五条公式，感受今日的浪漫

3月14日，你第一时间想到的是什么节日？如果今天说成是3.14，就很明显了， 今天是π日，即国际数学节。

2011年，国际数学协会正式宣布，将每年的3月14日设为国际数学节， 为纪念中国古代数学家祖冲之的圆周率。

| 圆周率，中国数学智慧

秦汉以前，人们以"径一周三"作为圆周率，这就是"古率"，后来发现误差太大，圆周率应是"圆径一而周三有余"，不过究竟余多少，意见不一。

三国时期， 刘徽提出了计算圆周率的科学方法"割圆术"， 用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长，求得π=3.14，并指出内接正多边形的边数越多，所求得的π值越精确。

祖冲之在此基础上，刻苦钻研，反复演算，求出π在3.1415926与3.1415927之间，并得出了π分数形式的近似值，取22/7为约率，取355/133为密率，其中355/133取六位小数是3.141929，它是分子分母在1000以内最接近π值的分数。 在之后的800年里祖冲之计算出的π值是最准确的。

祖冲之在数学上的杰出成就，就是关于圆周率的计算。

截至 2021年8月17日，瑞士研究人员使用一台超级计算机，历时108天，将著名数学常数圆周率π计算到小数点后 62.8万亿位 ，创下该常数迄今最精确值记录。

| 数学，可盘世间万物

数学渗透我们生活的每个领域，这其实一点都不夸张。气候科学、医学成像、搜索引擎、人工智能、航空航天、能源……甚至如今的新冠病毒，也需要数学建模。

国际数学联盟表示，

数学在人类日常生活的几乎每个领域都发挥着基础作用。

举几个简单的例子， 人体正常体温是37度的黄金分割点， 最舒适的温度约23度（气温）； 猫总喜欢蜷锁成个圆形， 通过理论计算，这样的姿势能使分支导管系统中液流的能量消耗最小，更便于保暖； 蜘蛛的网， 是数学家都为之赞叹的高级几何图形——对数螺线几何曲线。

这就是，数学的浪漫。

| 数学浪漫公式千千万

每一条数学公式，都是浪漫的，这5条或许是被大众知道最多的，你知道几条？

世界上最简单的公式

1+1=2

从远古起人们都心照不宣地知道 1＋1＝2，但直到1557年的某天，这一等式才写出来，才有等号。

最伟大的公式

麦克斯韦方程组

“一般地，宇宙间任何的电磁现象，皆可由此方程组解释。”麦克斯韦方程组为人类文明的发展及对宇宙的探索贡献了巨大的力量。

这组公式融合了电的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第定律以及安培定律。1901年，意大利人古列尔莫·马可尼利用这一原理发射了第一束无线电波；不久后，研究人员在20世纪发现了太阳风，它揭开了彗星尾部所指的方向背离太阳的千古之谜；1905年，它们又为阿尔伯特·爱因斯坦指明了发现相对论的道路。

最完美的公式

欧拉公式

高斯曾经说：“一个人第一次看到这个公式而不感到它的魅力，他不可能成为数学家。”

它没有任何多余的内容，将数学中最基本的e、i、π放在了同一个式子中，同时加入了数学也是哲学中最重要的0和1，再以简单的加号相连。

证明方法最多的

勾股定理

又叫做毕达哥拉斯定理。勾三股四弦五，每个中学生都会背。

它是人类早期发现并证明的重要数学定理之一，也是 用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一， 惊人的是，该定理约有400种证明方法。

最有影响力的创举

微积分基本定理

恩格斯曾说： 在一切理论成就中，未必再有什么像17世纪下半叶微积分的发现那样被看作人类精神的最高胜利了。

微积分=微分（无限细分）+积分（无限求和）。

比如，炮弹飞出炮膛的瞬间，速度是微分，炮弹每个瞬间所飞行的路程之和就是积分的概念。

化学、生物学、地理学、现代信息技术等学科 运用微积分的方法推导演绎出各种新的公式、定理，促成了后来一切科学和技术领域的革命。 离开微积分，人类将停止前进的步伐。

所以，世界上任何一次火箭发射、航空航天、海啸预测、精准医疗等一项项科技工程，它们的“底层”就是数学。

致敬人类科技文明的发展，也致敬浪漫的数学。

综合 | 安徽师范大学 中国人民大学数学学院

图源 | 百度搜索

编辑 | 卢颖

审核 | 刘肖勇

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