โรงเรียนวัดควนสูง

หมู่ที่ 8 บ้านควนสูง ตำบลฉวาง อำเภอฉวาง จังหวัดนครศรีธรรมราช 80250

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

075-845242

ค่าพาย การศึกษาค่าพายที่ถูกนับเป็นหลักที่ 62.8 ล้านล้าน

ค่าพาย กราฟิกที่พบมากที่สุดในโลกอาจเป็นวงกลม เช่น เม็ดฝนที่ตกลงมา ส่วนตัดขวางของลำต้นของต้นไม้ เช่น จุดศูนย์กลางของดอกไม้ ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เหนือหัวของเรา ตลอดจนวัตถุต่างๆสังเกตได้จากกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ระดับ high-end หลายชนิดของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์

ค่าพายที่เรารู้จักในปัจจุบันมักจะแสดงด้วยตัวอักษรกรีก π ซึ่งเป็นอัตราส่วนของเส้นรอบวงของวงกลมต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง และอัตราส่วนของพื้นที่ต่อกำลังสองของรัศมี ซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณเส้นรอบวงได้ พื้นที่และปริมาตรของทรงกลม เป็นต้น และข้อมูลอื่นๆ นักคณิตศาสตร์เชื่อว่าค่าพายเป็นจำนวนอตรรกยะ หรืออีกนัยหนึ่งคือเลขทศนิยมไม่เกิดซ้ำไม่จำกัด ซึ่งไม่มีกฎของตัวเลขและมักจะถูกจัดเรียงอย่างไม่เป็นระเบียบ

ตั้งแต่ 1,900 ปีก่อนคริสตกาล ถึง 1,600 ปีก่อนคริสตกาล บาบิโลนโบราณและอียิปต์โบราณได้เริ่มศึกษาวงกลมแล้ว เดิมทีบันทึกบนแผ่นหินว่าอัตราส่วนของค่าพาย เท่ากับ 25/8 ซึ่งเท่ากับ 3.125 ในขณะที่บันทึกลงในกระดาษปาปิรุสทางคณิตศาสตร์ชิ้นหนึ่งบันทึกค่ากำลังสองของพายเป็น 16/9 ซึ่งเท่ากับ 3.160493

ค่าพาย

แม้ว่าเอกสารทั้งสองนี้จะแสดงค่าโดยประมาณของค่าพาย ที่ค้นพบในบาบิโลนโบราณและอียิปต์โบราณพร้อมๆกัน แต่นักวิชาการที่เกี่ยวข้องบางคนได้ค้นพบว่า จริงๆแล้วมี ค่าพาย จำนวนมากในพีระมิดคูฟูที่สร้างโดยอียิปต์โบราณหลังจากการวัดด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอัตราส่วนของความสูงของพีระมิดต่อฐาน คืออัตราส่วนของรัศมีของโลกต่อเส้นรอบวง นี่ก็หมายความว่าชาวอียิปต์โบราณเข้าใจค่าพายในปี 2500 ปีก่อนคริสตกาล

ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราชอาร์คิมิดีสแห่งกรีกโบราณ ได้สร้างวิธีการใหม่ในการคำนวณจำนวนพายโดยประมาณ นั่นคือการใช้แนวคิดของทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ ซึ่งใช้วิธีการประมาณตัวเลขทั้งสองด้านและวิธีวนซ้ำ ด้วยวิธีทางคณิตศาสตร์ทั้งสองนี้ เราสามารถค้นหาผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกับข้อมูลจริงของค่าพายมากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น อาร์คิมิดีสจึงได้ข้อสรุปว่าค่าพายอยู่ระหว่าง 223/71 และ 22/7 และหาค่าเฉลี่ยของค่าทั้งสอง ค่าโดยประมาณของค่าพายคือ 3.141851

แน่นอน ในฐานะประเทศที่วิทยาศาสตร์ธรรมชาติอยู่ในระดับแนวหน้าของโลกมาช้านานในสมัยโบราณ ประเทศของเราก็มีการวิจัยเกี่ยวกับปี่ด้วย ตามบันทึกของโจวบีสวนจิ้งเป็นหนังสือวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่เก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์จีน ในช่วงต้นราชวงศ์โจวตะวันตกประมาณ 1,000 ปีก่อนคริสตกาล ซางเกาได้ถามคำถามและคำตอบกับโจวกงหวัง และเสนอทฤษฎีบทพีทาโกรัส

