Bạn biết gì về con số Pi? – Ngày nay, sau 4000 năm từ khi được phát hiện, số ‘Pi’ được ứng dụng trên toàn cầu và đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển cuộc sống hiện đại.
Ngày 14/3 là Ngày Quốc tế số ‘Pi’. Giáo sư Jon Borwein*, nhân vật có biệt danh ‘Tiến sĩ Pi’ của Úc, đưa ra ý kiến tranh luận vì sao mọi người cần quan tâm tới con số này. (*) Giáo sư Jonathan Borwein là một chuyên gia nổi tiếng thế giới chuyên nghiên cứu số ‘Pi’. Ông có biệt danh ‘Tiến sĩ Pi’ sau khi ông và người em trai Peter phát triển các công thức trên máy tính có thể tính toán số ‘Pi’ với tốc độ cực nhanh. Các công thức này cho phép lập những kỷ lục tính toán giá trị số ‘Pi’ khi sử dụng máy siêu điện toán.
– Tại sao mọi người lại tổ chức một ngày riêng cho một hằng số giúp con người có thể tính diện tích đường tròn?
Mặc dù chưa có bằng chứng rõ ràng nhưng số ‘Pi’, hay 3,14159… đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển cuộc sống hiện đại. Ngay từ nền văn minh Babylon và Ai Cập, con người cần con số gần với số ‘pi’ để ước tính diện tích ngập lụt của sông Tigris, sông Euphrates và sông Nile, để nghiên cứu thiên văn học hay khảo sát và xây dựng Kim tự tháp.
Ngày nay, 4000 năm sau lần đầu phát hiện ra số ‘Pi’ hữu ích, con người dự định kỷ niệm ngày Quốc tế số ‘Pi’.
Vào ngày 14/3/1989, Bảo tàng Khoa học Thám hiểm tại San Francisco lần đầu tiên tổ chức kỷ niệm hằng số này, bắt nguồn từ ý tưởng của ông Larry Shaw, một nhà vật lý học tại bảo tàng này. Kể từ đó, Bảo tàng Khoa học Thám hiểm và nhiều bảo tàng khác cũng như các trường đại học, trung học và cá nhân đã kỷ niệm ngày số ‘Pi’ bằng cách tổ chức các hoạt động liên quan tới con số đặc biệt này: tạo ra trò chơi chữ với số ‘Pi’, ném và ăn bánh tròn hoặc hát các bài hát về số ‘Pi’.
Ngày quốc tế số ‘Pi’ được lấy từ ba số đầu: 3,14 theo cách ghi ngày tháng của người Mỹ, giống như ngày 11/9 được ghi là 9/11. Nhiều trường học ở Bắc Mỹ đã lấy ngày này để thể hiện niềm đam mê toán học và các dự án khoa học khác (ví dụ tính diện tích của một chiếc bánh).
– Số ‘Pi’ được ứng dụng trên toàn cầu
Sự quan tâm của công chúng tới số ‘Pi’ tăng lên đỉnh điểm vào năm 2009 khi Hạ viện Mỹ chính thức tuyên bố ngày 14/3 hàng năm là Ngày số ‘Pi’ Quốc gia theo nghị quyết số 224 của Hạ viện. Dự luật yêu cầu các trường học và các nhà giáo dục hỗ trợ nghiên cứu về số Pi và khuyến khích học sinh nghiên cứu toán học.
Mối quan tâm tới con số này gia tăng khiến nó trở thành quen thuộc trong nền văn hóa đại chúng. ‘Pi’ là biểu tượng chính trong các chương trình truyền hình như ‘The Simpsons and Star Trek’ , trong nhan đề bài hát của Kate Bush, trong bộ phim ‘The Matrix, and Pi’ và trong cuốn tiểu thuyết xuất bản năm 2001 có tựa đề ‘Cuộc đời của số ‘Pi’’ của tác giả Yann Martel.
‘Pi’ đã là nguồn cảm hứng cho thể loại văn học mới mang tên ‘piem’. Theo luật thơ, tác giả viết những câu thơ trong đó độ dài của mỗi từ giống như trật tự các số trong dãy số Pi. Ví dụ, tám hàng thập phân đầu tiên của số ‘Pi’ có thể được thể hiện trong cụm từ sau: “How I need a drink, alcoholic of course.” (các từ trong câu lần lượt có số chữ là 3.1415926).
Nếu giỏi số học hơn ngôn từ, một số người thích học thuộc số ‘Pi’. Kỷ lục Guinness thế giới hiện nay ghi nhận một người có thể nhớ số Pi đến 60 ngàn chữ số thập phân.
Hiện tại, các nhà toán học hàng đầu thế giới tiếp tục cạnh tranh tính số Pi tới hàng thập phân nhỏ nhất. Kỷ lục thế giới hiện tại là 5 tỉ chữ số. Kỷ lục này được lập hồi tháng 8/2010 bởi một kỹ sư hệ thống người Nhật tên là Shigeru Kondo. Ông đã sử dụng một chiếc máy tính tự tạo trị giá 18 ngàn đô-la chạy một phần mềm máy tính do Alex Ye, một sinh viên Mỹ thiết kế.
– Hấp dẫn phi lý
Giống như những nhà leo núi tiếp tục chinh phục đỉnh Everest, cuộc chạy đua này vẫn chưa kết thúc. Trong vòng 10 năm tới, các nhà toán học sẽ tính toán số Pi chứa 1015 chữ số thập phân.
Điều thú vị là ‘Pi’ là một số vô tỉ nên các chữ số hàng thập phân không bao giờ kết thúc hay lặp lại. Vì hàng thập phân không thể kết thúc, con người không thể chứng minh được các chữ số hàng thập phân của số Pi là bình thường mặc dù hầu hết các chữ số có thể lặp lại (ví dụ số chữ số 1, 2, 3… trong hàng thập phân có thể bằng nhau).
Rõ ràng con người không thể thu thập thêm thông tin toán học mới về số Pi, từ các phép tính trên, con người có thể phát hiện thấy những điều đáng giật mình. Trong cuốn tiểu tuyết ‘Contact’ (Tạm dịch: ‘Liên lạc với người ngoài hành tinh’), tác giả Carl Sagan cho rằng người ngoài Trái đất có thể mã hóa thông điệp gửi tới loài người bằng các chữ số hàng thập phân của số ‘Pi’.
– Số ‘Pi’ là gì?
Số ‘Pi’ được thể hiện bằng ký hiệu Hy Lạp ‘π’ và đó là hằng số quan trọng nhất trong toán học. Con người có thể tính được diện tích hình tròn có bán kính ‘r’ bằng công thức πr2. Chu vi hình tròn được tính theo công thức 2πr. Không có số ‘Pi’ sẽ không có lý thuyết chuyển động và con người không thể hiểu môn hình học. Tương tự, thể tích của một hình cầu bán kính ‘r’ được tính bằng công thức 4/3πr3 và thể tích hình trụ có chiều cao h được tính theo công thức πr2h. Số ‘Pi’ xuất hiện trong các lĩnh vực toán học ứng dụng quan trọng như phân tích Fourier. Nó được sử dụng trong kỹ thuật, khoa học, y tế và được nghiên cứu vì lợi ích của chính nó trong lý thuyết số học.
Nguồn: (The infinite appeal of Pi/Bayvut.au)
