2021年8月17日瑞士科学家再推圆周率至62.8万亿位，无尽之谜待解

hwyzw

    2021年8月17日，趣味科学栏目再次刷新了圆周率的世界纪录。一位瑞士科学家借助超级计算机的力量，成功将圆周率的小数位数扩展至62.8万亿位。尽管如此，他们仍未发现“圆周率的尽头”。关于圆周率究竟包含多少小数位数，这依然是一个待解的谜题。

    是否存在一种情形，若我们某日将圆周率之后续数字悉数推算完毕，届时又会涌现何种情形呢？

    这会不会直接打碎我们现存的世界观？

    亦或者推翻我们现存的科学理论基础呢？

    终究，若圆周率被证实存在一个“极限”，那么它将不再具备“无限不循环小数”的特征。到那时，圆是否还能保持其原有的形状？

    圆已不再仅仅是圆，它也不再是“无理数”。根据当前的科学认知，圆周率的小数部分是无限延伸且不循环的，这意味着无论计算到何种程度，这个数值都将持续存在，永无止境。

    事实已经证明，自圆周率被发现并开始应用以来，尽管时至今日我们已借助超级计算机，将计算结果推进至小数点后62.8万亿位，但我们依旧未能发现其尽头，未见有任何“被算尽”的端倪。

    圆周率的计算历程

    关于圆周率的计算，人类已经有了无数的先驱前辈进行了探索。

    科学研究表明，圆周率的起源可以追溯到“古埃及”时期。大约在公元前1900年的古埃及时代，圆周率似乎已被使用。在现存的古埃及文物中，例如莱茵德数学文本和古埃及金字塔的建筑数据，我们都能发现圆周率被应用的痕迹。

    令人称奇的是，古埃及金字塔的周长与高度之比，竟然与圆的半径与周长之比相吻合，而且这一比例还是圆周率的“两倍”。试想，若非具备一定的数学知识，又怎能随意建造出如此精确的数值呢？

    这几乎是不可能的事情！

    历经岁月沧桑，古埃及金字塔的诸多奥秘至今仍扑朔迷离，尤其在数学领域的应用，令当代数学家们深感惊奇与难以置信。至于圆周率的计算方法，相关记载亦颇为简略，并未流传下详细的资料。

    在公元前287年之前，著名的数学家阿基米德亲自开启了圆周率理论计算的先河，成为这一领域的先驱者。然而，由于当时阿基米德是首次进行此类研究，缺乏可供参考的文献资料，因此他所计算的圆周率只能算是一个近似的结果。

    在阿基米德逝世后的数百年间，众多数学家通过计算得出的结果始终只是对圆周率的一个“近似”，它们无限地接近这个数学常数，然而，没有一个能够达到完全精确的程度。

    在阿基米德求解圆周率的过程中，他起初运用了“内接正六边形”这一方法，从而得出一个“下界”。经过多次计算和调整内接正六边形的形状，阿基米德最终得到了一个接近3的“似值”。随后，他又转而采用“外接正六边形”来求取“上界”，在此过程中，他借助了“勾股定理”进行辅助计算。然而，由于计算方法存在误差，阿基米德最终得出的圆周率数值为3点几。

    观察现今，阿基米德的计算结果存在偏差，然而，鉴于他是圆周率计算的先驱，在当时的条件下，他能够得出圆周率约为3.14这一数值，已属非常了不起。实际上，对于那个时代的“现代数学”而言，阿基米德计算出的3.14已经足够应用，即便存在误差，也几乎可以忽略不计。

    数百年间，继阿基米德之后，众多数学家均未能求得“精确数值”，直至我国南北朝时期，杰出的数学家祖冲之在圆周率研究领域实现了重大突破，此成就之后的八百年里，无论国内外，无人能及。

    我国在圆周率的计算领域并非始于祖冲之，追溯历史，我们国家的圆周率研究可以追溯到公元前2世纪左右，这比阿基米德生活的时代还要晚一些。在古书《周髀算经》中，就有关于圆周率的记载，书中对圆周率的表述是“径一而周三”。

    这个“径一而周三”的含义表明，圆周率的数值大约是3，尽管它没有精确到小数点之后的位数，但这已经足以证明存在相应的计算方法。

    汉朝时期，张衡将圆周率的计算推进至小数点后三位。关于张衡的成就，此处无需过多阐述。尽管如此，张衡虽然将小数点后的位数增加至三位，但其精确度却并不理想。他得出的结果是3.162，这一数值相较于之前确实有了显著提升，然而，与现今的计算方法相比，仍存在一定的误差。

