没有π的日子,我竟然过得如此凄惨

2019 年 3 月 14 日 图灵教育

1

“今天是3月14日π节,咱们怎么庆祝呀?”眼看快下班了,喵头鹰同学转头问办公室的小伙伴,“要不大家一起去聚个餐?”

“哈哈哈哈,还π节呢,你们这些单身狗!”X君突然爆发出了杠铃般的笑声,“今天是白色情人节!我要去相亲了,哈哈哈哈哈!”

自从X君二姨的三舅的表姑爷答应给他介绍对象,这家伙路都恨不得横着走。

喵头鹰同学忍不住说:“3月14日正好对应圆周率的3.14,我们这节日是有来头的。情人节嘛,圣瓦伦丁节和七夕还可以理解,怎么3月14日又来一个?”

“反正我二姨让我今天去见姑娘。π节你们自己过吧。我对π什么的完全无所谓!”

“……”

一贯沉默实习生认真地问:“你是认真的吗?你觉得没有π,你也能过得很滋润?”

“没错!”X君耸了耸肩,踩着欢快的步子走出了办公室。实习生悄悄转过头对大家说了一句话——“别急,很快他就不这么想了。”

2

走出办公楼的时候,X君还哼着歌。

他想,π有什么,不就是圆周率吗?没有了π,最可怕的后果也就是世上没有圆形而已。要那么多圆形有什么用呢?杯子不一定非得是圆的吧?眼镜不一定非得是圆的吧?柱子也不一定非得是圆的吧?球一定得是圆的,可是球这个东西就那么重要吗?反正我不打球。

不知不觉走到大街上,X君抬头一看,顿时吓了一跳——

满街的汽车像甲虫一样趴在原地,突突突地低吼着,就是不往前走。

“师傅,这是怎么了!”X君凑到一辆出租车前,敲开了车窗。

“别提了,圆周率突然消失了,圆形车轮全部变成了方的了!”

低头一看,车子下面赫然安着四个方方正正的橡胶块。

X君的脸色一会儿红,一会儿绿,他一咬牙,心想:“我才不会这么轻易认输。车轮很了不起吗?以后科技发达了,大家都坐没有轮子的悬浮车!”

他今天相亲不一定要坐车去,也就两三站地,走着过去也可以。

但是,不用坐车,π就拿他没办法了吗?

3

这一路走得可真无聊。

对了,早上刚下载了几首歌,现在听不是正好?X君戴上耳机,拿出手机一看,所有的MP3文件竟然全都打不开了,点哪个放出来的都是一阵莫名其妙的嗡嗡声。

X君隐约有了一种不祥的预感。

前面就是约好和妹子见面的餐馆,他翻出了妹子的照片。二姨的三舅的表姑爷眼光真好,第一次看到女孩照片的时候,X君开心得差点从椅子上掉下去。

可是,当他再次翻出那张照片,却发现照片上的人脸是歪的。不,不止,鼻子也是歪的,而且照片背景乱七八糟,好像小孩子随笔乱画出来的一样。是不是手机坏了?他想。整个手机界面都开始怪异地扭曲起来……

慌乱之中,X君突然想到了喵头鹰同学昨天跟实习生谈提起的一个东西——傅里叶变换。

“这是一个神奇的公式,”喵头鹰同学的语气就像在安利某某同城,“这是一个神奇的公式,在信息时代,它管着你的音频,它管着你的图像,它还管着你的Siri。它是频域和时域的桥梁,它是……”

昨天,纯粹出于好奇,X君转头瞥了一眼,傅里叶变换长这样——

是的,里面有π。没π,没傅里叶变换,MP3格式音频就不存在了,很多图片也看不到了。

X君其人爱钻牛角尖,越不是那么回事,他越要较劲:“音频也不是只有MP3格式,图片的格式也多了去了,我也不用苹果。π还能把我怎么样?”

4

终于,X君坐在了餐馆里。他点了一杯乌龙茶,刚喝了一口,就喷了出来。

“怎么这么酸!这也太难喝了!服务员,你们这茶是怎么回事?”

