Para saintis menemui formula Pi yang benar-benar baharu selepas beribu-ribu tahun

Para saintis telah menemui formula baharu yang boleh mewakili Pi dengan lebih tepat dan cekap, membuka hala tuju baharu dalam penyelidikan tentang mekanik kuantum, fizik zarah dan simulasi saintifik yang kompleks.

Nombor Pi (π) telah lama dianggap sebagai salah satu pemalar matematik yang paling penting, mewakili nisbah antara lilitan dan diameter bulatan - Foto: AI

Pi (π) ialah nombor tak rasional, mempunyai bilangan tempat perpuluhan yang tidak terhingga dan tidak boleh diwakili tepat sebagai pecahan. Ia digunakan oleh orang Babylonia dan Yunani purba lebih 4,000 tahun dahulu. Orang Babylon menganggarkan Pi adalah lebih kurang 3.125, manakala orang Yunani seperti Archimedes menggunakan kaedah geometri untuk menganggarkan Pi berada dalam julat 3.140845 < π < 3.142857.

Dalam pengkomputeran harian, kita sering menggunakan nilai anggaran seperti 3.14159 atau 22/7, tetapi nombor ini tidak cukup tepat untuk masalah moden, terutamanya dalam mekanik kuantum dan simulasi zarah asas.

Formula untuk mengira Pi pertama kali diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters pada tahun 2024, tetapi baru-baru ini ia mendapat perhatian dan perbincangan meluas daripada komuniti saintifik antarabangsa.

Dalam kajian itu, ahli fizik Arnab Priya Saha dan Aninda Sinha dari Institut Sains India membangunkan model kuantum baharu untuk mengoptimumkan simulasi interaksi antara zarah. Anehnya, dalam proses membina model, mereka menemui formula Pi yang benar-benar baharu. Formula ini membolehkan pengiraan yang lebih tepat dengan langkah yang lebih sedikit, dengan ketara mengurangkan jumlah pemprosesan data.

Saha dan Sinha menggabungkan gambar rajah Feynman, alat matematik yang menerangkan cara zarah berinteraksi dan berselerak, dengan fungsi beta Euler, yang digunakan dalam teori rentetan. Hasilnya ialah urutan matematik khas yang menumpu dengan sangat cepat kepada nilai Pi, menjadikan pengiraan lebih cepat daripada kaedah sebelumnya.

Dalam erti kata lain, saintis kini boleh mengira nilai Pi dengan ketepatan yang sangat tinggi tanpa perlu menyimpan berjuta-juta digit.

Dalam mekanik kuantum, mensimulasikan interaksi antara zarah-zarah kecil memerlukan superkomputer dan sejumlah besar data. Formula Pi baharu mengoptimumkan proses ini, mengurangkan bilangan langkah pengiraan sambil mengekalkan tahap ketepatan yang tinggi. Ia adalah contoh klasik pengoptimuman saintifik: mencapai hasil yang sama dengan sumber yang lebih sedikit.

Ini amat penting dalam bidang seperti fizik zarah, simulasi kosmologi, kecerdasan buatan dan bahan kuantum. Formula Pi baharu membolehkan saintis memproses data dengan lebih pantas, mengurangkan kos pengiraan dan membuka kemungkinan mengkaji fenomena yang sebelum ini hampir mustahil untuk disimulasikan dengan tepat.

Menurut Dr Aninda Sinha, hala tuju penyelidikan ini dicadangkan pada tahun 1970-an tetapi terbengkalai kerana pengiraannya terlalu rumit. Terima kasih kepada pembangunan teknologi pengkomputeran moden dan matematik lanjutan, pasukan penyelidik telah membuktikan bahawa model baharu itu menumpu lebih cepat daripada jangkaan, menjadikan pengiraan Pi lebih boleh dilaksanakan berbanding sebelum ini.

Walaupun formula Pi baharu belum lagi mempunyai aplikasi langsung dalam kehidupan seharian, ia merupakan satu langkah ke hadapan yang penting untuk sains asas. Penyelidikan ini bukan sahaja mengembangkan pemahaman kita tentang Pi, tetapi juga menunjukkan potensi untuk mempercepatkan model kuantum dan menyelesaikan masalah yang kompleks pada masa hadapan.

Seperti yang dikongsikan oleh Dr Sinha: "Ini adalah kegembiraan murni sains teori. Walaupun ia tidak mempunyai aplikasi segera, ia membuka pintu baharu untuk pengetahuan dan penyelidikan."

Kembali ke topik

MINH HAI

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