物理学家在量子力学中发现圆周率π的计算公式

1周前 (03-22 10:32)阅读1回复0
玛丽儿
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物理学家在量子力学中发现圆周率π的计算公式

ππ是圆的周长与其曲径的比值,那是一个常数,在数学中十分重要。那个数字是一个无理数,也就是说,一个无限无尽的非轮回小数,大约3.14159……后面有无数个小数点,永久写不出来。颠末数千年的勤奋,人类已经可以计算出相当切确的圆周率值。计算公式有良多种,能够用无限数表达,例如数学家莱布尼茨发现的计算pi的公式:

莱布尼茨发现的计算圆周率的公式

另一个例子是数学家拉马努金发现的计算圆周率的公式:

拉马努金发现的计算圆周率的公式

此外,还有数学家沃利斯于1655年发现的沃利斯积:

沃利斯发现的计算圆周率的公式

2015年,物理学家发现,在17世纪发现的典范pi公式也隐躲在量子物理学的世界中。那让物理学家兴奋不已,因为它显示了量子物理学和数学之间令人难以置信的特殊关系。

物理学家在量子力学中发现圆周率π的计算公式

物理学家不晓得360年前发现的纯数学公式可以描述现代物理系统。

氢原子能级

那一发现与氢原子的能级有关。因为切确计算氢原子的能级是不现实的,物理学家卡尔·哈根利用变分原理来估量氢原子的能量程度。当将那些值与传统的计算办法停止比力时,他发现比率有一个不通俗的趋向。很快他意识到那现实上是计算圆周率的沃利斯乘积的一种表示。那是第一次从物理学中得到圆周率的公式。那是一个十分不测的成果。

氢原子

对此,数学家凯文·克努德森表达,pi的公式隐躲在氢原子的量子力学方程中,那长短常难以想象的。在过往的80年里,大天然不断守旧着那个奥秘,如今末于揭开了那个奥秘。令人猎奇的是,量子力学和纯数学之间能否还有其他奥秘联络?

待续......

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