Le pi mystique et magique captive l'imagination des mathématiciens depuis près de 4 000 ans. Nombre irrationnel qui s'étend jusqu'à l'infini et au-delà, pi est plus qu'un simple casse-tête mathématique ésotérique :c'est une constante rassurante qui régule les schémas et les rythmes du monde naturel qui nous entoure, ainsi qu'en nous.
Merriam Webster définit pi comme à la fois le symbole (π) représentant le rapport de la circonférence d'un cercle à son diamètre, ainsi que le rapport lui-même - un nombre transcendantal généralement arrondi à 3,14159265. Les Babyloniens et les anciens Égyptiens étaient tous deux conscients du concept de pi dans son expression la plus élémentaire. Vers 250 avant J.-C., le mathématicien grec Archimède de Syracuse a étendu pi à 3,141. Au début des années 1990, les frères Chudnovsky, utilisant un ordinateur bricolé dans leur appartement exigu de Manhattan, ont calculé pi à plus de 2 milliards de chiffres. Plus récemment, les supercalculateurs ont poussé pi au-delà de la barre des 22 000 milliards de chiffres.
En l'honneur de la Journée internationale du pi, le 14e jour du troisième mois de l'année civile, Stacker a isolé 20 des utilisations les plus accessibles du pi dans la vie quotidienne. Donc, que vous choisissiez de célébrer avec des cerises, une pizza ou une tourte au poulet, rassurez-vous :le jour du pi, vous pouvez avoir votre pi et le manger aussi.
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1 / 21 Pi est utilisé pour déterminer l'aire d'un cercle. L'importance de Pi, cependant, s'étend bien au-delà de ce simple calcul. Il apparaît dans un certain nombre d'autres équations mathématiques plus vastes, notamment l'identité d'Euler et la transformée de Fourier, qui ont toutes deux eu un impact considérable sur les domaines de la science, de la technologie et de l'ingénierie. Le symbole accrocheur π, dérivé de l'alphabet grec, a été introduit par le mathématicien gallois William Jones au début du 18e siècle.
2 / 21 Pi est un élément essentiel de la transformée de Fourier, développée en 1822 par le mathématicien français Jean-Baptiste-Joseph Fourier pour mesurer le mouvement des vagues de chaleur. L'équation continue d'influencer la conception des systèmes de chauffage modernes. Des scientifiques de l'Université du Maryland ont récemment créé un tissu de thermorégulation auto-alimenté, qui réchauffe instinctivement le corps, vérifiant l'efficacité du matériau avec un spectromètre IR à transformée de Fourier.
3 / 21 Pi peut être utilisé pour mesurer l'un des composants les plus fondamentaux de la vie humaine :l'ADN. La structure en forme d'échelle de l'ADN contient une quantité époustouflante d'informations génétiques, mesurant généralement 1,8 mètre de long. Étonnamment, cette chaîne parvient à s'enrouler dans une minuscule sphère de 10 microns, soit environ 1,8 pi de sa longueur d'origine.
4 / 21 Quelle proportion de la population américaine a les yeux marrons ? Possède sa maison ? Peut parler une langue étrangère? Toutes ces questions peuvent être résolues à l'aide de la lettre grecque π (pi), couramment utilisée par les statisticiens lors du calcul des proportions de la population.
5 / 21 En 1926, Albert Einstein a noté que les rivières voyagent souvent en boucles, qui ressemblent à des cercles. Comme pour toutes les choses qui se courbent ou se courbent, pi semble indiquer la longueur des rivières sinueuses, connue sous le nom de sinuosité. En 1996, Hans-Henrik Stolum s'est appuyé sur les observations d'Einstein, déterminant que la sinuosité de la rivière moyenne tend vers 3,14, ou pi.
6 / 21 En 1859, l'écrivain et théoricien britannique John Taylor s'est rendu compte que le périmètre de la Grande Pyramide de Gizeh, divisé par sa hauteur, équivaut à 2pi. Comme leurs anciens prédécesseurs égyptiens, les architectes et ingénieurs modernes s'appuient également sur pi lors du calcul d'éléments courbes, tels que des piliers et des tuyaux.
7 / 21 Les vibrations, y compris celles créées par les tremblements de terre, se propagent par ondes et peuvent donc être mesurées par la transformée de Fourier. Les ingénieurs et les architectes peuvent consulter les données issues de la microspectroscopie infrarouge à transformée de Fourier pour concevoir des bâtiments capables de résister aux effets potentiellement désastreux du déplacement des plaques tectoniques.
8 / 21 La corvée liée aux tâches ménagères est décidément moins onéreuse grâce aux appareils électriques modernes, qui doivent tous leur existence à pi. Pi est essentiel pour le calcul des courants électriques et leurs modèles d'onde qui les accompagnent. Plus le motif d'onde est grand, plus le fil doit être gros pour contenir la puissance qui le traverse.