ซางเกา กล่าวว่าวงกลมมาจากสี่เหลี่ยมจัตุรัสและสี่เหลี่ยมจัตุรัสมาจากช่วงเวลา นั่นคือวงกลมมาจากสี่เหลี่ยมจัตุรัส และสี่เหลี่ยมจัตุรัสก็เกิดจากสี่เหลี่ยมผืนผ้าเช่นกัน ทั้งนี้เนื่องจากคนโบราณในสมัยนั้นไม่มีความสามารถในการวัดและคำนวณพื้นที่วงกลมได้ ดังนั้นจึงทำได้เพียงแปลงวงกลมให้เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและประมาณพื้นที่ โดยประมาณของวงกลมโดยการคำนวณ พื้นที่ของรูปหลายเหลี่ยมปกติ ค่าแรกของค่าพายในประเทศจีนคือ 3

ดังนั้นหลายคนเชื่อว่าราชวงศ์โจว ตะวันตกเป็นยุคแรกสุดที่ค่าพาย ปรากฏในจีน หลิว ซินในสมัยราชวงศ์ฮั่นตะวันตกยังคำนวณค่าโดยประมาณของค่าพาย ซึ่งเท่ากับ 3.1547 แต่อาจเป็นเพราะงานต้นฉบับสูญหายไป จึงไม่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ในทางตรงกันข้าม ซู่ฉงจื้อในช่วงราชวงศ์ใต้และราชวงศ์เหนือเป็นนักคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุด ในประวัติศาสตร์ของการคำนวณค่าค่าพายในประเทศจีน เพราะเขาก้าวไปอีกขั้นบนพื้นฐานของการคำนวณ วงกลมที่แบ่งของหลิว ฮุยและกลายเป็นคนแรกในโลก เพื่อคำนวณตัวเลขหลังจุดทศนิยมของค่าพายถึง 7 หลักอย่างแม่นยำ นักคณิตศาสตร์บิต ซึ่งอยู่ระหว่าง 3.1415926 และ 3.1415927

บันทึกนี้คงอยู่เป็นเวลานานมากจนถึงศตวรรษที่ 16 และมีเพียงนักวิทยาศาสตร์ชาวอาหรับคนเดียวที่ทำลายสถิตินี้ได้อีกครั้งในอีกประมาณ 1,000 ปีต่อมา เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม 2021 สื่อต่างประเทศที่เกี่ยวข้องรายงานว่า นักวิชาการชาวสวิสคนหนึ่งใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ และใช้เวลาทั้งหมด 108 วัน ทำลายสถิติโลกที่คนอื่นตั้งไว้ในปี 2020

หลายคนคิดว่า เนื่องจากค่าพายเป็นทศนิยมที่ไม่ซ้ำแบบไม่มีที่สิ้นสุด เราจะไม่มีทางแม่นยำถึงหลักสุดท้ายได้ และในชีวิตประจำวัน แม้แต่ในสาขาวิทยาศาสตร์ เราก็ไม่ต้องการค่าค่าพายที่แม่นยำมาก ตัวอย่างเช่น เมื่อเราคำนวณเส้นรอบวงหรือพื้นที่ของวงกลมไม่ว่าตัวเลขหลังจุดทศนิยมของพายจะมีจำนวนเท่าใดและถูกต้อง เราจะใช้เฉพาะตัวเลขที่มีทศนิยมไม่กี่ตำแหน่งเท่านั้น และอาจใช้เฉพาะจำนวนเต็ม 3

อีกตัวอย่างหนึ่งคือในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ค่าค่าพายที่มีทศนิยมมากกว่าหนึ่งโหลก็เพียงพอสำหรับเราในการคำนวณต่างๆที่แม่นยำ หากค่าค่าพายจำนวน 39 หลักถูกนำมาใช้คำนวณขนาดของเอกภพที่มนุษย์สามารถสังเกตได้ ณ จุดนี้ ระยะนั้นความผิดพลาดอยู่ไกลออกไปเล็กกว่าขนาดอะตอม จากมุมมองนี้ ดูเหมือนว่าเราไม่จำเป็นต้องคำนวณอัตราส่วนค่าพายอย่างแม่นยำต่อไป และแทบจะไม่มีประโยชน์ที่แท้จริงเลย แต่ทำไมนักวิทยาศาสตร์ต้องไปต่อต้านค่าพาย

