Tallet pi (π) har lenge vært ansett som en av de viktigste matematiske konstantene, og representerer forholdet mellom omkretsen og diameteren til en sirkel - Foto: AI
Pi (π) er et irrasjonelt tall med et uendelig antall desimaler og kan ikke representeres nøyaktig som en brøk. Det ble brukt av de gamle babylonerne og grekerne for over 4000 år siden. Babylonerne estimerte Pi til omtrent 3,125, mens grekere som Arkimedes brukte geometriske metoder for å estimere Pi til å være i området 3,140845 < π < 3,142857.
I daglig databehandling bruker vi ofte omtrentlige verdier som 3,14159 eller 22/7, men disse tallene er ikke presise nok for moderne problemer, spesielt innen kvantemekanikk og elementærpartikkelsimuleringer.
Formelen for å beregne Pi ble først publisert i tidsskriftet Physical Review Letters i 2024, men først nylig har den fått bred oppmerksomhet og diskusjon fra det internasjonale vitenskapelige samfunnet.
I studien utviklet fysikerne Arnab Priya Saha og Aninda Sinha fra Indian Institute of Science en ny kvantemodell for å optimalisere simuleringen av interaksjoner mellom partikler. Overraskende nok oppdaget de en helt ny Pi-formel i prosessen med å bygge modellen. Denne formelen muliggjør mer nøyaktige beregninger med færre trinn, noe som reduserer mengden databehandling betydelig.
Saha og Sinha kombinerte Feynman-diagrammer, et matematisk verktøy som beskriver hvordan partikler samhandler og sprer seg, med Eulers beta-funksjon, som brukes i strengteori. Resultatet er en spesiell matematisk sekvens som konvergerer veldig raskt mot verdien av Pi, noe som gjør beregninger mye raskere enn tidligere metoder.
Med andre ord kan forskere nå beregne verdien av pi med ekstremt høy presisjon uten å måtte lagre millioner av sifre.
Innen kvantemekanikk krever simulering av interaksjoner mellom ørsmå partikler superdatamaskiner og enorme mengder data. Den nye Pi-formelen optimaliserer denne prosessen, og reduserer antallet beregningstrinn samtidig som den opprettholder et høyt nøyaktighetsnivå. Det er et klassisk eksempel på vitenskapelig optimalisering: å oppnå samme resultat med færre ressurser.
Dette er spesielt viktig innen felt som partikkelfysikk, kosmologiske simuleringer, kunstig intelligens og kvantematerialer. Den nye Pi-formelen lar forskere behandle data raskere, noe som reduserer beregningskostnadene og åpner opp muligheten for å studere fenomener som tidligere var nesten umulige å simulere nøyaktig.
Ifølge Dr. Aninda Sinha ble denne forskningsretningen foreslått på 1970-tallet, men forlatt fordi beregningen var for komplisert. Takket være utviklingen av moderne datateknologi og avansert matematikk har forskerteamet bevist at den nye modellen konvergerer raskere enn forventet, noe som gjør beregningen av Pi mer gjennomførbar enn noensinne.
Selv om den nye Pi-formelen ennå ikke har direkte anvendelser i hverdagen, er den et viktig skritt fremover for grunnleggende vitenskap. Denne forskningen utvider ikke bare vår forståelse av Pi, men viser også potensialet til å øke hastigheten på kvantemodeller og løse komplekse problemer i fremtiden.
Som Dr. Sinha deler: «Dette er den rene gleden ved teoretisk vitenskap. Selv om den ikke har umiddelbare anvendelser, åpner den nye dører for kunnskap og forskning.»
Kilde: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-tim-ra-cong-thuc-pi-hoan-toan-moi-sau-hang-ngan-nam-20250910091916157.htm
Kommentar (0)