Οι λάτρεις των μαθηματικών και οι φίλοι των γλυκών ενώνουν τις δυνάμεις τους για να γιορτάσουν την Ημέρα του Π κάθε 14 Μαρτίου, την ημερομηνία που αντιστοιχεί στα τρία πρώτα ψηφία της μαθηματικής σταθεράς π. Αντιπροσωπεύοντας την αναλογία της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του, το π είναι περίπου ίσο με 3,14159—αλλά τα ψηφία του συνεχίζονται στο άπειρο. Στο σχολείο, ίσως το έχετε χρησιμοποιήσει για να υπολογίσετε το εμβαδόν ενός κύκλου ή τον όγκο ενός κυλίνδρου. Όμως, οι εφαρμογές του π είναι ατελείωτες και αποτελούν μέρος κάθε γωνιάς του κόσμου μας.
Η γιορτή δημιουργήθηκε το 1988 από τον Larry Shaw, φυσικό, στο επιστημονικό μουσείο Exploratorium στο Σαν Φρανσίσκο.
«Είχε μια πολύ ανοιχτή και ευρεία άποψη για τον κόσμο και είδε μια ευκαιρία με αυτόν τον αριθμό, τη μαθηματική έννοια, να προσκαλέσει τους ανθρώπους στη χαρά της μαθηματικής μάθησης», είπε ο Sam Sharkland, διευθυντής δημόσιων προγραμμάτων στο μουσείο, ο οποίος συνεργάστηκε με τον Shaw πριν πεθάνει το 2017.
Αν και ξεκίνησε ως μια μικρή γιορτή του προσωπικού με πίτες, σύντομα μετατράπηκε σε μια μεγαλοπρεπή πομπή όπου εκατοντάδες επισκέπτες παρέλασαν γύρω από το ιερό του π, ο καθένας κρατώντας ένα ψηφίο. Οι συμμετέχοντες συχνά φτάνουν νωρίς για να διεκδικήσουν το αγαπημένο τους ψηφίο για την παρέλαση. Μια γυναίκα που έχει το σύμβολο τατουάζ στο λαιμό της έρχεται κάθε χρόνο και παρελαύνει κοντά στην πρώτη γραμμή με μια σημαία του π, είπε ο Sharkland.
Η γιορτή ξεκινά στις 1:59 μ.μ., συμβολίζοντας τα επόμενα τρία ψηφία του π.
Ακολουθούν μερικοί τρόποι με τους οποίους το π χρησιμοποιείται στην αιχμή της επιστήμης.
Το π στο διάστημα
Στον τομέα της μηχανολογίας και της αεροδιαστημικής μηχανικής, στον οποίο δραστηριοποιείται ο Artur Davoyan, το π είναι τόσο θεμελιώδες που θα ήταν δύσκολο να επισημανθεί μια συγκεκριμένη εφαρμογή του, όπως ο ίδιος δήλωσε.
Το π αποτελεί μέρος «κυριολεκτικά κάθε τύπου που θα χρησιμοποιούσατε για να κάνετε οποιονδήποτε υπολογισμό, όπως για την κίνηση διαστημικών σκαφών, για υλικά και τον τρόπο λειτουργίας τους, ή για συστήματα πρόωσης», δήλωσε ο Davoyan, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες.
Οτιδήποτε είναι στρογγυλό ή έχει κυκλικές ή επαναλαμβανόμενες ιδιότητες — όπως τα ραδιοκύματα — περιλαμβάνει το π. Ακόμη και τα τετράγωνα ή οι ακανόνιστες κηλίδες μπορούν να αναλυθούν σε μια σειρά από προοδευτικά μικρότερους κύκλους και να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας το π, είπε ο Davoyan.
Η έρευνα του Davoyan εξετάζει πώς να δημιουργηθούν νέα συστήματα πρόωσης για να στέλνονται τα διαστημικά σκάφη πιο γρήγορα στα άκρα του ηλιακού συστήματος για να συλλέγουν και να στέλνουν πίσω πληροφορίες στη Γη. Επεσήμανε τα Voyager 1 και 2 της NASA, τα οποία εκτοξεύθηκαν το 1977 αλλά δεν έφτασαν στον διαστημικό χώρο παρά το 2012 και το 2018.
Για να στείλει ένα σήμα σε αυτούς τους διαστημικούς ανιχνευτές, η NASA πρέπει να υπολογίσει την ακριβή θέση της Γης στην τροχιά γύρω από τον Ήλιο και να σχεδιάσει κεραίες για επικοινωνία χρησιμοποιώντας το π. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν το π για άλλη μια φορά κατά τη λήψη και την ανάλυση σύνθετων σημάτων που μεταδίδονται πίσω στη Γη.
«Ας πούμε ότι οι εξωγήινοι μας στέλνουν κάτι, κάτι που δεν ξέρουμε πώς να χειριστούμε», είπε ο Νταβόγιαν. «Το πρώτο πράγμα που θα έκανες, λοιπόν, θα ήταν να προσπαθήσεις να το χωρίσεις σε απλές λειτουργίες… και αποδεικνύεται ότι όταν κάνεις αυτή τη διαδικασία, φυσικά θα βρεις το πι μέσα σε αυτό».
Ο Ντίνο Ντι Κάρλο, πρόεδρος του τμήματος βιομηχανικής στο Samueli School of Engineering του UCLA, διεξάγει έρευνα που περιλαμβάνει τη δημιουργία μικρών σωματιδίων από πολυμερή που λειτουργούν ως μικροσκοπικοί δοκιμαστικοί σωλήνες για κύτταρα. Αυτό χρησιμοποιείται ως σημαντικό εργαλείο για την προσεκτική εξέταση των κυττάρων και τη μελέτη των λειτουργιών τους και του περιεχομένου τους.
Η σταθερά π χρησιμοποιείται στον υπολογισμό του τρόπου σχηματισμού αυτών των σταγονιδίων, στους υπολογισμούς της επιφανειακής τάσης που καθορίζουν πώς μπορούν να διαλυθούν τα σταγονίδια, και στον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές μπορούν να ελέγχουν το μέγεθος αυτών των όγκων, είπε ο Di Carlo.
Ο Di Carlo χρησιμοποιεί αυτή την τεχνική για να βρει αντισώματα — μικρές πρωτεΐνες που καταπολεμούν τις ασθένειες στο σώμα σας — τα οποία θα μπορούσαν να μπλοκάρουν τα σήματα που εκπέμπουν τα καρκινικά κύτταρα.
Το π αποτελεί επίσης σημαντικό μέρος των υπολογισμών όταν εξετάζουμε πώς ρέουν τα υγρά μέσα σε σωλήνες και φράγματα. Ένα παράδειγμα είναι όταν το δείγμα υγρού ρέει αργά πλευρικά σε ένα τεστ COVID-19 για χρήση στο σπίτι.
Ο Di Carlo χρησιμοποίησε αυτές τις ιδιότητες για να σχεδιάσει ένα νέο τεστ για τη νόσο του Lyme που μπορεί να ολοκληρωθεί σε 20 λεπτά, αντί για ημέρες ή εβδομάδες όπως προηγουμένως.
«Ως μηχανικός και επιστήμονας, το (pi) είναι απλώς μέρος της ζωής», είπε ο Ντι Κάρλο. «Ίσως το θεωρούσα δεδομένο.»
