登陆注册
3598200000030

第30章 鲁道夫、山克斯一生算π

1937年,万国博览会在巴黎召开。奇怪的是,当鱼贯而入的人群走进展览馆的天井时,却发现这里刻着一串数字。于是大家驻足留连,一时传为趣话。啊!原来是一个“精确”到小数点后707位、共708位的π值。

那708位的π值为什么要刻在这里呢?原来,它是当时的“世界纪录”,64年来一直没有人能打破,而且,又是一个人差不多一生心血的结晶。

这个人,就是英国数学家威廉·山克斯(1812—1882)。

自从古希腊阿基米德开创科学算π的一种方法——“割圆术”即“古典方法”以来,人们就能算出越来越精确的π值了。

但是,由于用人工计算,加之计算方法——阿基米德的割圆术或改进的割圆术很落后,因此人们难以计算出很多位的π值。这样,如果有人把π值推进到小数点更多的位数,就一定很了不起,会成为轰动性的新闻。于是,托勒密、刘徽、祖冲之、阿尔·卡西……都成了算π的“大腕”而留名至今。

日历翻到了1610年。现在荷兰国界内莱顿(当时属德国)的数学家鲁道夫(1540一1610),毕生用割圆术算π,最后仅得到π小数点后35位准确值。所以他死后,在莱顿圣彼得教堂墓地里他的墓碑上,刻着“π=3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 88”这个36位π值*:鲁道夫成了第一个“以身殉π”的人。可是,这块碑早已不知去向。

可能有的读者会认为这36位π值不值一提,但事实上这个成就在当时是很了不起的。因为当时没有机械的或电子的计算器,更重要的是,他使用的方法仍然是在他之前近2 000年的、算π很慢的割圆术。

鲁道夫辞世的1610年,用这种方法利用圆的262=4 611 686 018 427 387 904边的内接、外切正多边形将π算到36位。所以在德国,这个π值被称为“鲁道夫数”。

其后,人们意识到,再不改进计算方法,计算位数更多的π值,难度将更大。

1671年,苏格兰数学家格雷戈里(1638—1675)发现了著名的公式arctgx=χ-χ3/3+χ5/5-… (-1<χ≤1)。这成了计算π值的“数学分析法”的起点。

1851年,威廉·山克斯用“数学分析法”将”算到319位。接着在1853年又先后算到530和608位。这是他从1843年起算π“十年寒窗苦”的结晶。

又经过20年的努力,山克斯用台式机械计算机,再借助于马青公式,在1873年将π算到小数点后707位。他的708位π值被刊登在1873—1874年《皇家学会学报》上,而此时距他大规模算π的1843年已有30年了,由于他从小数点后528位起就开始出错——第528位的“4”被错为“5”,于是他30年的心血大半付诸东流。

以下是他从小数点后528位开始出错的180个数:

501 609 244 807 723 094 362 855 309 662 027 556 939 798 695 022 247 499 620 607 497 030 412 366 886 199 511 008 920 238 377 021 314 169 411 902 988 582 544 681 639 799 904 659 700 081 700 296 312 377 381 342 084 130 791 451 183 980 570 985

不过,山克斯的工作一直没被遗忘。约100年后,出生在苏联的美国著名科普作家阿西莫夫(1920—1992)还称他为“可怜的山克斯!”山克斯的“可怜”之处,不仅在于几十年的心血大多打了“水漂”,而且在于他至死也不知道已经出错。不但他不知道,而且其他人在其后72年内也不知道,以至他对他的708位π值颇感自豪。后人遵照他的遗愿,将这708位不完全正确的π值镌刻在他的墓碑上。

不过,山克斯的精神却一直激励着来者。

直到1944年5月——1945年5月,英国数学家弗格森仔细核算了他自己正确的541位π值之后,才发现山克斯的π值仅有前528位正确。美国数学家雷恩奇也是山克斯错误的最早发现者之一。弗格森和雷恩奇二人在1948年1月,联合公布了809位的正确π值。

1946年美国的电子计算机“埃尼阿克”诞生后,算π的速度大为提高。1950年,用它将π算到小数点后2 035位(一说2 037)位,这一结果证实了1949年美国史密斯(Smith)和雷恩奇创造的人工算π的最高纪录——小数点后1120位是正确的。

其后,电子计算机算π的纪录不断被刷新,计算方法也有新的发展。例如,1976年沙拉明和波伦特发明了“沙—波法”即“相关二次算法”,1985年发明了建立在椭圆积分变换理论上的一种新方法。于是有了2002年的新“世界纪录”——12 400多亿位。它是由日本东京大学IT中心的金田康正等科学家用电子计算机算出来的。

同类推荐
  • 世界科普故事精华:科学之谜故事卷

    世界科普故事精华:科学之谜故事卷

    本书涉及的科普知识具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性, 是我们了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物, 也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 世界奇案未解之谜

    世界奇案未解之谜

    在人类历史长河中闪耀着无数的光芒与荣耀。但是在人类文明进程中也有太多的感叹号和问号。人类在地球上生生不息,创造了浩如烟海的奇迹,破解了未知世界中的许多难题,同时,也制造了不少的谜团。在人类漫长的发展史中,无不存在着这样那样的人类生存奇案未解之谜。这些连环套般的奇谜轶事遍布于苍茫时光的各个角落。而当我们在试图还原那些源远流长的奇案时,却遭遇到各种各样的困难、诸多不为人知的疑团……尽管有卷帙浩繁的史料典籍以供查证、追溯,但那些文字记载与真正的历史全貌相比,无异于沧海一粟。
  • 巧合未解之谜(世界未解之谜精编)

