На этой неделе мир отметил один из самых необычных праздников – Международный день числа «пи». А вы помните, что это такое? Опросив людей, я получила массу примерно одинаковых ответов: большинство смогли назвать приближенное значение числа – 3,14, – оставшееся в голове еще со школьных времен. Только единицы припомнили, что оно имеет какое-то отношение к окружности. Никто не смог сказать, что в его повседневной жизни число «пи» находит применение (в опросе принимали участие люди, для которых математика не является ни профессией, ни увлечением). Мягко говоря, в Ангарске оно оказалось непопулярным. Почему же тогда это число удостоилось собственного праздника? Давайте разберемся.
Языком математики
Число «пи» – математическая константа, выражающая отношение длины окружности к длине ее диаметра. В цифровом выражении «пи» начинается как 3,141592 и имеет бесконечную математическую продолжительность. При этом в его десятичной части нет повторений, как в обычной периодической дроби. Преподаватель математики лицея №2 Оксана Парилова любезно подсказала, что впервые с этим необычным числом мы сталкиваемся уже в четвертом классе, когда начинаем изучать круг и окружность. Затем мы возвращаемся к нему на уроках геометрии в среднем звене – 7 и 8 классах, когда проходим свойства окружности (помните формулу вычисления длины окружности – «2«пи»r»?). Используется число «пи» при вычислениях и в старшей школе.
Шпаргалка для школьников
В обиходе нам достаточно знать только три знака числа «пи». Однако в некоторых расчетах нужна большая точность. У наших предков не было компьютеров, калькуляторов и справочников, но со времен Петра I они занимались геометрическими расчетами в астрономии, машиностроении, корабельном деле. Впоследствии сюда добавилась электротехника – в ней есть понятие «круговой частоты переменного тока». Для запоминания числа «пи» было придумано двустишие, автор которого неизвестен, но уже в конце 40-х годов прошлого века московские школьники занимались по учебнику геометрии Киселева, где оно приводилось. Стихотворение написано по правилам старой русской орфографии, с обязательными «ерами» после согласных на конце слов: «Кто и шутя, и скоро пожелаетъ «Пи» узнать число – ужъ знаетъ». (Нужно сосчитать количество букв в каждом слове и записать эти цифры подряд, отделив первую цифру запятой.) Кроме старинного, есть и современные способы запоминания, например: «Это я знаю и помню прекрасно: «пи» многие знаки мне лишни, напрасны…» (3,14159265358). А в 1996 году Майк Кейт написал короткий рассказ, который называется «Ритмическая каденция», в тексте которого длина слов соответствовала первым 3834 цифрам числа «пи».
Чем оно уникально
Проверено: в 500 миллиардах известных на сегодняшний день знаков числа «пи» повторений действительно нет. И есть все основания полагать, что их нет вообще. А значит, последовательность знаков «пи» подчиняется теории хаоса, вернее, число «пи» и есть хаос, записанный цифрами. Его можно представить графически, и даже есть предположение, что этот хаос разумен. В 1965 году американский математик Улэм, сидя на одном скучном собрании, от нечего делать начал писать на клетчатой бумаге цифры, входящие в число «пи» . Поставив в центре 3 и двигаясь по спирали против часовой стрелки, он выписывал 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5 и прочие цифры после запятой. Попутно он обводил все простые числа кружками. Каково же было его удивление и ужас, когда кружки стали выстраиваться вдоль прямых!
А началось все еще в Древнем Вавилоне. Специалисты считают, что число «пи» было открыто вавилонскими магами и использовалось при строительстве знаменитой Вавилонской башни. Именно недостаточно точное исчисление его значения привело к краху грандиозного проекта. Возможно, что эта математическая константа лежала в основе строительства легендарного Храма царя Соломона. Его значение уточнил древнегреческий ученый Архимед.
А нам-то что от этого?
Если в десятичном хвосте числа «пи» можно отыскать любую задуманную последовательность цифр, то... Ваш телефон? Пожалуйста, и не раз: любая цифровая последовательность в бесконечности «пи» рано или поздно найдется. Значит, там есть и телефон той девушки, которая не захотела дать вам свой номер. Более того, там есть и номера кредиток, и все значения завтрашнего тиража спортлото. Другой вопрос, как их там отыскать и отличить от неправильных сочетаний.
Идем дальше. Если зашифровать все буквы цифрами, то в десятичном разложении числа «пи» можно найти всю мировую литературу и науку, и редкий рецепт, и все священные книги всех религий. Это не шутка, а строгий научный факт. Ведь последовательность бесконечна и сочетания не повторяются – следовательно, она содержит все сочетания цифр. А это опять-таки означает, что там содержится не только вся мировая литература, которая уже написана (в том числе и безвозвратно утраченная), но и все книги, которые еще будут написаны. И, между прочим, все статьи, которые будут опубликованы в нашей газете. Содержатся в нем как познанные, так и не познанные и не написанные законы физики, химии, физиологии, астрономии и так далее. Получается, что это число (единственное разумное число во Вселенной!) и управляет нашим миром.
Вот это праздник!
Теперь понятно, почему число «пи» удостоилось своего праздника? Его в 1987 году придумал физик из Сан-Франциско Ларри Шоу, подметивший, что в американской системе записи дат (месяц/число) дата 14 марта – 3/14 – и время 1:59 совпадает с первыми разрядами числа «пи» = 3,14159. Поэтому любители математики начинают праздновать14 марта в 1:59 ночи или дня (в западной 12-часовой системе). Знаменательно, что праздник числа «пи» совпадает с днем рождения выдающегося физика Альберта Эйнштейна, создателя теории относительности.
Ученые очень любят этот праздник, отмечая его разнообразными физико-математическими и кулинарными (!) мероприятиями. Читают хвалебные речи в честь числа «пи», его роли в жизни человечества, рисуют антиутопические картины мира без «пи». Кстати приходится и кулинария – пекут и едят «пи-рог» (по-английски «pie») с изображением греческой буквы «пи» или с первыми цифрами самого числа, пьют напитки и играют в игры, начинающиеся на «пи», решают математические головоломки и загадки, водят хороводы вокруг предметов, связанных с этим числом. Празднуют и день приближенного значения «пи» – 22 июля (22/7).
Еще одна математическая забава – запоминание числа «пи». Японец Хидеаки Томойори может воспроизвести число «пи» до 40 000 знаков. На запоминание такого количества цифр у него ушло около 10 лет.
Российский рекорд по запоминанию числа «пи» намного скромнее. Челябинец Александр Беляев воспроизвел 2500 знаков числа «пи». На припоминание цифр он затратил полтора часа. На запоминание – полтора месяца. До этого рекорд России был «всего» 2000 знаков. У вас есть реальные шансы побить российский рекорд, так как запомнить 3-4 тысячи цифр не так уж и сложно. Было бы желание! Например, к Дню числа в следующем году!