9 / 21 Que vous le fassiez sortir du parc, que vous le plongeiez dans un cerceau ou que vous le frappiez à travers le terrain, une balle est essentiellement une simple sphère. Comme pour la fabrication de tout objet sphérique, sa surface, qui détermine la quantité et le coût des matériaux nécessaires à la production, est calculée en pi.
10 / 21 Il a fallu un supercalculateur pour calculer pi à 22 billions de chiffres à couper le souffle, mais sans pi, qui est utilisé pour calculer la surface des micropuces, les ordinateurs n'auraient jamais existé. Les ingénieurs s'appuient également sur pi pour déterminer la taille et la forme d'un ordinateur, ainsi que le débit d'air nécessaire.
11 / 21 Pi peut être carré, mais les gâteaux, en général, ont tendance à être ronds. Lors du calcul de la quantité de glaçage nécessaire pour recouvrir un gâteau rond, les boulangers doivent d'abord déterminer sa surface en multipliant la hauteur du gâteau par sa circonférence, qui est simplement pi multiplié par le diamètre.
12 / 21 Pi joue un rôle important en astronomie, en particulier lors du calcul de la distance entre les étoiles. Pour ce faire, les chercheurs de la NASA utilisent la trigonométrie sphérique, une géométrie qui se déroule dans une sphère plutôt que dans un plan, et nécessite donc pi.
13 / 21 Comment le léopard a-t-il obtenu ses taches ? Ou le Zebra ses rayures ? La réponse à ces deux questions – ou, plus précisément, à la question de savoir comment ces modèles sont distribués – semblerait être pi. Le mathématicien anglais Alan Turing a théorisé pour la première fois que pi est la constante qui détermine les divers modèles présentés par les créatures vivantes alors qu'elles sont encore à l'état embryonnaire, un processus connu sous le nom de morphogenèse.
14 / 21 Le biologiste Gerald Pollack étudie la vie amoureuse des grillons. À l'aide d'un haut-parleur et d'un tapis roulant sphérique, Pollack suit le voyage effectué par les grillons vers un cri d'accouplement projeté. La précision avec laquelle les grillons se déplacent vers le son est mesurée en termes de pi.
15 / 21 Jusqu'à l'invention du quartz en 1927, l'horloge à pendule était l'appareil de mesure du temps le plus précis connu de l'homme. La racine carrée de la constante gravitationnelle, qui sous-tend la théorie derrière un pendule oscillant, est d'environ 3,1305, ou pi. La définition d'un mètre était à l'origine dérivée du mouvement d'un pendule, qui prenait une seule seconde pour se balancer dans les deux sens.
16 / 21 Lorsque vous syntonisez votre morceau préféré, vous pouvez remercier pi. Le son, comme la chaleur, se propage par ondes et peut donc être mesuré à l'aide de l'équation de la transformée de Fourier. L'analyse de Fourier décompose les fichiers MP3 en fréquences faciles à digérer, qui sont ensuite filtrées par les oreilles et ensuite synthétisées par le cerveau.
17 / 21 Le chimiste moléculaire Chandrajit Bajaj recherche des modèles de reconnaissance moléculaire pour la conception de médicaments. Les molécules, sphériques par nature, nécessitent l'utilisation de pi pour calculer à la fois la surface et le volume.
18 / 21 La NASA s'appuie régulièrement sur pi pour une variété de calculs hors du commun. La principale d'entre elles est une technique connue sous le nom de "transfert pi", qui modifie l'orbite d'un vaisseau spatial. L'orbiteur Cassini a utilisé des transferts pi pour "basculer" le vaisseau spatial du côté opposé de Saturne au cours de ses 13 ans d'exploration de la planète.
19 / 21 La science de la cristallographie, qui émet des rayons X sur des solides semi-transparents afin de déterminer leurs modèles moléculaires, est également redevable à pi, tel qu'exprimé dans la transformée de Fourier, et a joué un rôle déterminant dans les progrès scientifiques de la chimie et de la médecine. La spectroscopie à transformée de Fourier a récemment été utilisée dans la recherche sur les tissus cutanés.
20 / 21 Les possibilités infinies inhérentes à pi ont inspiré un certain nombre d'artistes contemporains, dont l'astronome et artiste numérique Aaron Javier Juarez. L'expert en bioinformatique Martin Krzywinski, l'astronome Nadieh Bremer et le mathématicien Francisco J. Aragón Artacho ont tous fait de la science pi une forme d'art.
21 / 21 Le cinéaste ésotérique Darren Aronofsky rend également hommage à pi avec son méta-thriller éponyme de 1998 sur un génie mathématique obsédé par la découverte des mystères de l'univers. Le film a également donné naissance à la chanson titre électronique de Clint Mansell, "πr²".
