Число Пі (π) здавна вважається однією з найважливіших математичних констант, що представляє собою співвідношення між довжиною кола та його діаметром. - Фото: ШІ
Пі (π) — ірраціональне число, яке має нескінченну кількість знаків після коми та не може бути точно представлене у вигляді дробу. Його використовували стародавні вавилоняни та греки понад 4000 років тому. Вавилоняни оцінювали Пі приблизно як 3,125, тоді як греки, такі як Архімед, використовували геометричні методи для оцінки Пі в діапазоні 3,140845 < π < 3,142857.
У повсякденних обчисленнях ми часто використовуємо приблизні значення, такі як 3,14159 або 22/7, але ці числа недостатньо точні для сучасних задач, особливо в квантовій механіці та моделюванні елементарних частинок.
Формула для обчислення числа Пі вперше була опублікована в журналі Physical Review Letters у 2024 році, але лише нещодавно вона отримала широку увагу та обговорення з боку міжнародної наукової спільноти.
У дослідженні фізики Арнаб Прія Саха та Анінда Сінха з Індійського інституту науки розробили нову квантову модель для оптимізації моделювання взаємодії між частинками. Дивно, але в процесі побудови моделі вони виявили абсолютно нову формулу числа Пі. Ця формула дозволяє проводити точніші розрахунки з меншою кількістю кроків, значно зменшуючи обсяг обробки даних.
Саха та Сінха поєднали діаграми Фейнмана, математичний інструмент, що описує взаємодію та розсіювання частинок, з бета-функцією Ейлера, яка використовується в теорії струн. Результатом є спеціальна математична послідовність, яка дуже швидко сходиться до значення Пі, що робить обчислення набагато швидшими, ніж попередні методи.
Іншими словами, вчені тепер можуть обчислювати значення числа Пі з надзвичайно високою точністю, не зберігаючи мільйони цифр.
У квантовій механіці моделювання взаємодії між крихітними частинками вимагає суперкомп'ютерів та величезних обсягів даних. Нова формула числа Пі оптимізує цей процес, зменшуючи кількість кроків обчислення, зберігаючи при цьому високий рівень точності. Це класичний приклад наукової оптимізації: досягнення того самого результату з меншими ресурсами.
Це особливо важливо в таких галузях, як фізика елементарних частинок, космологічне моделювання, штучний інтелект і квантові матеріали. Нова формула числа Пі дозволяє вченим швидше обробляти дані, зменшуючи обчислювальні витрати та відкриваючи можливості для вивчення явищ, які раніше було майже неможливо точно змоделювати.
За словами доктора Анінди Сінхи, цей напрямок досліджень був запропонований у 1970-х роках, але від нього відмовилися, оскільки розрахунок був занадто складним. Завдяки розвитку сучасних обчислювальних технологій та передової математики, дослідницька група довела, що нова модель сходиться швидше, ніж очікувалося, що робить розрахунок числа Пі більш доцільним, ніж будь-коли.
Хоча нова формула числа Пі ще не має прямого застосування в повсякденному житті, вона є важливим кроком вперед для фундаментальної науки. Це дослідження не лише розширює наше розуміння числа Пі, але й показує потенціал для пришвидшення квантових моделей та вирішення складних проблем у майбутньому.
Як зазначає доктор Сінха: «Це чиста радість теоретичної науки. Хоча вона не має негайного застосування, вона відкриває нові двері для знань та досліджень».
Джерело: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-tim-ra-cong-thuc-pi-hoan-toan-moi-sau-hang-ngan-nam-20250910091916157.htm
Коментар (0)