Áttörés: Egy teljesen új Pi-képlet felfedezése több ezer év után

(Dan Tri) - Ez a felfedezés nemcsak meglepte a tudományos közösséget, hanem új távlatokat nyitott a fizikai szimulációs modellek optimalizálására is, a kvantummechanikától a mesterséges intelligenciáig.

Pi: Az ősi számtól az úttörő kvantumképletig

A Pi szám, egy ismerős matematikai állandó, évezredek óta elkíséri az emberiséget, megjelenve az ókori babiloni és görög civilizációk primitív geometriai számításaiban.

Az olyan matematikusok, mint Arkhimédész, megpróbálták nagy pontossággal becsülni a Pi értékét, lerakva ezzel a modern matematikában, fizikában és mérnöki tudományokban betöltött nélkülözhetetlen szerepének alapjait.

A Pi azonban egy irracionális szám, végtelen számú, nem ismétlődő tizedesjegygel, és nem ábrázolható tiszta törtként. A közelítő értékek, mint például a 3,14159 vagy a 22/7, csak relatívak, ami korlátokat mutat az abszolút pontosságot igénylő problémák esetén, különösen a kvantummechanikában vagy a részecskefizikai szimulációkban.

A Pi szám megjelent az ókori babiloni és görög civilizációk korai geometriai számításaiban (Fotó: Getty).

A tudósok évtizedek óta folyamatosan próbálják optimalizálni a Pi kiszámítását, nemcsak a tiszta matematikai értéke miatt, hanem a modern kutatásokban használt komplex szimulációs modellek kiszolgálása érdekében is.

Új Pi-képlet: Áttörés a kvantummodellezésben

A Popular Mechanics szerint meglepő áttörést jelentett be két fizikus, Arnab Priya Saha és Aninda Sinha az Indiai Tudományos Intézetből. Az elemi részecskék közötti kölcsönhatást szimuláló kvantummodell felépítése során a kutatócsoport egy teljesen új képletet fedezett fel a Pi kiszámítására, amelyet a Physical Review Letters folyóiratban tettek közzé.

A képlet különlegessége, hogy rendkívül gyorsan konvergál a Pi értékéhez. A kutatócsoport a kvantumfizikában a részecske-kölcsönhatásokat leíró Feynman-diagramokat kombinálta az Euler béta-függvényével, egy a húrelméletben gyakran használt matematikai eszközzel. Ez a kombináció egy olyan számítási sorozatot hoz létre, amelynek konvergenciasebessége meghaladja a hagyományos képletekét.

Az új képlet lehetővé teszi a tudósok számára, hogy nagyon nagy pontossággal számítsák ki a Pi-t anélkül, hogy több millió számjegyet kellene tárolniuk, ami jelentősen csökkenti a lépések számát az összetett fizikai problémák megoldásában. Ez különösen hasznos, ha szuperszámítógépeket használnak részecske-kölcsönhatások vagy az anyag szerkezetének kvantumszintű szimulálására.

Jelentőség és alkalmazási lehetőségek a jövő tudományában

Az új Pi-képlet nemcsak matematikai eredmény, hanem egy rendkívül jól alkalmazható számítási eszköz is a modern tudomány számos területén. Az adatfeldolgozás mennyiségének csökkentése segít a fizikai modellek gyorsabb, pontosabb és olcsóbb működésében. Ez fontos lépés a részecskefizikában, az űrszimulációban, az új anyagok fejlesztésében és a mesterséges intelligencia tudományos kutatásban való alkalmazásában.

Dr. Aninda Sinha elárulta, hogy ezt a kutatási irányt az 1970-es években javasolták, de a számítási teljesítmény korlátai miatt elvetették. Most, a modern technológiának köszönhetően, csapata bebizonyította, hogy az új Pi-képlet nemcsak megvalósítható, de felül is múlja a kezdeti elvárásokat.

Bár a mindennapi életben nincs közvetlen alkalmazása, a tudományos közösség ezt az alaptudomány területén fontos eredménynek tekinti. Nemcsak a Pi megértését bővíti, hanem hidat képez a tiszta matematika és a mikroszkopikus világ gyakorlati problémái között.

Ahogy Dr. Sinha is megosztotta, ennek a felfedezésnek a legnagyobb értéke abban rejlik, hogy új kapukat nyit a jövőbeli tudás és tudományos felfedezések előtt.

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