    祖冲之的出现，将圆周率的计算精确到了小数点后七位，这一成就空前绝后，历史上无人能及。他的计算产生了两个独特的结果，即3.和3.。

    祖冲之给出的这个答案无疑是精确无误的，当时无人能及，其计算之精细甚至超越了前人的成果。这一纪录，祖冲之独自保持了长达近800年之久，在这漫长的岁月里，无人能够打破他的计算纪录。

    直至15世纪，阿拉伯数学家卡西在推算圆周率的过程中，成功达到了小数点后17位数字，从而超越了祖冲之的成就。至此，自祖冲之计算以来，已经过去了将近800年的时间。

    数学是人类进步的阶梯

    数学在我眼中始终是推动人类科学进步的根本支柱，它对于人类对自然社会的理解至关重要，几乎所有科学领域的进步都离不开数学的支撑。无论是物理、化学、医学，还是生物学等，它们构建的学科基础都离不开数学的持续发展。

    自卡西在阿拉伯数字领域突破这一重要关卡后，圆周率的研究领域便迎来了迅猛的发展。1610年，德国的数学巨匠鲁道夫倾注了毕生心血，将圆周率的数值推至其所能达到的极致，精确到了小数点后35位。但鲜为人知的是，早在14年前，他就已经成功计算出了小数点后20位的圆周率数值。

    鲁道夫用了长达14年的时间，才将圆周率的数值扩展了15位，其计算过程中的艰难困苦，由此可见一斑。

    此刻，圆周率的推算似乎遭遇了瓶颈，依照现行的计算方法，圆周率的突破似乎难以实现。科学的进步依赖于积累，同样也依赖于“发现”。直至一种新的“分析法”在数学计算领域崭露头角，为圆周率的计算带来了全新的模式。

    1706年，英国数学家梅钦采纳了一种创新的计算途径，成功推算出圆周率至小数点后第一百位数字，这一成果显著提高了计算精度。该方法的问世在数学领域引发了巨大震动，随后，众多学者纷纷将此方法命名为“梅钦公式”。其具体的计算步骤如下：，

    有兴趣的朋友们不妨动手试试，体验一下是否能够运用这种方法计算出圆周率的数值。

   

    后来者借鉴了梅钦的研究方法，进而推算出了圆周率的数值，其小数点后的位数最多可达150位，这一数字几乎触及了当时的极限。在随后的几十年里，鲜有人能突破这一界限。然而，在接下来的两百多年间，圆周率小数点后的位数记录不断被打破，每当新的计算方法问世，其数值也会随之扩大。

    总体而言，以人力进行计算的能力毕竟有限，有时一个结果可能需要耗费巨大的时间来得出，许多数学家研究圆周率可能就是他们一生的使命。自梅钦之后，长达两百年间，尤其是前五十年，几乎处于停滞不前的状况。

    尽管过去一百五十年间取得了一定的发展，然而直至1948年，圆周率的数值计算仅达到了808位。

    超级计算机让圆周率更加无穷无尽

    计算机的问世对科学的进步产生了近乎革命性的影响，这一变革在数学计算领域尤为显著。过去，计算一个数值常常耗费大量时间，然而，随着世界上首台计算机的诞生，它便一举改变了人类对圆周率计算结果的传统认知。

    历经数百年的努力，人类仅计算出808位的圆周率，然而，全球首台计算机仅需70小时便完成了小数点后2037位的计算，这一成就对圆周率研究领域产生了巨大的颠覆性影响。计算机在精确度和精密计算方面的能力，是人类所无法比拟的。

    随着计算机技术的不断进步，自第一台计算机问世以来，经过数十年的演变，其体积持续减小，同时计算性能也在持续提升。

    1973年已至，自计算机问世至今不过二三十年光景，然而，我们已成功计算出圆周率至百万位小数。

    截至目前，圆周率的计算尚未完成，其呈现出的形式全为无限且不重复的小数，这一特性与那些循环小数存在显著差异。

    在一百年前，这样的计算方式几乎无法想象。计算机的出现取代了人类对圆周率的计算工作，并且其计算能力远超以往，达到了无数倍的增长。

    人力终究有限，计算机计算的时代来临

    自人类步入计算机时代起，计算机硬件的进步可谓日新月异，这一态势持续至2000年左右；接下来的二十年，直至如今，尽管计算机硬件研究停滞不前，但软件芯片的研究仍在稳步推进，圆周率的计算亦取得了显著进展。

    1989年，圆周率小数点来到了4.8亿位数。

    1995年，圆周率小数点来到了10.1亿位数。

    自2000年往后，计算机技术的进步异常迅速，圆周率的计算速度也极为惊人，2010年时，圆周率的位数已突破至27000亿，短短十几年间，计算位数便从十位跃升至万位，且单位仍保持在亿的数量级。