หนึ่งคือหลายคนชอบใช้ค่าพายเพื่อวัดประสิทธิภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ สังเกตจำนวนการคำนวณที่สามารถดำเนินการต่อวินาที ตรวจสอบระดับขั้นสูงของคอมพิวเตอร์ และแม้แต่ค้นหาว่าคอมพิวเตอร์มีข้อผิดพลาด หรือทำงานผิดปกติด้วยการคำนวณค่าพาย ตัวอย่างเช่น ก่อนที่อินเทลจะเปิดตัวโพรเซสเซอร์เพนเทียมนั้น พบข้อผิดพลาดเมื่อคำนวณค่าค่าพาย และแก้ไขก่อนที่จะเปิดตัวโพรเซสเซอร์

หากตรวจพบช้าเกินไปการละเว้นนี้ จะส่งผลเสียอย่างมากต่อบริษัทอินเทล และลดความไว้วางใจของผู้ใช้ ประการที่สองคือหัวใจของมนุษย์ที่จะท้าทายสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ ซึ่งเป็นการแสดงออกของมนุษย์ที่จะทำลายห่วงที่มีอยู่อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น ในอดีตผู้คนไม่ได้ประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ที่มีกำลังประมวลผลสูง และนักวิทยาศาสตร์ยังคงปรับปรุงและปรับปรุงค่าค่าพายด้วยวิธีแมนนวล

ตัวอย่างเช่น รูดอล์ฟ ฟาน คอยเลน ซึ่งเกิดเมื่อวันที่ 28 มกราคม ค.ศ. 1540 ใช้เวลาเกือบทั้งชีวิตในการคำนวณหาค่าพายที่แม่นยำยิ่งขึ้น ตามวิธีการที่อาร์คิมิดีสใช้ในสมัยกรีกโบราณ ต่อมาเขาใช้เส้นรอบรูปของสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ 62 ของ 2 เพื่อคำนวณหลักที่ 35 ของพายหลังจุดทศนิยมได้สำเร็จรูดอล์ฟ ผู้ภูมิใจในสิ่งนี้ถึงกับทิ้งคำพูดสุดท้ายก่อนเสียชีวิต โดยขอให้คนรุ่นหลังใช้การคำนวณของเขา ค่าผลลัพธ์ของค่าพายถูกจารึกไว้บนหลุมฝังศพของเขา

บังเอิญวิลเลี่ยม เชคส์ นักคณิตศาสตร์ผู้คลั่งไคล้คณิตศาสตร์ได้ใช้เวลาประมาณ 15 ปี ในการคำนวณค่าพายในศตวรรษที่ 19 และในที่สุดก็ได้เลขหลังจุดทศนิยมเป็นจำนวน 707 หลัก ในปี พ.ศ. 2417 วิลเลียมมีความสุขและภูมิใจกับสิ่งนี้มาก และสลักตัวเลขบนศิลาหน้าหลุมศพ เพื่อแสดงถึงการมีส่วนร่วมและเกียรติยศในช่วงชีวิตของเขา แต่น่าเสียดายที่เขาใช้เวลาถึง 15 ปี ในการคำนวณเลข 707 หลักหลังจุดทศนิยม แต่จริงๆแล้วเขาคำนวณผิดที่หลัก 528

หลังจากการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ มนุษย์ต่างคลั่งไคล้ค่าพายและตัวเลขที่อยู่หลังจุดทศนิยมของค่าพาย ก็ขยายตัวถอยหลังอย่างรวดเร็วเช่นกัน ในปี 2545 มีจำนวนถึง 1 ล้านตำแหน่ง และในปี 2545 มีจำนวน 1 ล้านล้าน ไม่ต้องพูดถึงตอนนี้ก็ประมาณ 62.8 ล้านล้าน ประการที่สามคือนักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะศึกษาความลับเพิ่มเติมในค่าพาย เพื่อที่จะค้นพบความลึกลับของจักรวาล เนื่องจากในจักรวาลสามารถพบเห็นองค์ประกอบกลมๆได้แทบทุกที่ เช่น ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวเทียม เป็นต้น เกือบทั้งหมดมีอยู่ในโลกในรูปของวงกลม

บทความที่น่าสนใจ : รอยสัก ภาพรวมของรอยสักเสือตัวผู้และตำแหน่งของพวกเขา อธิบายได้