服务员笑了笑说:“先生,这很正常,现在我们店里的所有饭菜和饮品都不保证质量了。”

“什么?”

“我们也是刚听说的。供应方说了,生产线和自然界的统计规律突然间都不遵循正态分布了。现在大家也不知道该怎么分析和把控质量,就都随便了。”

X君正坐立不安的时候,手机铃声响了起来。接起电话一问,人家姑娘不来了!

“为什么?”X君有气无力地问。

“没心情。我失业了。正态分布没有了,我一个做产品质量分析工作的人,还是先回家哭一会儿吧!”

“等等,”X君想起了什么,忙问,“占用你一点时间,告诉我正态分布的公式好吗?”

“一维正态分布概率密度函数。”

“有π?”

“有π。”

X君头皮发麻。π竟然这样无处不在。他活了快三十年,从来没觉得那个土土的数字这么重要。除了数学家,竟然还会有人关心π吗?可是事实上,这个数字早已渗透每个人生活的方方面面。

更可怕的是,X君发现周围的世界正在融化。餐馆的天花板变成一缕灰烟飞走了,旁边的服务员变成一群兔子逃跑了,前面的桌子变成了一堆沙丘……

一个声音从天空飘来——

“你以为π只是一个数字吗?是的,但它是一个关乎世界本质的数字。它不只决定了圆的形状、音频和视频的格式、庞大数据的分布,它还是量子世界的基石。2015年,科学家发现,π是氢原子的一个重要秘密。如果没有π,你失去的不仅仅是圆形、音乐、图片、大批量生产的高质量产品,还有整个世界,所有的物质都会陷入癫狂……”

现在怎么办?X君脸色煞白,他颤颤巍巍想站起来,却一倒头晕了过去。

5

X君醒来的时候,发现自己还在办公室,时间回到了两个小时前——

“今天是3月14日π节,咱们怎么庆祝呀?”喵头鹰兴冲冲地对大家说,“要不大家一起去聚个餐?”

“好啊,一起出去吃吧。”

“X君去不去?”

“他不去吧,不是要相亲吗?”

X君头上沁出了冷汗,说:“我……我挺想去的,那个,毕竟π是一个非常重要的数字。可是……可是我又确实有约。但是我依然觉得π是个非常、非常重要的数字……”

大家面面相觑,都不知道他到底想说什么。

“你还是去相亲吧,我们可以给你留点π节特色美食。”

“特色美食?”

“我提前预定了一份,”实习生把一个纸盒子递给了X君,“就是这个,你可以带回去。”

X君打开一看,盒子里不是别的,正是一个圆圆的派。

“π节吃派,没毛病吧?”

“没毛病,没毛病。”X君想,明年这个时候,我大概还会记得被π支配的恐惧吧——不对,是被没有π支配的恐惧啊!


π Day 读什么?

经典数学“π”

豆瓣评分9.1,微积分经典著作

《普林斯顿微积分读本(修订版)》

作者:Adrian Banner

译者:杨爽,赵晓婷,高璞

本书源于风靡美国普林斯顿大学的阿德里安 · 班纳教授的微积分复习课程,是对于任何学习单变量微积分读者的指导书。作者以独创的“内心独白”方式, 详细讲解了微积分基础、极限、连续、微分、导数的应用、积分、无穷级数、泰勒级数与幂级数等内容,旨在教会读者如何思考问题从而找到解题 所需的知识点,着重训练大家自己解答问题的能力。

菲尔兹奖、沃尔夫奖、日本文化勋章得主,

二十世纪数学界“巨人”之一小平邦彦代表作

《微积分入门》

作者:小平邦彦

译者:裴东河

本书为日本数学家小平邦彦晚年创作的经典微积分著作,有别于一般的微积分教科书,本书作者着眼数学分析的深处,结合自身独到的思考与理解,从严谨的实数理论出发思谋微积分,通过巧妙引导,启发读者自主思考,提升对微积分的领悟理解程度。

