登陆注册
6971500000029

第29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
  • 地理探究

    地理探究

    本书主要指地学历史与地理科技。包括先秦两汉时期的地理学成就;魏晋南北朝时期的地理学成就;唐宋时期的地理学成就;元明时期的地理学成就;清代地理学成就;《中国古代地理学》(地理科技历史、石器时代地理知识、夏、商时期地理知识、周代地理知识、先秦测量和地图记载马王堆汉墓出土地图、僧一行及其子午线测量、贾耽及《海内华夷图》宋元舆图张骞、班超通西域等)。
  • 生物天堂

    生物天堂

    《我的第一本探索书》是专为21世纪的青少年量身打造的课外读物。本丛书为广大青少年提高科学人文素养打开了一扇通往知识宝库的大门。科学翔实的内容与图文并茂的形式一定可以让青少年在阅读过程中收获心灵的愉悦与精神的富足。王志艳编写的《生物天堂》是丛书之一。《生物天堂》讲述浩瀚无边的宇宙,诡异莫测的自然,神奇有趣的生物 ……千余个知识热点,千余幅精美图片,带领我们一起探索变化无穷的大千世界。
  • 当代世界科技创新与发展问题研究

    当代世界科技创新与发展问题研究

    本书介绍了世界各主要国家依靠科技创新实现经济崛起的路径,还搜集了相关数据,作为例证,便于研究掌握世界各主要国家和地区的经济科技发展情况。
  • 神奇自然之谜总集(求知探索系列丛书)

    神奇自然之谜总集(求知探索系列丛书)

    《求知探索系列丛书:神奇自然之谜总集》共分八章,包括传说中失踪的古大陆、奇特的天文之秘、神秘的大自然、神奇的自然现象揭秘、神奇植物之谜、神奇的动物之谜、神奇的世界之*、世界奇观博览。
  • 风雨雷电与气象学(新编科技知识全书)

    风雨雷电与气象学(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
热门推荐
  • 锋刃

    锋刃

    东华洋行行长沈西林,在天津商界呼风唤雨。但很少有人知道,他还有另外一个身份:汪伪政权特务委员会情报处处长。他花天酒地,左右逢源。然而日本陆军情报机关新派来的大佐武田弘一却对其身份怀疑:在天津,共党留下了一把深插的锋刃,会不会就是他?为查清暗杀父亲的凶手,韩子生请求父亲的同事兼好友老谭帮忙,但随着情报工作的进行,子生开始犹疑:长相怪异丑陋的老谭究竟是什么身份?老谭安排住在自己家里的孤女兰英究竟是什么人?更让他惊讶的是,昔日自己暗恋的老师莫燕萍竟然成了特务沈西林的情妇,而和自己接头的正是她。莫燕萍的丈夫真的是沈西林杀的吗?
  • 全世界你最闪亮

    全世界你最闪亮

    我曾经是那样众星捧月,那样万众瞩目,那样高傲得不可一世。可是,当全世界都围着我苏珞珞转的时候,他看也不看我一眼。我发誓,沈千辰绝对是开校以来,最最喜怒无常、最最让人捉摸不透的超级无敌大怪人。他是全校人气最高的天才少年,帅气,狂妄,高不可攀,他看我不顺眼,我看他很闹心。
  • 我为神武

    我为神武

    刚刚写作希望大家能多给些意见希望大家多多关注本书这是一个妖怪林立,弱肉强食的世界!看主角如何一步步走上巅峰
  • 幻妖途

    幻妖途

    无尽的十山天地,通神山与通天山静静矗立。九幽体的掌控者,在当年引起了那一场大变,毁去了通天神山,如今,唯有现世的九山。踏天梯,沐浴天殿洗礼,登上至强者的路途。当幻妖的世界被人类所争夺,当黑暗大森林里传出天幻妖出世的消息,在那灭世雷霆降下之后,九幽体与月乌第一次碰了面。月乌右肩膀处那个奇怪的印记,当他突破之时偶入奇异的空间,那一刻苍老的古树,竟视他为亲子。这十山天地的外面,究竟隐藏着什么样的秘密。神幻妖的一句话,提醒了月乌。
  • 美人师傅你有毒

    美人师傅你有毒

    师傅太无赖,徒弟只能更无赖!作对?叛逆?NO。俗话不是说,日久生情。俗话不是也说,打是亲,骂是爱。茬三说:“俗话都是错的,我才是对的。”卿宁笑:“嗯,你是对的。”【论美色】腹黑师傅强势壁咚!告白!温柔!腹黑!毒舌!节节逼近!茬三捂脸惊呼:徒儿当真受不住!【论钟情】他抱着她在空中连连旋转360度,当天下人面,“茬三儿,我爱你!”茬三捂脸嚎叫:师傅你真热情!|||“师傅啊,师傅……你听我解释啊,听我解释!”茬三自知做错了事儿,拽住卿宁那锦丝衣袍,两眼含泪。“你这是跟谁学的?”卿宁听见此话手一抖,抽了抽嘴角。“君汀斋里唱戏的……”“……”【加扣扣1个更新,读者评论10个更新】【古代言情】
  • 良辰未逝

    良辰未逝

    青梅竹马的霸道总裁,温柔的暖男,调皮搞怪的黑帮公子,各路美男齐归位,更有异世呆萌妖王打酱油。【原本以为我的世界早已随着好友的坠楼风平浪静,但记忆里却满是缟素的衣衫,与他枣红色西服以及胸口刺眼的新郎二字;原本我以为沉默圆滑便不会失去,没想到她的死,只是个开始,生活接二连三的戏剧性转变直接把我打落生活的谷底;原本我以为以前经历的种种足以磨平性格的棱角,然而江山易改本性难移,一切平静都只为了最后的爆发而已。花开花落会有时,不负流年不负辰——苏良】.本文甜萌伴随微虐的节奏,前期慢热,欢迎各位小伙伴加群438684241,梵在这里等你哟各位看官记得收藏评论哟。
  • 妃临天下:王妃太腹黑

    妃临天下:王妃太腹黑

    什么?渣父渣母要她嫁给一个又丑又好色的老头?!当她是软柿子好捏?!看我不灭他家满门!嘿嘿,下一个就是你们了。隔天早晨,帝都就被传的沸沸扬扬,宰相千家全府被灭,无一生还。某女心情极好的俯视着尸横遍地的宰相府。“我替你报仇了,也替整个魔族报仇了,你该安心了。”她是21世纪的杀手榜上排行第一的杀手,擅长医毒,俗称毒医,一次意外穿越到傲苍大陆,就开始了她的职业生涯,杀人······且殊不知,怎么把那个变态给抹脖子了。某男吃饱喝足,一脸得意:“爱妃,要抱抱。”某女揉着自己的腰,苦着一张脸:“滚一边去。”某男长臂一挥,“你说的哦。”某女仰天长啸,她只不过就是把某帝君的衣服给弄坏了而已,从此就被缠上了···
  • TFBOYS三只快快跑

    TFBOYS三只快快跑

    女主3个,男主3个,青春情爱,么么哒~~~
  • 道遗

    道遗

    修炼一途分灵元、化真、丹鼎……身负血海深仇,为得到力量,他不惜成为容器,只要能得到力量,哪怕是失去人格失去一切,他都在所不惜,然而他由最初的憎恨沦落成嗜血魔君,成为修界公敌,就算如此,他也未曾放弃,天若阻必灭天,人若阻势绝生……
  • tfboys伴我直至天长地久

    tfboys伴我直至天长地久

    当三个不懂事的无厘头女孩碰上了三个青春帅气的阳光男孩,她们是否擦出了爱情的火花?敬请期待吧!