    巧合未解之谜(世界未解之谜精编)

    本书是《世界未解之谜精编》系列之一,该系列精心收集了众多千奇百怪、扑朔迷离的世界未解之谜,内容涉及宇宙、生物、地理、飞碟、人体、恐龙、宝藏、百慕大、历史、金字塔、文化等多个领域,书中令人耳目一新和不可思议的未解之谜,给予了人类新的思索。人类究竟创造了多少奇迹,又留下了多少谜团,有待我们进一步探索和研究……我们深信,通过不断的努力,未知一定会变为已知。让无数探寻声化做利刃,刺破一桩桩人类千年未解之谜。
  • 环境中有害物质知多少

    环境中有害物质知多少

    人类生存环境包括自然环境和社会环境,它包容了人类以外的自然界中的一切事物。自然环境是人类生存的物质基础,社会环境是人类生存的精神基础。社会环境是在长期的自然环境中逐渐形成的,影响着人类的行为、思维、想像、风俗习惯、情绪、道德观念、法律意识等。
  • 人类的航天历程(神秘的太空世界丛书)

    人类的航天历程(神秘的太空世界丛书)

    地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里。”“人类不断 地争取着生存世界和空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后就是征服整个太阳系。” 《人类的航天历程》从人类从天空到太空的征程、世界各国对航天的探索、航天科技的发展与应用、展望航天未来、不能忘记的航天功臣五个模块 进行了讲述。《人类的航天历程》是神秘的太空世界丛书之一,由刘芳编著。
热门推荐
  • 刺客

    刺客

    《刺客》是刘猛的一部公安题材的军事小说。国际能源论坛将在滨海市举行年度会议,美国ZTZ集团总裁何世昌亲率集团高层人士前来参加会议。却有人在紧紧盯着他,想置他于死地。滨海市城西阳光公寓内一孕妇死于枪击,追查线索直指公安特警——狙击手韩光。韩光一夜之间从英雄“刺客”沦为“逃犯”,全城通缉,但实则是临危受命,全力以赴捣毁雇佣兵组织。他一边战斗,一边逃亡,从接受任务的那一刻起,早将生死置之度外,因为“刺客”这一称号是一种荣誉,为了一句承诺,赴汤蹈火在所不惜。
  • 药魔心智

    药魔心智

    家境富裕的医药学院的校花映雪,和男友魏浩同学等六人出海坐船游玩,一场突如其来的暴虐台风把他们带向了一座名叫“生死岛”的神奇岛屿上,进入了一个诡异的神秘王国,在阴恶毒药的威逼下,他们为求生而做出不得已的选择,从此,女友变岳母、朋友成仇敌、情侣变冤家……为生存,他们斗智斗勇、用尽心机、耗尽心智......一切情份从此断,生死也虚然,夜半独哭眠,珠泪断......
  • 沉潜

    沉潜

    清水市委书记丁世杰在医院被人下毒,随后到处都在谣传市委书记要被"双规"的消息。此后几个月内,该市发生了一起又一起怪事,一次又一次威胁人民政权……邪恶终究无法战胜正义。经各级部门的不懈努力,渐渐露出了蛛丝马迹……腐败分子最终接受了人民的审判,一座伤痕累累的城市迎来了新生的曙光…
  • 治期篇

    治期篇

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 萌动星空

    萌动星空

    本文包含网游、科技、修真、斗气等元素,但总的来说,是一本冒险向的小说
  • 命月游歌

    命月游歌

    星潮自天痕而降,摧月,除逆。古人破星石而悟神通。点一缕江湖气,唱那逍遥歌。残月,命耶?是命,少年亦可逆。
  • 位面娱乐帝国

    位面娱乐帝国

    沈明带着一款联想刚上市的智能手机,来到了和地球一样的位面世界。然后………世界正在悄悄起变化。网文因沈明而崛起,武侠因沈明而辉煌,电影因沈明而璀璨,这一切只因沈明脑袋里一部可以连接地球无线网络的联想手机,剽窃着一个位面娱乐帝国的诞生。
  • 九百二十一分之一

    九百二十一分之一

    1999年921的王俊凯2000年921的王晴雨从小一起长大,一起玩,可谓是青梅竹马。经过一场短暂的分离,在次相遇,在次相知,可能当初的一切都发生了变化,唯独初心未变。九百二十一分之一的幸运才能在十三亿人中遇到你。
  • 危情交易:鬼王的肥妃

    危情交易:鬼王的肥妃

    沐楚,王牌雇佣兵一个,后来混迹于网络,竟然穿越到一个白痴胖女人的身上。样貌丑陋,还被人陷害嫁给当朝三王爷!一个已经克死了一百个老婆的男人!新婚之夜,她发现这鬼王夫君的秘密,想拿她来练功?没门!哼哼,鬼王夫君咱们走着瞧!情节虚构,切勿模仿。
  • 我的父辈抗日岁月

    我的父辈抗日岁月

    一九三七年七月七日卢沟桥事变不久的一天,平静的沁河桥头突然来了五个鬼子兵,鬼子兵看到正在河边洗衣服的三个妇女,就对她们实施了强暴,村民闻讯打死了五个鬼子兵。第二天凌晨,龟本联队长带着大队人马就包了沁河村,把沁河村一百多口乡亲烧死在两口水井里。郭,张两家目睹了日本侵略者的罪恶暴行,毅然抛开世仇,在悲愤中拉近亲情距离,把爱与恨,情与仇化作杀敌勇气,在长达七年的抗日岁月里与龟本斗智斗勇,上演了一幕幕残酷而又真实的抗日故事。