    这种数值使用人力几乎是不可能计算出来的。

    2010年8月，圆周率记录再次突破，来到了5万亿位。

    2011年10月，相隔一年之后，圆周率的计算精度再次实现飞跃，达到了10万亿位。

    这种速度仍旧无法窥见圆周率极限所在，对于圆周率是否真的有极限，人们的兴趣日益浓厚。尽管这种好奇心已被“定格”，因为圆周率已被认定为无理数，然而，仍有科学家渴望探究圆周率是否真的存在尽头。

    圆周率的计算工作仍在进行中，截至目前，即2021年8月，这一数值已经扩展至62.8万亿位。尽管如此，计算过程耗时108天，但即便达到了这个数字，我们仍未获得所谓的“结果”，眼前呈现的仍旧是那无尽的、不重复的小数序列。

    计算机持续进行运算，导致该数值将持续增长，未来可能达到100万亿位、1000万亿位，甚至可能达到“恒河沙数”的量级，最终仍旧是无穷无尽的。

    你难道未曾思考过，人类计算能力的极限从最初的808位数字，发展到如今的62.8万亿位，这一转变竟然在不到一百年的时间里就实现了。

    一百年前，我们对于达到68.2万亿位的计算能力深表怀疑，即便仅仅是记录这些数字，恐怕耗尽一生之力也难以实现。

    在不久的将来，我们恐怕仍无法预知科学是否会迎来新的飞跃，而圆周率的计算是否还会以令人难以置信的速度持续增长呢？

    或许当人类能够踏入浩瀚的外太空，挣脱太阳系的束缚，在宇宙的广阔天地间自由翱翔之际，我们的计算能力或许会得到显著提升。或许在那个时刻，我们或许能够获得一个结论，然而，这个结论，我们真的愿意接受吗？

    如果圆周率真的能够被算尽，这又将带来什么样的结果？

    许多人存在对数学的误解，他们以为数学毫无实际价值。他们觉得，在初中和高中的学习过程中，诸如勾股定理、一次函数、二次函数等知识，在现实生活中并无实际用途。如今，在日常生活中，鲜有人会运用这些数学知识。

    圆周率不就只是一系列数字组成吗？这串数字能否完全计算出来，与我每月2000元的收入水平之间，是否存在着某种联系呢？

    哎呀，说起来还真是如此，这事儿跟你还真脱不了干系。等到圆周率被彻底计算完毕，你恐怕连2000元的薪水都难以保证。届时，我们的生活将发生翻天覆地的变化，你能否保住现有的工作都成了未知数。

    若你持有这样的观点，那么我必须向你说明，在人类历史的演进过程中，你或许只能扮演一个“追随者”的角色；在我们的日常生活里，数学无处不在，它不仅仅是你在菜市场购买蔬菜时用来计算的工具，亦或是你必须要亲自运用的技能。

    从浩瀚的宇宙到发射宇宙飞船、卫星并计算其轨道，再到我们日常生活中的手机、电视机、电脑等物品，数学的痕迹无处不在，时刻影响着我们的生活。

    坦白讲，目前我们所掌握的科学知识，在很大程度上依赖于数学的根基，而这个数学根基中，又包含了许多与圆形及其周长紧密相连的概念，尤其是与圆周率这一数学常数密切相关。

    若圆周率得以完全计算，这亦预示着现今诸多认知将面临颠覆，甚至包括过往的认知可能被视作“谬误”。圆周率历来被视为“无理数”，若其真被算出，岂不意味着它本质上其实是个“有理数”？

   

    这难道不是暗示，若圆周率能够被完全计算出来，它实际上仅是一个无限逼近“圆形”的多边形，而非一个完美的圆形吗？在这个世界、这个宇宙中，根本不存在真正意义上的“圆形”。如果圆不再是圆，那么许多现有的观念和事物都将面临颠覆。

    若失去“圆”的元素，曲线亦将随之消逝，我们所观察到的曲线实际上是由众多“折段”拼接而成，尽管这些折段数量庞大，但它们在视觉上却呈现出曲线的形态。

    如此一来，我们依赖的几何数学领域将遭受毁灭性的冲击，所有几何图形都将面临“全新定义”的挑战，而我们之前构建的理论体系显然已不再适用，基于这些理论构建的科学也将面临“质疑”的危机。

    数学家们可能会对生活产生质疑，鉴于他们所使用的计算公式普遍存在错误，比如微积分中的曲线覆盖了实际计算，而且假如圆周率真的被完全计算出来，那么微积分的推算结果岂不是都将变得不准确？

