Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3

13/03/2015 | 11:00 In bài viết

Sự hiện diện đầy kỳ diệu của số Pi từ vũ trụ tới địa lý và cuộc sống của chúng ta chính là những điều khám phá lý thú, không ngừng nghỉ của những người yêu toán học trên toàn thế giới. Đó lý do, ngày 14/3 được lựa chọn để kỉ niệm Ngày số Pi.

Ngày số Pi 14/3 là ngày những nhà toán học và người yêu bộ môn khoa học đầy lý thú này kỉ niệm và tôn vinh một hằng số quen thuộc với toàn nhân loại π = 3,14.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 1

Happy Pi Day 14/3

Số Pi là gì?

“Pi” là tên của kí tự thứ 16 trong bảng mẫu tự Hy Lạp. Nó được định nghĩa như một hằng số, là tỷ số giữa chu vi vòng tròn với đường kính của nó.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 2

Giá trị của số Pi

Tên Pi do chữ peripheria (perijeria) có nghĩa là chu vi của vòng tròn.

Ký hiệu của Pi là π. Ký hiệu này bắt nguồn từ chữ cái đầu tiên của từ “περίμετρος” (nghĩa là chu vi trong tiếng Hy Lạp).

Kí hiệu π được William Jones sử dụng lần đầu vào năm 1706 để tưởng nhớ đến nhà toán học Hy Lạp Ac-si-met là người đầu tiên tìm ra giá trị gần đúng của π. Ông sử dụng đa giác 96 cạnh và chứng minh được rằng giá trị của π là 3,1419.

Hành trình tìm giá trị của số Pi

Công cuộc tìm kiếm và khám phá những chữ số sau dấu phảy của số π luôn luôn là một cuộc chơi thú vị nhưng vô cùng vất vả với các nhà toán học.

Thời cổ đại, người Babylon cho rằng giá trị của nó vào khoảng 3,125 và người Ai Cập thì nó vào khoảng 3,160484.

Nhà toán học Ac-si-met (287 - 222 TCN) tìm ra giá trị số π = 3,1419.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 3

Nhà toán học đại tài Archimedes, người có công tìm ra giá trị được xem là chính xác nhất của số Pi

Tại Trung Quốc, số Pi được các nhà toán học thời Đông Hán, Nam – Bắc Triều tìm ra với giá trị lần lượt là π = căn bậc 2 của 10; và π có giá trị nằm trong khoảng từ 3,1415926 đến 3,1415927.

Tới cuối thế kỉ 20, nhờ máy tính điện tử, con người đã tính được giá trị gần đúng của π tới con số thứ 200 tỉ sau dấu phảy.

Vào ngày 11 tháng 9 năm 2000, người ta tìm được con số lẻ thứ một triệu tỉ (1.000.000.000.000.000) là số 0.

Số Pi – Cuộc chơi vất vả nhưng thú vị của người yêu toán học

Với các nhà toán học, có hai ngày được dành cho số π, đó là ngày số Pi và ngày số Pi gần đúng.

“Ngày số Pi” được chọn vào ngày 14 tháng 3 hàng năm, đơn giản vì số Pi được xác định một cách gần đúng bằng 3,14. Còn “Ngày số Pi gần đúng” được chọn là ngày 22 tháng 7 hàng năm do nhiều người vẫn biểu diễn giá trị của số Pi dưới một con số xấp xỉ là 22/7.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 4

Số Pi - Nguồn khám phá bất tận của người yêu toán học thế giới

Bên cạnh hai ngày dành cho con số Pi, các nhà toán học còn kỉ niệm cả phút Pi và giây Pi. Phút Pi được lựa chọn vào thời điểm 1:59 ngày 14 tháng 3 hàng năm; còn giây Pi thì lại đã xảy ra vào 6:53:58 ngày 14 tháng 3 năm 1592. Các nhà toán học lựa chọn thời điểm như trên đơn giản là vì họ dựa vào giá trị chính xác của số π = 3.14159265358…

“Ngày số Pi” được tổ chức lần đầu tiên tại San Francisco Exploratorium vào năm 1988 theo ý tưởng của Larry Shaw.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 5

Larry Shaw, người khởi tạo ý tưởng về ngày số Pi, tại bảo tàng Exploratorium, San Francisco, Mỹ

Ăn mừng Ngày số Pi

Trong ngày số Pi, do từ "περίμετρος” (nghĩa là chu vi trong tiếng Hy Lạp) được phát âm giống như từ “chiếc bánh” hay bánh ngọt mà bánh được thưởng thức nhiều trong ngày này (14/3).

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 6

Chiếc bánh nướng với con số Pi tại trường Đại học Công nghệ Delft, Hà Lan

Bên cạnh đó, mọi người còn nghe và cùng nhau hát những bài hát được lấy cảm hứng từ số π như Kate Bush – Pi (hãy đợi đến 1 phút 48 giây để bắt đầu nghe những con số nhé), Mathematical Pi, Lucy Kaplansky – Song About Pi… hay cùng nhau tụ tập ăn uống và thưởng thức tác phẩm điện ảnh dành riêng cho sự kiện này - bộ phim “Pi” của đạo diễn Darren Aronofsky.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 7

Những chiếc bánh ăn mừng trong Ngày số Pi 14/3

Không chỉ lựa chọn riêng ngày 14 tháng 3 hàng năm là ngày lễ của số Pi, ở một số nơi trên thế giới, người ta còn tổ chức các lễ hội để tưởng nhớ việc tìm ra số π vào những ngày tháng khác.

