Salaperäinen numero “pi”. Miten se ilmestyi ja miksi se on tarpeen?
Koulupenkistä jokainen muistaa tietyn luvun "pi", jota merkitään kreikkalaisella kirjaimella π ja jota käytetään lukuisissa geometrisissa kaavoissa esimerkiksi ympyrän kehän laskemiseen. Mutta mistä tämä numero tuli ja miksi se on niin suosittu?
Tosiasia on, että π ilmaisee ympyrän kehän suhteen sen halkaisijan pituuteen. Ja ehdottomasti kaikilla maailman piireillä tämä suhde on sama ja on suunnilleen yhtä suuri kuin 3,14!
Ihmiset kiinnittivät huomiota sellaiseen ympyröiden hämmästyttävään ominaisuuteen muinaisina aikoina. Joten se tunnettiin muinaisessa Babylonissa ja Egyptissä. Muinaisten tiedemiesten laskema suhde eroaa tarkkuudellaan nykyään tunnetusta arvosta vain 1%! Tieteellisen ajattelun historian aikana ihmiset eivät ole lakanneet yrittämästä laskea tämän suhteen arvoa, jota ei vielä kutsuttu luvuksi π, monin eri tavoin.
Esimerkiksi Arkhimedes kuvasi ja piirsi monikulmioita ympyrän ympärille ottaen niiden kehän ylemmän ja alemman ympyrän estimaatin mukaisesti. Kun otetaan huomioon säännölliset 96-gonit, hän pystyi saamaan melko tarkan arvion luvusta π. Muinaiset kiinalaiset ja intialaiset tiedemiehet työskentelivät tämän ongelman parissa saadakseen yhä tarkempia arvioita ja käyttämällä yhä omaperäisempiä menetelmiä.
Keskiajalla ja nykyaikana matemaattisen analyysin ja erityisesti sarjateorian kehittyessä oli mahdollista laskea luku "pi" jopa 16 desimaalin tarkkuudella. Tietokoneiden myötä tiede on edistynyt pitkälle, ja vuoteen 2011 mennessä tiedemiehet pystyivät laskemaan luvun pi arvon 10 biljoonan numeron tarkkuudella desimaalipilkun jälkeen!
Herää kysymys – miksi tarvitsemme niin valtavaa laskelmien tarkkuutta? Tietysti tavallisessa elämässä rakentamisessa, arkkitehtuurissa ja tuotannossa suhteellisen pieni tarkkuus, esimerkiksi 10-15 merkkiä, riittää. Älkäämme kuitenkaan unohtako kuinka syvälle tiede on tunkeutunut kaukaiseen ulkoavaruuteen ja aineeseen. Ja näillä aloilla tarvitaan paljon tarkempia arvioita. Toinen kannustin on hypoteesi, että jotkut universaalit vakiot (Planckin vakio, gravitaatiovakio, pi) voivat muuttua, kun avaruus on kaareva.
Joten kaikki ei ole niin yksinkertaista tällä hämmästyttävällä numerolla "pi"!