luyuanhong 发表于 2023-9-30 09:33

数学幻境小说系列 1 —— π 尽之日

数学幻境小说系列 1 —— π 尽之日



这是一名初二的中学生的作品。

作者说:“我是一位对数学充满热爱并且喜欢以小说与小论文形式呈现数学知识的学生。去年至今,我一直在从事关于数学的创作工作,并且撰写了许多关于数学的小说与小论文,得到了数学老师的认可与支持。

我相信数学是一门独特的艺术,关于数学的小说与小论文既有智力的结晶,又可以给予读者们无限的遐想,还能让读者们增长知识。我的小说与论文不仅仅是枯燥的理论,而是通过故事情节,用生动有趣的方式介绍数学的奥秘和美妙之处。我注重将复杂的数学概念转化为易于理解的语言,使读者可以轻松地融入到故事中,并从中感受到数学的乐趣。

虽然数学不是人人都喜爱的学科,但是我觉得有必要通过吸引人的情节和精彩的描写,让更多的读者意识到数学的魅力。我相信,通过在贵公众号上发表我的小说,可以吸引广大读者并激发他们对数学的兴趣。”

本文是这一系列的第一篇《π 尽之日》,希望大家喜欢!

作者 | jcy

来源 | ”数学幻境“公众号

π 尽之日

2040 年,圆周率一号计算机。

科技已经十分发达,圆周率的位数也算得越来越多,已经突破了三百万亿位。此刻,我正守着电脑前,紧张地盯着电脑屏幕。

圆周率的计算已经出现十二个 0 了。

说实话,我也认为这不太正常,但是事实就是这样。我昨天已经重启过一次电脑,今天早上又重启了一次,然而,没有任何问题。从前天半夜十二点半开始,就出现了第一个 0 。后来,0 越来越多,到今天已经出现了十二个 0 。

难道,圆周率之后的位数全部都是 0 ?

国际数学协会非常重视圆周率一号计算机的计算结果,协会会长说,如果再出现第十三个 0 ,将会向全球发布“圆周率出现十三个连续的 0 ”这条消息,到那时,全世界的人都会认为圆周率变成了一个有理数。这是非常可怕的,不仅可能爆发第四次数学危机,还会推翻人类眼中的数学!

计算进度已经达到了 98% ,马上下一位数就要被计算出来了。我双手合十,在心中不断地祈祷:“不要出现 0 了,不要出现 0 了……”

对啊,连续出现十二个 0 概率已经非常非常小了,比连续中两次彩票的几率还小得多。第十三位数再出现 0 ,那真的是一件令人匪夷所思的事情。所有人都会认为,出现第十三个 0 ,就会有十四个,十五个……圆周率是一个有理数!

“不要出现 0 啊,有 1 到 9 九个数字可以选,你可以随便挑,但就是不要挑 0 ,求求你了……”计算进度已经达到了 99% ,我还在默默地祈祷。

过了漫长的五分钟,圆周率新的一个数字终于出现了。同时,计算进度也归为 0% ,为了迎接下一次计算。

我马上用手死死地盖住新的数字,手心都出了汗。慢慢地,我将手挪开,小心翼翼地露出了数字的上半部分。那上半部分,赫然出现了一条曲线。可能是 2 ,是 3 ,是 6 ,是 8 ,是 9 ,当然也可能是 0 。

“干得好!”我在心底说,“就是这样,就是这样!是 2,3,6,8,9 !我再露出下半部分……”

当我将整个手移开的时候,我差点崩溃:那最后一个数字,根本就不是 2,3,6,8 或者 9 。那个数字还是一个 0 。

圆周率已经出现十三个连续的 0 了。



“你怎么了?”我的一个同事走过来,他是维修电脑的,“发生了什么事?”

我的手颤抖地指着电脑屏幕,电脑屏幕上的那一串 0 ,又延长了一点儿。

“哎呀,不要大惊小怪啦,”同事漫不经心地说,“我从小就不相信有无理数,哪有一个数是无限不循环的?不要伤心啦,π 迟早会变成有理数的!”