Đơn cử như ngày 22 tháng 7 (phân số 22/7 có giá trị xấp xỉ bằng π), 10 tháng11 (ngày thứ 314 trong năm, nếu như năm nhuận thì tính là ngày 9 tháng 11), hay ngày 21 tháng 12 (ngày thứ 355 trong năm, lúc 1h13' - liên tưởng tới số π gần đúng của người Trung Quốc bằng 355/111)…

Số Pi và những câu chuyện gắn kết đời thường

Từ vũ trụ..

Robert Matthews thuộc trường đại học Aston ở Birmingham, Anh, đã kết hợp dữ liệu thiên văn với lí thuyết số để thực hiện công việc tính ra giá trị số Pi. Matthews đã tính được khoảng cách góc giữa 100 ngôi sao sáng nhất trên bầu trời và chuyển chúng thành một triệu cặp số ngẫu nhiên, khoảng 61% trong số này không có thừa số chung. Ông thu được giá trị của pi là 3.12772, bằng 99,6% giá trị chính xác.

Đến địa lý…

Quay lại với Trái đất, pi điều khiển hành trình trôi xuôi của những dòng sông uốn khúc từ Amazon cho tới sông Thames.

Độ uốn khúc của một con sông được mô tả bằng tính ngoằn ngoèo của nó – chiều dài tính dọc theo chiều dài uốn khúc của nó chia cho khoảng cách từ nguồn nước đến đại dương tính theo đường chim bay. Hóa ra con sông trung bình thì có độ uốn khúc khoảng chừng 3,14.

Văn thơ…

Trong quyển sách sắp ra mắt của ông, Những cuộc phiêu lưu của Alex vào Miền đất số (Alex’s Adventures in Numberland), nhà báo Alex Bellos mô tả số pi đã truyền cảm hứng cho một dạng kĩ xảo đặc biệt của tác phẩm sáng tạo “gượng ép” gọi là Pilish. Đây là những bài thơ – hay piem [tiếng Anh: bài thơ = poem] – trong đó số kí tự của những từ liên tiếp được xác định bằng pi.

Một trong những bài piem thành công nhất là bài Cadaeic Cadenza của Mike Keith. Nó bắt đầu với những dòng: One/A poem/A raven [Một/Một bài thơ/Một con quạ], tương ứng với 3,1415, và tiếp tục cho 3835 chữ số còn lại. Keith còn viết một quyển sách 10.000 từ sử dụng kĩ thuật trên.

Nguồn gốc, ý nghĩa và những câu chuyện thú vị trong Ngày Số Pi 14/3 - anh 8

Số Pi tồn tại một cách tự nhiên trong cuộc sống

Tới căn phòng của chính bạn…

Kỉ lục hiện nay cho việc tìm ra giá trị của số pi nằm ngay dưới ngưỡng 2700 tỉ chữ số, do Fabrice Bellard thiết lập vào cuối năm ngoái. Ông sử dụng một máy vi tính, nhưng bạn còn có thể tính ra số pi ở nhà với một số cây kim và một tờ giấy có kẻ hàng.

Thả những cái kim lên tờ giấy và tính tỉ lệ phần trăm rơi thẳng trên một hàng. Với đủ số lượt thử, câu trả lời sẽ là chiều dài cái kim cho cho bề rộng giữa các hàng, tất cả nhân với 2/pi.

Đây được gọi là bài toán cái kim Buffon, đặt theo tên nhà toán học người Pháp Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon, người đầu tiên nêu ra nó vào năm 1733. Lí thuyết đã được đặt ra để kiểm tra vào năm 1901 bởi Mario Lazzarini, một nhà toán học đã thả 3408 cái kim để thu về giá trị 3.1415929… đúng với sáu chữ số thập phân đầu tiên.

Những kiểm nghiệm sau đó đối với các kết quả của ông cho thấy có lẽ ông đã gian lận với những con số, vì Lazzarini có vẻ chỉ muốn chọn những con số cho chiều dài kim và độ rộng hàng cho câu trả lời 355/113, một xấp xỉ khá tốt của pi.

Sự hiện diện đầy kỳ diệu của số Pi từ vũ trụ tới địa lý và cuộc sống của chúng ta chính là những điều khám phá lý thú, không ngừng nghỉ của những người yêu toán học trên toàn thế giới.

Số Pi truyền một cảm hứng khám phá bất tận từ thời xưa đến nay. Đó lý do, ngày 14/3 được lựa chọn để kỉ niệm Ngày số Pi – Ngày các nhà toán học và người say mê toán học tìm ra những giá trị có thể còn đúng hơn nữa về sau.

Trang Ly (TH)