Przełom: odkrycie zupełnie nowego wzoru na liczbę Pi po tysiącach lat

(Dan Tri) - To odkrycie nie tylko zaskoczyło społeczność naukową, ale także otworzyło perspektywy optymalizacji modeli symulacji fizycznych, od mechaniki kwantowej po sztuczną inteligencję.

Pi: Od starożytnej liczby do przełomowego wzoru kwantowego

Liczba Pi, znana stała matematyczna, towarzyszy ludzkości od tysięcy lat, pojawiając się w prymitywnych obliczeniach geometrycznych starożytnych cywilizacji babilońskich i greckich.

Matematycy, tacy jak Archimedes, próbowali oszacować liczbę Pi z dużą dokładnością, kładąc tym samym podwaliny pod jej niezastąpioną rolę we współczesnej matematyce, fizyce i inżynierii.

Jednak Pi jest liczbą niewymierną, z nieskończoną liczbą miejsc po przecinku, i nie można jej przedstawić jako ułamka zwykłego. Wartości przybliżone, takie jak 3,14159 czy 22/7, są jedynie względne, ujawniając ograniczenia w przypadku problemów wymagających absolutnej precyzji, zwłaszcza w mechanice kwantowej lub symulacjach fizyki cząstek elementarnych.

Liczba Pi pojawiła się we wczesnych obliczeniach geometrycznych starożytnych cywilizacji babilońskich i greckich (zdjęcie: Getty).

Naukowcy od dziesięcioleci starają się zoptymalizować sposób obliczania liczby Pi, nie tylko ze względu na jej czystą wartość matematyczną, ale również pod kątem skomplikowanych modeli symulacyjnych w nowoczesnych badaniach.

Nowy wzór na liczbę Pi: przełom w modelowaniu kwantowym

Według magazynu „Popular Mechanics” , zaskakujący przełom został właśnie ogłoszony przez dwójkę fizyków Arnaba Priyę Sahę i Anindę Sinhę z Indyjskiego Instytutu Nauki. W trakcie tworzenia modelu kwantowego symulującego interakcje między cząstkami elementarnymi, zespół badawczy odkrył zupełnie nowy wzór do obliczania liczby Pi, opublikowany w czasopiśmie „Physical Review Letters”.

Cechą szczególną tego wzoru jest jego zdolność do niezwykle szybkiej zbieżności do wartości Pi. Zespół badawczy połączył diagramy Feynmana, opisujące interakcje cząstek w fizyce kwantowej, z funkcją beta Eulera, narzędziem matematycznym powszechnie stosowanym w teorii strun. To połączenie tworzy ciąg obliczeniowy o szybkości zbieżności przewyższającej tradycyjne wzory.

Nowy wzór pozwala naukowcom obliczyć liczbę Pi z bardzo dużą precyzją bez konieczności przechowywania milionów cyfr, co znacznie zmniejsza liczbę kroków w rozwiązywaniu złożonych problemów fizycznych. Jest to szczególnie przydatne w przypadku symulacji interakcji cząstek lub struktury materii na poziomie kwantowym za pomocą superkomputerów.

Znaczenie i perspektywy zastosowania w przyszłej nauce

Nowy wzór na liczbę Pi to nie tylko osiągnięcie matematyczne, ale także niezwykle przydatne narzędzie obliczeniowe w wielu dziedzinach współczesnej nauki. Zmniejszenie ilości przetwarzanych danych pozwala modelom fizycznym działać szybciej, dokładniej i taniej. To ważny krok naprzód w fizyce cząstek elementarnych, symulacjach kosmicznych, rozwoju nowych materiałów i zastosowaniu sztucznej inteligencji w badaniach naukowych.

Dr Aninda Sinha ujawnił, że ten kierunek badań został zaproponowany w latach 70. XX wieku, ale został porzucony z powodu ograniczeń mocy obliczeniowej. Teraz, dzięki nowoczesnej technologii, jego zespół udowodnił, że nowy wzór na liczbę Pi jest nie tylko wykonalny, ale także przewyższa początkowe oczekiwania.

Chociaż nie ma bezpośredniego zastosowania w życiu codziennym, społeczność naukowa uważa to za ważne osiągnięcie w dziedzinie nauk podstawowych. Nie tylko poszerza ono wiedzę na temat liczby Pi, ale także stanowi pomost między czystą matematyką a praktycznymi problemami w świecie mikroskopowym.

Jak powiedział dr Sinha, największa wartość tego odkrycia leży w otwarciu nowych drzwi dla przyszłej wiedzy i odkryć naukowych.

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