    这么多年了我们一直在“错误的方向”发展？

    一枝动而全身摇，数学的基础可能发生动摇，与之紧密相连的圆周率相关数学理论亦将遭受冲击，这种影响犹如全局性的变量，届时，我们目前所认知的数学知识可能面临全盘颠覆。

    数学知识被完全否定之后，我们可以看到以下这些后果！

    1、物理知识全盘否定。

    2、化学知识全盘否定。

    3、生物医学全盘否定。

    4、现代电子科技构建崩塌。

    科技可能会陷入一种极度混乱的局面，这种混乱在短期内可能不会造成太大影响，但从长远来看，对人类而言将是一场毁灭性的灾难。这预示着人类文明的终结，除非我们彻底摒弃以往的理论，重新开始。

    这也预示着目前我们所取得的科学成果正面临着一种“不稳定”的局面，因为圆的属性从无理数转变为有理数，这表明我们基于无理数所掌握的众多数学理论可能都是不准确的。

    尽管它们对我们的生活产生了影响，然而由于这些改变并非朝着正确的方向，因此我们必须时刻警惕它们所带来的“变化”。

    我们的电脑技术、航空航天领域、手机产业以及物理学认知，目前都处于一种偶然得来的状态，这些偶然的成果可能随时发生变化。这是因为它们原本是基于无理数进行计算得出的。然而，现在无理数已经被转化为有理数，这难道不是意味着我们之前所依赖的科学理论都可能是建立在错误基础之上的“假科学”吗？

    今天的成果，都是“误打误撞”的，并且还都是不稳定状态？

    由于它属于“有理数”范畴，有理数与无理数之间的差异并非轻易可变，数学原理的严谨性要求我们不容许任何错误，尤其是在圆周率这一数学常数被精确计算出来之后。

    这暗示着我们必须对现有的理论框架进行变革，甚至可能需要将我们现有的科学理论根基彻底推翻并重新探索，这样的变革将对我们产生全面而深远的影响，同时也对人类在科学发展理论上的自信心构成了巨大的挑战。

    现代科学的发展离不开数学的支撑，更确切地说，它是以“微积分”为基石的。现有的科学理论，无一不是以此为基础而存在，它们依赖于数学的运算，依赖于圆周率这一“无理数”的特性。

    广义相对论、狭义相对论、量子力学、宇称不守恒、力场、第一宇宙速度等理论，若圆周率真的被彻底计算完毕，那么这些理论可能需要从头再来构建；它们真的全部成立吗？抑或它们原本就是建立在“错误”基础之上的？

    当然，若你对这些知识缺乏了解，或者置身于原始社会，那么这些知识对你的影响并不会很大。

    这个世界的法则依然如故，而你却对其一无所知；然而，只要人类渴望持续进步，迈向太空、探索宇宙，这些知识便不可或缺。

    圆周率被定义为一种“无理数”，然而，它却展现出了有理数的特性。那么，所谓的“无理数”是否真实存在呢？或许，它根本就不存在。同样，在这个宇宙中，也许根本就不存在无理数。

    人们对未来充满好奇，对未知的事物也抱有同样的好奇心态。截至目前，基于现有的计算能力，圆周率的小数点后已经精确到62.8万亿位。

    然而，我们仍未目睹其计算极限的迹象；假如某日圆周率果真被完全算出，届时恐怕无人能够对这个现象给出合理的解释吧！

    这就如同你自幼便知晓1加1等于2，然而现在我却要向你揭示1加1并不等于2，向你指出微积分的曲线存在偏差，向你证明几何图形同样存在错误，我们一直以来所认知的一切都可能是错误的，我们可能已经偏离了正确的知识轨迹。

    那你会是一种什么样的感受？

    最后：

    若宇宙之中存在“圆”，那么其数值将无穷无尽，即便数量达到“恒河沙数”之多；而若宇宙中不存在“圆”，我们便无法认识到“圆”，亦或无法获得无理数。因此，圆周率的计算将永远无法完成。

    即便圆周率的数值被完全计算出来，我们的认知体系可能会受到冲击，但从目前的情况来看，这种影响并不显著，这是因为我们目前所依赖的圆周率计算，无论是科学研究中使用的数据，还是日常生活中的应用，3.14159的前六位数字已经足够满足需求。

    即便在极其精细的领域，仅需小数点后数十位数字即可达到极高的精确度，比如在航空航天领域，通常最多用到小数点后数百位数字，然而，我们如今已经完成了对小数点后高达62.8万亿位的计算。

    若圆周率得以完全计算，我们对世界的理解或许将发生转变，而我们未来的道路可能陷入一种“停滞”的状态。然而，在短期内，人类仍能依照这种“不准确的模式”维持生存，但这样的观念将带来极大的颠覆性，并且伴随着诸多不稳定的风险。

    在短暂的时间里，文明或许能够延续，然而，科学的理论根基很可能会逐渐崩溃，人类探索星辰大海的梦想恐怕将永远无法实现。过往的知识可能变成束缚人类的桎梏，这样的时刻对于人类而言，可能还遥不可及，也可能在不久的将来就会到来。