Uno dei numeri più importanti in matematica è il Pi greco. È presente in un gran numero di equazioni e soluzioni di problemi. Alcuni esempi importanti sono la sua presenza nelle famose equazioni della relatività generale di Albert Einstein e persino nella costante cosmologica. È presente anche nel principio di indeterminazione di Heisenberg, che è una delle formule più importanti della meccanica quantistica.
Data la sua importanza, trovare le cifre del numero Pi è un’impresa ben nota nel campo della matematica e della fisica. Attualmente, il record di cifre conosciute del numero Pi ammonta a 105 trilioni di cifre. Questo record è detenuto da una società di storage chiamata Solidigm, che lo ha annunciato nel marzo di quest’anno. Nel 2023 il primato apparteneva a Google Cloud.
Recentemente, un gruppo di fisici ha trovato un modo per scrivere il numero Pi che non era mai stato trovato prima. Hanno trovato la serie completamente per caso mentre cercavano di capire come le particelle interagiscono alle alte energie. Hanno pubblicato i risultati del loro lavoro e la formula nella famosa rivista Physical Review Letters.
Nome Pi
Il numero Pi, espresso dalla lettera greca π, è un numero irrazionale che può essere scritto con un numero infinito di cifre. È una costante matematica fondamentale, cioè non ha unità di misura e ha sempre lo stesso valore, indipendentemente da come viene calcolata. Non può essere scritto come una frazione tra due numeri interi.
Il modo più comune per trovare il numero Pi è mettere in relazione la circonferenza di un cerchio con il suo diametro.
Non esiste una data esatta in cui è stato scoperto il numero Pi, poiché ci sono prove che sia stato utilizzato fin dall’antichità nei calcoli. Il modo in cui oggi conosciamo il numero pi greco, tuttavia, fu introdotto nel 1706 da un matematico di nome William Jones. Questo numero appare in diverse formule ed equazioni importanti in fisica, matematica e ingegneria.
Registrazioni digitali
Una delle sfide associate al numero Pi è trovare sempre più cifre, poiché è una sequenza infinita. Sebbene molti luoghi, inclusa la NASA, utilizzino solo poche cifre del numero, sufficienti per le applicazioni necessarie, ottenere questi numeri è diventata una sorta di competizione tra gli informatici di tutto il mondo.
Attualmente il record appartiene a un gruppo di informatici della società Solidigm. Il gruppo ha annunciato il 14 marzo 2024 di aver raggiunto la soglia dei 105 trilioni di cifre del numero Pi utilizzando metodi computazionali. Nel Guinness dei primati, La persona che ha memorizzato il maggior numero di cifre del Pi è un indiano di nome Rajveer Meena, che ha memorizzato un totale di 70.000 cifre.
Come trovare il numero Pi?
Esistono diversi modi per trovare le cifre del numero Pi, dai metodi tradizionali e obsoleti come il calcolo dei rapporti di un cerchio a metodi sofisticati. Un metodo moderno è la formula di Machin, che utilizza combinazioni arcotangenti. Un altro metodo utilizzato è Algoritmo di Chudnovsky. Entrambi i metodi utilizzano formule ripetute per trovare i numeri.
La tecnologia attuale consente di trovare i numeri attraverso iterazioni matematiche. L’attuale record di 105 trilioni di cifre è stato ottenuto utilizzando l’algoritmo di Chudnovsky. La parte tecnica era costituita da un sistema informatico dotato di 1,5 terabyte di RAM. Lo spazio di archiviazione ammontava a 1.000 terabyte e l’intero processo ha richiesto 75 giorni.
Nuova formula
Un gruppo di ricercatori indiani dell’Indian Institute of Science ha pubblicato un articolo sulla rivista Physical Review Letters in cui presenta una nuova formula per calcolare il Pi greco. Secondo gli autori, lo scopo di questo lavoro era studiare le interazioni quantistiche nel campo della fisica delle alte energie. In tal modo, hanno trovato una serie matematica che descrive accuratamente il numero Pi.
Le serie matematiche possono essere la somma o la moltiplicazione di termini che tendono all’infinito e possono convergere o divergere. Lo studio delle serie matematiche è un punto importante in fisica perché sono utili per varie simulazioni al computer e per l’uso delle serie di Fourier. Con questa nuova formula trovata dal gruppo, hanno notevolmente accelerato il processo.
Riferimento articolo:
Saha e Sinha 2024 Espansioni della teoria dei campi delle ampiezze della teoria delle stringhe Lettere di revisione fisica