“唉,你不懂……”我叹息一声。

国际数学协会果然将这件事情发布出去了,一经发布,全世界都引起了轩然大波。

数学真的不存在了。

人们发现圆周率被穷尽了,这顺带起了人们对其它数字的质疑,比如有人开始认为根号 2 也是有理数。此风一开,很多人认为世界上根本没有任何无理数的存在。

也许你会问:“咦,π 变成有理数之后,对数学也没什么大影响啊?大不了就是圆的周长,面积变为了有理数而已,最多就是球的体积也变为了有限……为什么大家都认为数学不存在了呢?”

我们都知道,判断一个命题是假命题其实非常简单,那就是:举出一个反例!无理数是无限不循环小数,这本是个真命题。现在由于 π 变成了有限的,所以这个命题自然就被推翻了!也就是说,各式各样的无理数都是有限的——从最简单的根号 2 ,根号 3 ,再到较复杂的自然常数 e ,全部是有限的!

这就意味着,微积分、导数和各种各样的数学概念,全部变成了一个错误,是因为数学是有限的,根本就不能把一个图形分成无限份,自然就求不出来图形的面积、体积等各种各样的信息。

世界的各个角落都出现了反抗数学的人,其中有个数学家还举办了演讲。他站在高处,大声对人们说着自己的观点,下面还有无数观众在听着。

“古希腊的毕达哥拉斯是正确的,是因为他一直坚信世界是由各种有理数组成的!然而,可怜的毕达哥拉斯因为杀死了发现无理数的希帕斯,一直背了几千年的罪名!今天,他的猜想终于被证明出来了!我们所谓的‘无理数’,其实就是很长很长的有理数!”

观众们在下面纷纷点头。

“支持毕达哥拉斯!”数学家在上面大声嘶吼。

“支持毕达哥拉斯!”

“打败数学,建立新的数学体系!”

“打败数学!”

与此同时,教育局的人也开始加班加点地改编教材,尤其是数学教材,还有一些物理和化学的公式,也被统统改掉。“∞”这个符号被删除了,是因为根本就没有无限这个说法;圆的周长,面积公式也发生了改变,π 虽然还是精确到 3.14 ,却不再说明圆的面积有无穷多位小数,而是说圆的面积是可以被精确地表达出来,只是太长罢了;精确数和近似数也在,只不过又添了一句“所有的近似数都是精确数”……

改变最大的还是实数那个单元,所有关于“无理数”的概念被通通删去,只保留了有理数的概念。

虚数被改成了无理数,有理数和无理数的统称是复数。



我呆呆地看着一条又一条的新闻弹出,听着外面一个又一个人反抗数学的话语,十分伤心。从小,我一直认为数学是正确的,是极具魅力的。现在,就是因为π出现了连续的 13 个 0 ,整个数学都要被推翻重来!虽然新的数学仍然与原来的数学很像,还是极具魅力,但是这并不是我熟悉的数学。我熟悉的数学,难道要变成历史了?

不,我要反抗!

查阅资料之后,我便选了一个广场作为我的演讲地点。由于我是圆周率一号计算机的工作者,而且学历也很高,因此广被大家尊重。

演讲那天,人来了很多,这让站在高处的我有些紧张。我调整了一下自己的心情,又将我的演讲稿梳理了一遍,清了清嗓子,对大家说:

“从古至今,数学一直在发展,从几千年前的埃及分数、有理数,一直到现在的微积分,数学模型……数学陪伴了人类那么多年,是人类的一个好帮手。难道你们现在因为一个反例,就把昔日的伙伴改造换新?这太可惜了吧!”

“不可惜!”一个人冲我喊,“圆周率是有限的,光是这一个反例就会将整个数学体系推翻!”

“但是古代有很多数学家证明了圆周率是无限的,π的长河还会继续流淌!”我有些着急了。

“拜托,我们看的是真理!”那个人继续反驳我,“现在计算机已经计算出π已经有连续13个0出现了!圆周率不是有限小数又是什么?”

“那是概率事件!”我大声吼,“圆周率中出现任何情况都是有可能的!”

“哪有那么小的概率事件会发生?你们听听他的一派胡言,圆周率一看就是有理数,怎么可能是无限的呢?”

