圆周率日致敬“无量”与“切确”——常数π ：现代科技除夜厦的隐形基石
· 2026-08-04 20:29:57
科技日报记者 刘霞
每年3月14日 ，无量全球数学欢欣乐乐喜悦爱好者都邑迎来一个感性与浪漫交错的圆周夜厦节日——“圆周率日” 。这一由美国旧金山试探馆物理学家拉里·肖于1988年建议的率日庆典 ，如今已演变成人类向“无量”与“切确”致敬的致敬意味 。
π ，切确圆周长与直径之比 ，常数约等于3.14159 ，π现形基但小数点后的代科的隐数字永无尽顶 。据美国定见意义工程网站3月15日报导 ，技除科技媒体与IT测评公司StorageReview的无量科学家筹算出小数点后314万亿位数字 ，创下新的圆周夜厦全国记实 。美国国度航空航天局（NASA）喷气鞭挞考验考验室称 ，率日这一下场远超科学需求，致敬理论上 ，切确仅需小数点后37位数字，常数就可以以极高精度筹算出可不美不美不雅察宇宙的周长。
在数理的浩大年夜六合中 ，鲜有常数如π这般秘要而无处不在 ：它既是一串永无尽顶的数字长河，也是支撑从航天导航到医学成像等现代科技除夜厦的隐形基石 。不日 ，物理学家构造网等媒体梳理了π对人类糊口的“隐形供献” ，揭秘这颗数字星斗若何舒适照亮理论 。
消弭导航偏向的关头
非论是手机导航仍是主动驾驶，在每次“您已抵达方针地”的提示面前 ，都蕴躲着与π有关的精细推演。
全球定位琐细（GPS）由旋绕地球的卫星星座 、空中独霸站及用户领受器构成 。卫星不竭发射包含职位与切确时分的无线电旗子记号 ，空中站担当校订卫星轨道与计时偏向 ，而手机等领受器则经由过程筹算旗子记号迟误来断定职位。
可是 ，让导航真正“精准”的，是绝对论效应下的改削 。GPS卫星以每秒约4千米的速度高速遨游飞翔 ，绝对论效应会招致事前分天天产生发火约38微秒的偏向 。若不改削，定位偏向将天天堆集达10千米 。而在这些宏壮的改削公式中，π静静地躺在个中 ，成为消弭偏向的关头。
呵护数据安然的盾牌
当你网购或登录银行账户时 ，大年夜大年夜约不曾察觉 ，π正化身为无形的盾牌 ，保卫着你的信息安然 。
作为一个在理数 ，π的小数位无量且不轮回 ，这类天然的随机性使其成为生成加密密钥的志向源泉 。
在现代暗码学中 ，π的无量序列为构建宏壮的加密编制供给了尽佳素材，有效抵挡黑客***击击 ，呵护小我隐私与在线生意的安然。
试探浩大年夜宇宙的辅佐
宇宙浩大年夜，π则是科学家手中那寄看如盘石又精准的量尺 。
空间研究高度依托π。从筹算天体运转轨道到料想系外行星的大年夜小 ，再到筹划火箭鞭挞琐细 ，π无处不在 。NASA工程师曾独霸π切确筹算“猎奇号”火星车降低伞的面积 ，确保其安然着陆 。
在试探太阳系以外的行星时 ，地舆学家独霸“凌日法” ：当行星经由恒星后方时 ，恒星亮度会纤细变暗。借助优雅的圆面积公式 ，研究人员能从光变曲线中反推出行星的半径，进而预算其轨道与恒星的距离 ，为寻觅“第二地球”供给关头线索 。
加州除夜学洛杉矶分校传授阿图尔·达沃扬指出，非论是研发新型鞭挞琐细以加快抵达太阳系边沿 ，仍是解读来自星际的微弱旗子记号 ，π几近渗入进每个公式。以NASA的“不雅不雅不雅不雅不雅不雅赏者1号”和“不雅不雅不雅不雅不雅不雅赏者2号”为例 ，这两艘于1977年发射的探测器，直至数十年后才穿第二天球层进进星际空间 。为了向它们发送指令并领受回传的数据 ，科学家必须独霸π切确筹算地球与探测器的绝对职位，并筹划高增益天线。可以说 ，没有π ，人类便没法倾听来自宇宙深处的回响 。
保卫人类安康的利器
π一样深潜于人体微不美不雅不雅不雅不雅不雅不雅全国 ，成为保卫生命的利器 。
在生物力学与心血管医学中 ，π涌如今筹算血流速度与血压差的公式里 ，为邃晓心血管动力学及筹划介入医治筹划供给了幻想支撑 。
在现代医学记忆局限 ，π更是除夜显身手 。筹算机断层扫描和磁共振成像等高端诊断技能 ，个中默算法离不开π 。事理看似复杂 ：X射线从不合角度旋绕照射 ，探测器领受旗子记号 ，筹算机经由过程“滤波反投影”算法重建体内图象 。这套算法的中心，也有π的身影 。若无它，那些堆叠的骨骼与软构造将永远糊成一团，没法了然成像 。
加州除夜学洛杉矶分校团队更是奇妙独霸π独霸微液滴的构成 ，斥地出新型抗体以阻断癌细胞旗子记号通路。
π也正驱动着AI 、区块链、3D打印等前沿技能向前无尽鞭挞 。在3D打印中 ，π用于筹算宏冲动吝啬大年夜大年夜筹划的尺寸 ，确保成品的晃荡性与精度 。从算法优化到模型构建 ，π以看似复杂的比例 ，催生出罕有宏壮而优雅的工程奇不雅不雅不雅不雅不雅不雅；在AI局限，若干很多若干事理中的π是确保算法料想切确性的关头；在区块链研究中 ，数学家正试探独霸π的特点斥地下一代加密和谈 。
从最尖端的考验考验室到往常糊口的点滴 ，π延续证实着其不成更调的价值 ，而工程师 、科学家与数学家们用这一永远的常数 ，不竭试探并塑造着我们夸姣的全国 。
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