圆周率π堪称数学史上最著名的常数。 π为无限不循环小数,从理论上说,永远无法获得它的准确数值。但是,π与自然界最常见的形状——圆密切相关,表示圆的周长和直径的倍数关系。因此,3000多年来,始终有人前赴后继,不断追求圆周率更准确的数值,从而谱写出一段传奇的数学史。
割圆术
中国古代《周髀算经》中就有“周三径一”之说,说明中国人最早定义的圆周率数值为3。 西汉末年,刘歆制造圆柱形量器“律嘉量斛”时,所使用的圆周率约为3.1547。 东汉张衡在计算球体积公式中使用的圆周率为3.1622。以上这些圆周率数值虽然在准确度上各不相同,但都出自于实际经验。真正以严格数学方法计算圆周率的是我国古代著名数学家刘徽和祖冲之。
祖冲之
魏晋时期的数学家刘徽采用“割圆术”来求圆的周长的近似值。他从圆的内接正六边形算起,逐渐把边数加倍,正十二边形,正二十四边形……求得圆周率的近似值是3.14。
刘徽之后约200年,大学者祖冲之进一步将圆内接正多边形边数增加到24576,计算出圆周率在3.1415926至3.1415927之间。成为世界上第一个把圆周率的值精确到小数点后7位的人。他还发现一个与π值非常接近的分数355/113, 此后约1000年中,这始终都是当时世界上最精确的圆周率数值。
随着数学的发展,特别是计算机的问世,圆周率的精确度被算得越来越高。现在,人们已经能够把圆周率精确到小数点后数万亿位。
现代科学与圆周率