Bilim insanları binlerce yıl sonra yepyeni bir Pi formülü buldu

Bilim insanları, Pi sayısını daha doğru ve etkili bir şekilde temsil edebilecek yeni bir formül keşfettiler ve bu, kuantum mekaniği, parçacık fiziği ve karmaşık bilimsel simülasyonlar üzerine araştırmalarda yeni yönler açtı.

Pi (π) sayısı uzun zamandır en önemli matematik sabitlerinden biri olarak kabul ediliyor ve bir dairenin çevresi ile çapı arasındaki oranı temsil ediyor - Fotoğraf: AI

Pi (π), sonsuz sayıda ondalık basamağa sahip olan ve tam olarak kesir olarak temsil edilemeyen irrasyonel bir sayıdır. Antik Babilliler ve Yunanlılar tarafından 4.000 yıldan uzun bir süre önce kullanılmıştır. Babilliler Pi sayısının yaklaşık 3,125 olduğunu tahmin ederken, Arşimet gibi Yunanlılar Pi sayısının 3,140845 < π < 3,142857 aralığında olduğunu tahmin etmek için geometrik yöntemler kullanmışlardır.

Günlük hesaplamalarda 3.14159 veya 22/7 gibi yaklaşık değerleri sıklıkla kullanırız, ancak bu sayılar özellikle kuantum mekaniği ve temel parçacık simülasyonlarındaki modern problemler için yeterince hassas değildir.

Pi sayısının hesaplanmasına ilişkin formül ilk olarak 2024 yılında Physical Review Letters dergisinde yayımlandı, ancak uluslararası bilim camiasında ancak yakın zamanda yaygın ilgi ve tartışma gördü.

Çalışmada, Hindistan Bilim Enstitüsü'nden fizikçiler Arnab Priya Saha ve Aninda Sinha, parçacıklar arasındaki etkileşimlerin simülasyonunu optimize etmek için yeni bir kuantum modeli geliştirdiler. Şaşırtıcı bir şekilde, modeli oluşturma sürecinde tamamen yeni bir Pi formülü keşfettiler. Bu formül, daha az adımla daha doğru hesaplamalar yapılmasını sağlayarak veri işleme miktarını önemli ölçüde azaltıyor.

Saha ve Sinha, parçacıkların nasıl etkileşime girdiğini ve dağıldığını açıklayan matematiksel bir araç olan Feynman diyagramlarını, sicim teorisinde kullanılan Euler beta fonksiyonuyla birleştirdiler. Sonuç, Pi değerine çok hızlı bir şekilde yakınsayan ve hesaplamaları önceki yöntemlere göre çok daha hızlı hale getiren özel bir matematiksel dizi oldu.

Başka bir deyişle, bilim insanları artık milyonlarca basamağı depolamak zorunda kalmadan Pi sayısının değerini son derece yüksek bir hassasiyetle hesaplayabiliyorlar.

Kuantum mekaniğinde, küçük parçacıklar arasındaki etkileşimlerin simülasyonu süper bilgisayarlar ve büyük miktarda veri gerektirir. Yeni Pi formülü, bu süreci optimize ederek hesaplama adımlarının sayısını azaltırken yüksek doğruluk seviyesini korur. Bu, bilimsel optimizasyonun klasik bir örneğidir: aynı sonuca daha az kaynakla ulaşmak.

Bu, özellikle parçacık fiziği, kozmolojik simülasyonlar, yapay zeka ve kuantum malzemeleri gibi alanlarda önemlidir. Yeni Pi formülü, bilim insanlarının verileri daha hızlı işlemesine olanak tanıyarak hesaplama maliyetlerini azaltır ve daha önce doğru bir şekilde simüle edilmesi neredeyse imkansız olan olguları inceleme olanağı sunar.

Dr. Aninda Sinha'ya göre, bu araştırma alanı 1970'lerde önerilmiş, ancak hesaplama çok karmaşık olduğu için terk edilmişti. Modern bilgisayar teknolojisi ve ileri matematiğin gelişmesi sayesinde, araştırma ekibi yeni modelin beklenenden daha hızlı yakınsadığını ve Pi sayısının hesaplanmasını her zamankinden daha uygulanabilir hale getirdiğini kanıtladı.

Yeni Pi formülü henüz günlük hayatta doğrudan uygulama alanı bulmasa da, temel bilimler için önemli bir adımdır. Bu araştırma, Pi hakkındaki anlayışımızı genişletmekle kalmıyor, aynı zamanda kuantum modellerini hızlandırma ve gelecekte karmaşık problemleri çözme potansiyelini de gösteriyor.

Dr. Sinha'nın da belirttiği gibi: "Teorik bilimin saf keyfi budur. Hemen uygulanabilir olmasa da, bilgi ve araştırma için yeni kapılar açar."

Konuya geri dön

MINH HAI

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