پیشرفت غیرمنتظره: پس از هزاران سال، فرمولی کاملاً جدید برای عدد پی کشف شد.

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

عدد پی: از یک عدد باستانی تا یک فرمول کوانتومی پیشگامانه

عدد پی، یک ثابت ریاضی آشنا، هزاران سال است که با بشریت بوده و در محاسبات هندسی اولیه تمدن‌های بابلی و یونان باستان ظاهر شده است.

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 است که تعداد نامتناهی رقم اعشاری غیر تکراری دارد و نمی‌توان آن را به صورت یک کسر خالص بیان کرد. مقادیر تقریبی مانند ۳.۱۴۱۵۹ یا ۲۲/۷ فقط نسبی هستند و در مواجهه با مسائلی که نیاز به دقت مطلق دارند، به ویژه در مکانیک کوانتومی یا شبیه‌سازی‌های فیزیک ذرات، محدودیت‌هایی را آشکار می‌کنند.

عدد پی در اولین محاسبات هندسی تمدن‌های بابلی و یونان باستان ظاهر شد (عکس: گتی).

برای دهه‌ها، دانشمندان دائماً به دنبال راه‌هایی برای بهینه‌سازی محاسبه عدد پی بوده‌اند، نه تنها به خاطر ارزش صرفاً ریاضی آن، بلکه برای خدمت به مدل‌های شبیه‌سازی پیچیده در تحقیقات مدرن.

فرمول جدید عدد پی: پیشرفتی در مدل کوانتومی

به گزارش مجله پاپیولار مکانیکس ، به تازگی یک پیشرفت غیرمنتظره توسط دو فیزیکدان به نام‌های آرناب پریا ساها و آنیندا سینها از موسسه علوم هند اعلام شده است. این تیم تحقیقاتی ضمن ساخت یک مدل کوانتومی که تعاملات بین ذرات بنیادی را شبیه‌سازی می‌کند، فرمولی کاملاً جدید برای محاسبه عدد پی کشف کردند که در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

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

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

اهمیت و چشم‌اندازهای کاربرد آینده در علم

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 داده‌های پردازش شده به مدل‌های فیزیکی اجازه می‌دهد تا سریع‌تر، دقیق‌تر و ارزان‌تر عمل کنند. این یک گام مهم رو به جلو در فیزیک ذرات، کیهان‌شناسی، توسعه مواد جدید و کاربرد هوش مصنوعی در تحقیقات علمی است.

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

اگرچه این عدد هیچ کاربرد مستقیمی در زندگی روزمره ندارد، دانشمندان آن را یک دستاورد مهم در حوزه علوم پایه می‌دانند. این عدد نه تنها درک ما از عدد پی را گسترش می‌دهد، بلکه به عنوان پلی بین ریاضیات محض و مسائل عملی در دنیای میکروسکوپی نیز 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