來(lái)源丨大數(shù)據(jù)(ID:hzdashuju) 作者 | 數(shù)據(jù)叔 為什么全世界人民都喜愛(ài)π?只是一個(gè)數(shù)字而已,它有什么能耐?還真不??!今天讓我們跟隨大數(shù)據(jù)君一起,重新認(rèn)識(shí)一下,這個(gè)你最熟悉的“陌生人”。 01 π里藏著所有人的銀行卡密碼? π是無(wú)限不循環(huán)小數(shù),也就是說(shuō)π小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字是無(wú)窮無(wú)盡的,并且是毫無(wú)規(guī)律的。 但盯著這些數(shù)字看,你可能會(huì)根據(jù)自己的主觀需求給這些數(shù)字賦予一些特殊含義。比如,數(shù)據(jù)叔有個(gè)小學(xué)同學(xué),是某年9月26日出生的。學(xué)習(xí)π的時(shí)候,這位同學(xué)就很自豪地說(shuō)π里有他的生日(3.1415926),讓我們這些小伙伴羨慕不已,感慨自己生錯(cuò)了時(shí)代日期。 那么如果是更多位的“特殊含義”的數(shù)字呢?比如,每個(gè)人的銀行卡密碼都是6位,那么問(wèn)題來(lái)了,π小數(shù)點(diǎn)后面,是否會(huì)有連續(xù)的6位數(shù)字,恰好是你的銀行卡密碼? 1. 銀行卡密碼 數(shù)據(jù)叔找到一個(gè)查詢特定數(shù)字組合是否會(huì)出現(xiàn)在π小數(shù)點(diǎn)后前20億位的網(wǎng)站,玩了一個(gè)下午,你也可以去玩一下,網(wǎng)址是:
接下來(lái)說(shuō)說(shuō)數(shù)據(jù)叔都玩了什么。首先,我試了一下被稱為“最爛密碼”的123456: 結(jié)果,123456這個(gè)組合在π中是存在的,從π小數(shù)點(diǎn)后的第2,458,885位開(kāi)始出現(xiàn)。 然后,數(shù)據(jù)叔試了一下自己的銀行卡密碼,結(jié)果也沒(méi)逃脫π的魔掌。截圖就不上了。 實(shí)際上,早有大神跑過(guò)一個(gè)程序,證明了所有的6位數(shù)字組合——從000000到999999,都會(huì)出現(xiàn)在π的小數(shù)點(diǎn)后面,最后出現(xiàn)的組合是569540,位于小數(shù)點(diǎn)后14,118,307位[1]。所以,上面那個(gè)網(wǎng)站提供的前2,000,000,000位,有點(diǎn)資源過(guò)剩。于是,數(shù)據(jù)叔就想延長(zhǎng)數(shù)字組合的長(zhǎng)度,挑戰(zhàn)一下這個(gè)網(wǎng)站的極限。 2. 生日 每個(gè)人的生日都可以用一個(gè)8位數(shù)字組合表示。π是一個(gè)超越數(shù),數(shù)據(jù)叔就想到了最近忙著帶鹽編程大賽的楊超越。某百科資料顯示,楊超越的生日是19980731,到網(wǎng)站查詢一下,結(jié)果楊超越?jīng)]能超越π的前20億位: 再試試程序猿的老婆新垣結(jié)衣的生日19880611,結(jié)果也一樣: 與銀行卡密碼的情況相同,也有大神在π的10億位之內(nèi)跑出了所有人的生日。但如果我們?cè)僭黾訑?shù)字組合的長(zhǎng)度呢? 3. 手機(jī)號(hào) 中國(guó)大陸的手機(jī)號(hào)碼都是11位,郝云有一首歌叫《結(jié)了》,歌詞里唱出一個(gè)手機(jī)號(hào):13910733521(這是真實(shí)存在的手機(jī)號(hào),歸屬北京移動(dòng),但我勸你沒(méi)事不要騷擾人家),我們就先試試這個(gè)手機(jī)號(hào): 結(jié)果是,π小數(shù)點(diǎn)后的前20億位中不包含這個(gè)數(shù)字組合,數(shù)據(jù)叔第一次“贏了”π。 數(shù)據(jù)叔又試了自己的號(hào)碼,也是不存在;又打開(kāi)通訊錄,試了幾個(gè)朋友的號(hào)碼,還是不存在。你也可以拿自己和朋友的手機(jī)號(hào)試一試。看來(lái),數(shù)字組合延長(zhǎng)到11位,就沒(méi)那么容易出現(xiàn)了,但我們也只是查詢了π小數(shù)點(diǎn)后的前20億位而已,π小數(shù)點(diǎn)后面還有無(wú)窮無(wú)盡的位。 02 圓周率鋼琴曲:請(qǐng)開(kāi)始你的表演 有人把數(shù)字寫(xiě)進(jìn)歌詞,還有人直接把數(shù)字改編成鋼琴譜。YouTube用戶aSongScout上傳了這首“圓周率鋼琴曲”: 03 什么是無(wú)理數(shù)?是沒(méi)有道理的數(shù)嗎? 無(wú)理數(shù),即無(wú)限不循環(huán)小數(shù),不能寫(xiě)作兩整數(shù)之比。若將它寫(xiě)成小數(shù)形式,小數(shù)點(diǎn)之后的數(shù)字有無(wú)限多個(gè),并且不會(huì)循環(huán)。 π不但是無(wú)理數(shù),而且是超越數(shù)。超越數(shù)是代數(shù)運(yùn)算不能操作的數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),根號(hào)2是無(wú)理數(shù),但根號(hào)2可以用一個(gè)代數(shù)等式來(lái)表達(dá):y=x2-2。而π卻不能通過(guò)這樣的等式表達(dá)。超越數(shù)無(wú)法通過(guò)加、減、乘、除、指數(shù)和求根運(yùn)算的代數(shù)等式來(lái)描述。 很久很久以前,追求完美的數(shù)學(xué)家們非常不待見(jiàn)無(wú)理數(shù),甚至還釀成過(guò)慘案?!稊?shù)學(xué)極客:探索數(shù)字、邏輯、計(jì)算之美》一書(shū)中寫(xiě)道:
《數(shù)學(xué)極客》中還提到了一個(gè)無(wú)理數(shù)引發(fā)的慘案:古希臘時(shí)期,畢達(dá)哥拉斯(Pythagoras)的學(xué)生希帕索斯(Hippasus)證明了根號(hào)2不能表示成任何兩個(gè)整數(shù)比值。但畢達(dá)哥拉斯堅(jiān)信數(shù)字是完美的,不能接受無(wú)理數(shù)的存在。
04 圓周率節(jié),我們是認(rèn)真的 隨著人類文明的進(jìn)步,無(wú)理數(shù)也終于“翻了身”,不但被接受,而且像π、e、φ等特殊無(wú)理數(shù)都聚集了一群極客粉絲團(tuán),建立了文化生態(tài)。 1988年3月14日,物理學(xué)家Larry Shaw在舊金山探索中心組織了一場(chǎng)圓周率節(jié)(Pi Day)慶?;顒?dòng)。這是我們迄今可以考證的人類歷史上最早的圓周率節(jié)大規(guī)模慶典。參與者圍繞著一個(gè)圓形空間散步,然后,他們吃了水果派。(沒(méi)有傳統(tǒng)美食的節(jié)日都是耍流氓。) 一個(gè)圓周率節(jié)促銷售價(jià)3.14刀的派,拍攝者:TJRC,來(lái)源:Wikimedia Commons |
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