Ученые нашли совершенно новую формулу числа Пи спустя тысячи лет

Ученые открыли новую формулу, которая может представлять число Пи более точно и эффективно, открывая новые направления в исследованиях квантовой механики, физики элементарных частиц и сложного научного моделирования.

Число Пи (π) долгое время считалось одной из важнейших математических констант, представляющей собой отношение длины окружности к диаметру. Фото: AI

Пи (π) — иррациональное число, имеющее бесконечное количество знаков после запятой и не поддающееся точному представлению в виде обыкновенной дроби. Оно использовалось древними вавилонянами и греками более 4000 лет назад. Вавилоняне считали, что число пи приблизительно равно 3,125, в то время как греки, такие как Архимед, использовали геометрические методы для определения числа пи в диапазоне 3,140845 < π < 3,142857.

В повседневных вычислениях мы часто используем приблизительные значения, такие как 3,14159 или 22/7, но эти числа недостаточно точны для современных задач, особенно в квантовой механике и моделировании элементарных частиц.

Формула для расчета числа Пи была впервые опубликована в журнале Physical Review Letters в 2024 году, но лишь недавно она получила широкое внимание и обсуждение в международном научном сообществе.

В своем исследовании физики Арнаб Прия Саха и Анинда Синха из Индийского института наук разработали новую квантовую модель для оптимизации моделирования взаимодействий между частицами. Удивительно, но в процессе построения модели они открыли совершенно новую формулу для числа Пи. Эта формула позволяет проводить более точные вычисления с меньшим количеством шагов, значительно сокращая объем обработки данных.

Саха и Синха объединили диаграммы Фейнмана, математический инструмент, описывающий взаимодействие и рассеяние частиц, с бета-функцией Эйлера, используемой в теории струн. В результате получилась специальная математическая последовательность, которая очень быстро сходится к значению числа Пи, что значительно ускоряет вычисления по сравнению с предыдущими методами.

Другими словами, теперь ученые могут вычислять значение числа Пи с чрезвычайно высокой точностью, не запоминая миллионы цифр.

В квантовой механике моделирование взаимодействий между мельчайшими частицами требует суперкомпьютеров и огромных объёмов данных. Новая формула числа Пи оптимизирует этот процесс, сокращая количество этапов расчётов при сохранении высокой точности. Это классический пример научной оптимизации: достижение того же результата с меньшими ресурсами.

Это особенно важно в таких областях, как физика элементарных частиц, космологическое моделирование, искусственный интеллект и квантовые материалы. Новая формула числа Пи позволяет учёным быстрее обрабатывать данные, снижая вычислительные затраты и открывая возможность изучения явлений, которые ранее было практически невозможно точно смоделировать.

По словам доктора Анинды Синхи, это направление исследований было предложено в 1970-х годах, но от него отказались из-за слишком высокой сложности вычислений. Благодаря развитию современных вычислительных технологий и передовой математики исследовательская группа доказала, что новая модель сходится быстрее, чем ожидалось, что делает вычисление числа Пи более осуществимым, чем когда-либо.

Хотя новая формула числа Пи пока не нашла прямого применения в повседневной жизни, она является важным шагом вперёд для фундаментальной науки. Это исследование не только расширяет наше понимание числа Пи, но и демонстрирует потенциал для ускорения квантовых моделей и решения сложных задач в будущем.

Как говорит доктор Синха: «Это чистая радость теоретической науки. Хотя она не имеет непосредственного применения, она открывает новые возможности для знаний и исследований».

Вернуться к теме

МИНЬ ХАЙ

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