کردند. این ترکیب، یک دنباله محاسباتی با سرعت همگرایی ایجاد می‌کند که از فرمول‌های سنتی برتر است.

فرمول جدید به دانشمندان اجازه می‌دهد تا عدد پی را با دقت بسیار بالا و بدون نیاز به ذخیره میلیون‌ها رقم محاسبه کنند و به طور قابل توجهی تعداد مراحل در مسائل پیچیده فیزیک را کاهش دهند. این امر به ویژه هنگام استفاده از ابررایانه‌ها برای شبیه‌سازی برهمکنش‌های ذرات یا ساختار ماده در سطح کوانتومی مفید است.

اهمیت و چشم‌انداز کاربرد در علوم آینده

فرمول جدید عدد پی نه تنها یک دستاورد ریاضی است، بلکه یک ابزار محاسباتی بسیار کاربردی در بسیاری از زمینه‌های علوم مدرن نیز می‌باشد. کاهش حجم پردازش داده‌ها به مدل‌های فیزیکی کمک می‌کند تا سریع‌تر، دقیق‌تر و کم‌هزینه‌تر عمل کنند. این یک گام مهم رو به جلو در فیزیک ذرات، شبیه‌سازی فضا، توسعه مواد جدید و کاربرد هوش مصنوعی در تحقیقات علمی است.

دکتر آنیندا سینها فاش کرد که این مسیر تحقیقاتی در دهه ۱۹۷۰ پیشنهاد شده بود اما به دلیل محدودیت‌های قدرت محاسباتی کنار گذاشته شد. اکنون، به لطف فناوری مدرن، تیم او ثابت کرده است که فرمول جدید عدد پی نه تنها عملی است، بلکه از انتظارات اولیه نیز فراتر می‌رود.

اگرچه این عدد کاربرد مستقیمی در زندگی روزمره ندارد، اما جامعه علمی آن را یک دستاورد مهم در حوزه علوم پایه می‌داند. این عدد نه تنها درک عدد پی را گسترش می‌دهد، بلکه به عنوان پلی بین ریاضیات محض و مسائل عملی در دنیای میکروسکوپی عمل می‌کند.

همانطور که دکتر سینها اظهار داشت، بزرگترین ارزش این کشف در گشودن درهای جدید به روی دانش و اکتشافات علمی آینده نهفته است.

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