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【π是如何計算的？去問氫原子啊！】光陰倒流至2015年 ， 科學家初次發現了一個令人驚奇的事實——圓周率π的經典計較公式竟埋沒于量子物理學的宿世界中 。
圓周率π是圓的周長與其直徑的比值 ， 是數學中一個極為主要的常數 。 但科學家在氫原子能級的量子力學計較中 ， 不測發現了π“暗藏”于物理界中 。
為何這會振奮人心？嗯 ， 因為它揭示了量子物理學和數學之間極為特別且前所未知的聯系 。
此中一位帶頭研究者是來自美國羅徹斯特年夜學的Tamar Friedmann ， 他暗示：“一個來自十七宿世紀純粹的數學計較公式居然能用于描述300年后成立的物理學系統 ， 這其實是太吸惹人了 。 ”
來自羅徹斯特年夜學的粒子物理學家Carl Hagen發現了這一紀律 。 那時 ， 他正在進行量子物理學的相關講課 ， 標的目的學生詮釋若何利用“變分法”的量子物理學計較技巧來近似算出一個氫原子的能級 。
經由過程將變分法的解與操縱薛定諤方程算出的切確解進行對比后 ， 他注重到這兩個解的誤差有著非同平常的趨向 。
他請Friedmann幫他核算這一趨向 ， 跟著能級不竭增添 ， 他們敏捷意識到該紀律所呈現的恰是沃利斯的圓周率公式——第一次從物理學中推導出π 。
Hagen說：“那時我們不是特意地尋找沃利斯的圓周率公式 ， 但它俄然就呈此刻我們面前了 。 ”
“這完滿是一個驚喜 ， ”Friedmann彌補道 ， “當我們從氫原子的方程式中得出沃利斯公式時 ， 我歡快地蹦蹦跳跳 。 ”
自1655年起 ， 關于沃利斯圓周率計較公式的證實有良多 ， 但在此之前 ， 那些證實都來歷于數學界 。
你可以看看以下來自沃利斯的著作《無限算術》的兩頁信息：



由Google供給的數字化圖片
福布斯雜志的數學進獻者Kevin Knudson寫道 ， “這幾乎是一個魔術 。 ”
“π的計較公式埋沒于氫原子的量子物理學計較中 ， 這一事實使人驚喜和興奮 。 ”
“在曩昔的80年里 ， 年夜天然一向保守著這個奧秘 ， 我很歡快我們揭開了這個奧秘 ， ”Friedmann說 。
我們不由得去想 ， 事實物理學和純數學之間還暗藏著何種奧秘聯系關系呢？
該成果頒發于《數學物理雜志》上 。

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