全场哄堂大笑起来,我有些慌张了。

“但是……但是……”我一句话都说不出来。人们的思维实在是太活跃了,他们根本就不了解什么叫概率事件。概率低的一定就不会发生?这怎么可能?

突然,有一个人大声喊,“圆周率的下一位被计算出来了!”

全场肃静,我定睛一看,他正是我的同事。

“下一位是 0 ,还是 0 !这是圆周率的第 14 个 0 !”

我原以为计算结果能够推翻他们的结论,没想到不仅没有推翻,反正让他们的结论在脑海中根深蒂固!全场再一次哄堂大笑,这时,那个刚刚反驳我的人猛地站了起来,说:“计算圆周率没有意义了!把计算机关闭吧!我们一起向新的数学迈进!”

“向新的数学迈进!”大家跟着起哄。

我抱着头慢慢蹲了下来,刚刚的那一丝信念也荡然无存。14 个 0 ,怎么会出现那么多 0 ?π 真的是有理数?如果突破了 π 的极限,会发生什么?

许多疑惑盘旋在我的脑海中,耳旁的嘈杂声音还在继续。

“把计算机关掉吧!结果出来了!”

“感谢你们的付出啊,你们发现了新的数学!”

我想:还是把计算机关掉吧,也许人们是对的,计算真的没有什么意义。我的压力太大了,就让计算机被关掉的那一刻释怀吧,从此开始新的数学纪元。

以前的数学死了。

我失魂落魄地回到我的工作室,计算机仍然在计算,进度已经达到了 95% ,很快就能知道下一个结果了。

“我敢打赌,下一个数字还是 0 ,π 要被 0 取代了,”同事说,“好啦,别伤心了,我们发现了新的数学!我们要出名了!全人类都会记住我们!”

“2040 年,随着 π 是无限小数的命题被打破,数学开始转折!”另一位同事说。

我呆呆地望着计算机,计算进度 97% ,98% …… 算了,趁它还没计算出来,关掉吧。

“让计算机算完最后一个数字吧!”同事说。

98% ,99% ,100% !

“如果这个数不是 0 ,我倒立洗头,”同事遮住了数字,笑嘻嘻地对我说,“你猜这个数字是几?”

“0 。”我无力的说。

同事快速地将手移开,露出了一个数字。然而,数字露出的时候,所有人都惊呆了。

那是一个 6 。



同事倒立洗头的“诺言”自然没有实现,他才不会倒立洗头呢。

π 的计算还在继续,短短几天,又算了几千位。这几千位数字毫无规律可言。那个无限不循环小数回来了,0 虽然也会时常“客串”,却再也不会连续出现多个 0 了。

当然,刚刚那句话不严谨。也许几亿位,几亿亿位数字后,还会出现那么多 0 。

π 的这 14 个 0 被定义为“大费曼点”,第七百多位的 6 个 9 被改为“小费曼点”。

国际数学协会又改了很多定义,把“无理数”又改成了“虚数”,实数还是分为有理数和无理数,没有任何变化。课本也改掉了,2040 年的数学课本,全部作废,变成了焚烧垃圾的燃料。

原来的数学是对的,古代的数学家是对的,数学依然存在。

人类通过这件事还明白了一个道理,那就是:概率再小的事件,不是不可能发生的。尽管大家初中的时候都学过,但是大家学的是个模糊的概念。2040 年后,这个概念开始变得清晰。

人类因为自己的鲁莽、固执与不严谨,酿造了第四次数学危机。

圆周率的计算还在继续,我也继续投身于紧张的工作中。有时,我会发呆,回想起 2040 年的往事,震撼,更有坚持自己观点的庆幸。

当时,我差点也对数学失去信心了。

圆周率的长河仍然在缓缓流淌,一个又一个数字,永不停歇。那河水中,有着无穷无尽的无规律美……



好玩的数学 2023-09-28 07:01 发表于江西

任在深 发表于 2023-9-30 15:24

请注意!
π=3+√2/10

她是一元二次方程的根!

               5π^2-30π+898/20=0
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