Индийские ученые объявили об открытии новой формулы Пи в ходе исследования частиц
Новая информация о числе Пи пришла из физики. Два исследователя, Арнаб Прия Саха и Анинда Синха, работали над другой задачей. Они хотели упростить модели поведения частиц. В ходе работы они нашли новый, очень эффективный способ вычислять Пи. Разберёмся, как это случилось.
Зачем нужна еще одна формула?
Мы знаем число Пи с огромной точностью. Зачем нужна еще одна формула? Суть не в самом значении, а в способе его вычисления. Число Пи иррационально, а значит его запись в виде десятичной дроби бесконечна. Для простых задач хватает значения 3,14. Для инженеров — нескольких знаков.
Но в квантовой физике требуется очень высокая точность. Записывать в компьютер длинные числа — неэффективно. Лучше использовать математические ряды. Ряд — это сумма чисел, построенных по одному правилу. Некоторые ряды сходятся к определённому значению, так можно получить Пи.
Хороший ряд сходится быстро. Это значит, что для нужной точности требуется меньше слагаемых, что экономит время и мощность компьютера. Новая формула — это как раз такой, очень быстрый ряд.
Источник: физика частиц
Эта формула появилась нестандартным путём: из физики высоких энергий, а не из геометрии. Исследователи занимались оптимизацией вычислений рассеяния частиц. Оптимизация — это способ сделать вычисления проще, не теряя в точности.
Они соединили два инструмента: диаграммы Фейнмана и бета-функцию Эйлера. Их задачей была простая и точная модель столкновения частиц. Математика этой новой модели породила ряд для числа Пи.
Почему это получилось только сейчас?
Такую идею пробовали осуществить в 1970-х годах. Тогда это не удалось из-за трудной математики и слабых компьютеров. За 50 лет многое поменялось. Появились новые знания, методы анализа и мощные компьютеры, что позволило довести эту работу до конца.
Основной результат — это демонстрация прямой связи между моделями физики частиц и фундаментальной математической константой. Хотя у этой формулы может не быть немедленного практического применения, она показывает, как изучение одной научной дисциплины может дать важные результаты для другой.
Источник: PHYSICAL REVIEW LETTERS
