W sobotę przypada dzień liczby Pi, matematycznej gwiazdy

Fot. Adobe Stock
Fot. Adobe Stock

Podobno w nieskończonej sekwencji cyfr liczby Pi można znaleźć pi razy oko każdą inną liczbę – datę, numer telefon albo konta. Niewymierna ludolfina od tysięcy lat fascynuje naukowców i artystów, w jej historii są też polskie wątki. Święto liczby Pi obchodzone jest co roku 14 marca.

Tę datę wybrano nieprzypadkowo – w Stanach Zjednoczonych zapisuje się ją jako 3.14, co stanowi przybliżoną wartość liczby Pi. Święto Pi, które po raz pierwszy zorganizowano w 1988 r. w San Francisco, obchodzone jest coraz częściej na całym świecie. Z tej okazji za oceanem są pieczone okrągłe placki („pie” wymawia się podobnie do „pi”), sprzedawane gadżety (jak naszyjniki z sekwencją cyfr) i prowadzone matematyczne dysputy o dziwnych właściwościach solenizantki.

Pi to początkowa litera greckiego słowa „perimetron”, czyli obwód. Jako pierwszy wartość Pi z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku obliczył najprawdopodobniej Archimedes w III w. p.n.e. Liczbę tę można zdefiniować jako stosunek obwodu koła do jego średnicy albo pole koła o promieniu 1. Jej rozwinięcie po przecinku jest nieskończone i nieokresowe, więc Pi jest niewymierna, czyli nie można jej przedstawić jako ilorazu dwóch liczb całkowitych.

Ale opisać Pi tylko wzorem matematycznym, to jak nie powiedzieć nic. Bo Pi jest wszechobecna i potężna, niezbędna w trygonometrii, algebrze, analizie – wszędzie tam, gdzie używa się okręgów, kół, łuków, kul, walców albo sinusoid. Za jej pomocą można opisać procesy, które powtarzają się w regularnych odstępach czasu (jak zachowanie fal). Zatem z Pi korzystają graficy, architekci, konstruktorzy i naukowcy. Bez tej liczby nie da się projektować mostów i sklepień, tworzyć modeli 3D, a także wyliczać orbit ciał niebieskich lub planować trajektorii statków kosmicznych. Jest w każdym okrągłym przedmiocie, więc za każdym razem, gdy spojrzymy na Księżyc w pełni, koło samochodu albo karuzelę, możemy być pewni, że do ich opisania jest potrzebna Pi.

Z jednej strony Pi porządkuje więc świat, z drugiej – jej nieskończona sekwencja jak się zdaje przypadkowych liczb jest ucieleśnieniem nieuporządkowania. To właśnie połączenie ładu i chaosu niewymiernie interesuje naukowców, artystów, literatów. Pi pojawia się w Biblii, Wisława Szymborska poświęciła jej wiersz (pisze o niej „podziwu godna liczba Pi”). Pasjonaci od dekad tworzą poezję („pi-ematy”) i całe książki w języku pilskim (ang. „pilish”), w którym liczba liter w słowach odpowiada kolejnym cyfrom ciągu. Mistrzem tej matematycznej zabawy jest amerykański programista Mike Keith („Not A Wake”). Alfred Hitchcock uczynił z Pi element zagadki w thrillerze szpiegowskim „Rozdarta kurtyna”, a Darren Aronofsky – główną bohaterkę swojego surrealistycznego filmowego debiutu „Pi”. Muzycy komponują piosenki i „pi-symfonie”, przypisując cyfrom z rozwinięcia nuty („What Pi Sounds Like” Michaela Johna Blake'a). Wciąż powstają nowe dzieła w nurcie „pi-artów”, w których cyfrom przyporządkowane są różne kolory (na przykład mandale Martina Krzywinskiego).

Poemat polskiej noblistki to niejedyny polski wątek w historii Pi. Badali ją m.in. wybitni przedstawiciele lwowskiej szkoły matematycznej Stefan Banach, Wacław Sierpiński i Hugo Steinhaus, a także Marian Rejewski, kryptograf, który złamał szyfr Enigmy. Sierpiński urodził się zresztą 14 marca, podobnie jak Albert Einstein.

Uczniowie zapamiętują ją jako 3,1415, ale to dopiero jej początek, bo przecież po przecinku następuje nieskończenie wiele cyfr. Poszukiwanie kolejnych to wyzwanie trwające od wieków. Pi zwana jest również ludolfiną od imienia niemieckiego matematyka Ludolpha van Ceulena, który na początku XVII w. podał jej rozwinięcie z dokładnością 35 miejsc po przecinku. W 1853 r. brytyjski uczony William Shanks opublikował swoje obliczenia pierwszych 707 miejsc po przecinku, a na to dokonanie poświęcił 15 lat.

W grudniu ubiegłego roku amerykańska firma StorageReview ogłosiła, że jej pracownicy odkryli 314 bilionów znaków (bilion to milion milionów), co – oczywiście z pomocą komputera – zajęło im 110 dni. Wkrótce można liczyć na kolejne rekordy w tej kwestii, bowiem fascynacja Pi jest nieskończona, podobnie jak liczba jej cyfr po przecinku. (PAP)

Nauka w Polsce

abu/ agt/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. materiały prasowe

    Ogłoszono nominacje w 11. edycji konkursu Mądra Książka Roku

  • Fot. Adobe Stock

    Katowice/ XX Święto Liczby Pi z ponad 130 wydarzeniami popularyzującymi nauki ścisłe

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera