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數(shù)學家聲稱:我們使用的圓周率是錯誤的!

 西窗聽雨 2017-10-29


數(shù)學家聲稱:我們使用的圓周率是錯誤的!

什么!我的數(shù)學白學了!

因為我們用半徑定義圓,但我們在定義圓周率時,又用周長和直徑之比;圓周率正確的定義方式應該為:圓的周長和半徑之比。

也就是應該把現(xiàn)在的2π,定義為圓周率,那么圓周率就變成了6.283185……。

美國數(shù)學家鮑勃.帕萊(Bob Palais),在《數(shù)學情報》(The Mathematical Intelligencer)上,就公開發(fā)表了一篇題為《π 是錯誤的》(π Is Wrong!)的論文,指出了圓周率定義的不當。

當然,數(shù)學家們的質(zhì)疑,并非沒有道理,圓周率的并沒有被改變,只是我們的定義方式有誤,并用了新的符號,來表示這個新的圓周率……τ(國際音標/tau/,中文讀法/tao/四聲)。

τ=2π=6.283185……;

我們在學習物理知識,或者高等數(shù)學時,2π出現(xiàn)的頻率相當高,這并非偶然,或許就是我們定義圓周率時,就留下的缺陷。

當我們使用τ=2π作為圓周率時,能簡化很多方程,比如弧度的一個周期將變成τ,角頻率公式將會直接變成 T = π/ω,一連串數(shù)學公式和定理也將會變得更加優(yōu)雅,三角函數(shù)公式也將得到簡化,sin(x) 將等于 sin(x + τ),圓的周長公式將簡化成τr ,圓的面積公式將和其他二維圖形面積保持了一致性,變成 (1/2) τr^ 2,,球的表面積將變成 2τr^2;連最美數(shù)學公式……歐拉恒等式,都將變得簡潔:

數(shù)學家聲稱:我們使用的圓周率是錯誤的!

新定義下的歐拉恒等式

物理學中,普朗克常數(shù)h也是大名鼎鼎,但是在實際應用是,他的另外一個衍生常數(shù)--狄拉克常數(shù)?=h/(2π)用得更多,利用新的圓周率定義也將使其簡化成?=h/τ,大家別小看少這個看似不起眼的簡化,大家還記不得的,學生時期,我們常常因為忘記一個系數(shù),就丟了一道數(shù)學或者物理大題的分,當然啦,簡化的目的,可不是為了大家考試方便記憶。

這一做法,也找到了一些學者的反對,他們認為圓周率的定義,和歷史原因有關(guān),無論是使用哪種方式,其目的都是為了讓人們使用上方便,現(xiàn)在圓周率π=3.14……。的使用已經(jīng)深入人心,并且也沒有在理論上造成不當,所以爭論哪種定義方式,是沒有太大意義,更何況π的使用,涉及各個學科,突然更改定義只會造成使用上的混亂,所以沒有必要重新定義圓周率。并且舉了一些例子,來說明使用τ做圓周的弊端:

比如計算單位圓的面積時,顯然π更為方便。

數(shù)學家聲稱:我們使用的圓周率是錯誤的!

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