原版畅销30多个国家,

公认的阐述线性代数的经典佳作

《线性代数应该这样学(第3版)》

作者:Sheldon Axler

译者:杜现昆,刘大艳,马晶

本书强调抽象的向量空间和线性映射,内容涉及多项式、本征值、本征向量、内积空间、迹与行列式等。 本书在内容编排和处理方法上与国内通行的做法大不相同,它完全抛开行列式,采用更直接、更简捷的方法阐述了向量空间和线性算子的基本理论。

美亚4.8星好评,华裔天才数学家、菲尔兹奖得主陶哲轩的数学讲义

《陶哲轩实分析(第3版)》

作者:Terence Tao
译者:李馨


本书主要介绍数学分析中的一些内容,以构造数系和集合论开篇,逐渐深入到级数、函数等高等数学内容,举例详实,每部分内容后的习题与正文内容密切相关,有利于读者掌握所学的内容。本书在附录部分还介绍了数理逻辑基础和十进制,突出了严格性和基础性。

程序员的专属“π”

阐述程序员和数学爱好者所需掌握的

数学基础知识、概率统计和线性代数知识

《程序员的数学》

作者:结城浩;译者:管杰

这本书讲解了二进制计数法、逻辑、余数、排列组合、递归、不可解问题等许多与编程密切相关的数学方法,分析了哥尼斯堡七桥问题、高斯求和方法、汉诺塔、斐波那契数列等经典问题和算法。


《程序员的数学2:概率统计》

作者:平岡和幸,堀玄;译者:陈筱烟

这本书涉及随机变量、贝叶斯公式、离散值和连续值的概率分布、协方差矩阵、多元正态分布、估计与检验理论、伪随机数以及概率论的各类应用。


《程序员的数学3:线性代数》

作者:平岡和幸,堀玄;译者:卢晓南 

这本书内容包括向量、矩阵、行列式、矩阵求逆、线性方程、特征值、对角化、Jordan 标准型、特征值算法、LU 分解等。

科普数学“π”

日本人气数学读本,仅用“阅读”理解微积分原理

《简单微积分》

作者:神永正博

译者:李慧慧


微积分入门科普读物,书中以微积分的“思考方法”为核心,以生活例子通俗讲解了微积分的基本原理、公式推导以及实际应用意义,解答了微积分初学者遭遇的常见困惑。本书讲解循序渐进、生动亲切,没有烦琐计算、干涩理论,是一本只需“轻松阅读”便可以理解微积分原理的入门书。

日亚非虚构图书排名第1,天才数学家的随笔文集,影响几代人的不朽名作

《春夜十话》

作者:冈洁

译者:林明月

本书从“情绪与心智”的角度,论述了认知发展、义务教育中的深层问题,同时阐述了对人性的细微考察与独到理解,是一本影响了日本几代人的经典名作。

日本数学会推荐,原版全系列累计销量突破27万册,绝赞的数学科普书

《数学女孩》

作者:结城浩;译者:朱一飞

本书以小说的形式展开,重点描述一群年轻人探寻数学中的美。内容涉及数列和数学模型、斐波那契数列、卷积、调和数、泰勒展开、巴塞尔问题、分拆数等,适合对数学感兴趣的初高中生以及成人阅读。


《数学女孩2:费马大定理》

作者:结城浩;译者:丁灵

每一章针对不同议题进行解说,再于最后一章切入正题——费马大定理。作者巧妙地以每一章的概念作为拼图,拼出被称为“世纪谜题”的费马大定理的大概证明。

《数学女孩3:哥德尔不完备定理》

作者:结城浩;译者:丁灵

每一章针对不同议题进行解说,再于最后一章切入正题——哥德尔不完备定理。作者巧妙地以每一章的概念作为拼图,拼出与塔斯基的形式语言的真理论、图灵机和判定问题一道被誉为“现代逻辑科学在哲学方面的三大成果”的哥德尔不完备定理的大概证明。


《数学女孩4:随机算法》即将出版,敬请期待。


拓展阅读/参考资料

(1)关于正态分布:

https://www.sohu.com/a/243076347_650045

(2)关于傅里叶变换:

https://www.cnblogs.com/zsq1993/p/5975562.html

(3)关于π和量子

http://news.kedo.gov.cn/c/2018-03-14/914869.shtml

文末畅聊

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图片来源:Freepik.com

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