knowridge物理学家发现了表示π的新方法 印度科学研究所(IISc)

前沿产业 2024-06-21 10:38:41

knowridge物理学家发现了表示π的新方法 印度科学研究所 (IISc) 的科学家找到了一种令人兴奋的新方法来表示 π (pi) 的数字,这可以使某些复杂的计算变得更容易。 产业前沿编译 这一发现是在他们研究弦理论如何解释高能粒子的相互作用时获得的。 他们发现的新公式与印度数学家桑嘎玛格拉玛·马达瓦 (Sangamagrama Madhava) 在 15 世纪发现的一个古老方法非常吻合,这是历史上有记载的第一个 π 级数。 这项研究由博士后研究员 Arnab Saha 和印度理工学院高能物理中心 (CHEP) 的 Aninda Sinha 教授共同完成。他们的研究成果发表在《物理评论快报》上。 Sinha说:“我们最初并没有尝试寻找一种新方法来表示 π。” “我们当时正在研究量子理论中的高能物理,并试图开发一个具有更少、更精确参数的模型来了解粒子如何相互作用。当我们发现一种看待π的新方法时,我们非常兴奋。” Sinha的团队对弦理论很感兴趣,该理论认为自然界中的所有量子过程都使用弦上的不同振动模式。他们的工作重点是研究高能粒子(如质子)在大型强子对撞机等场所碰撞时如何相互作用。 对这些相互作用进行建模具有挑战性,因为需要考虑许多参数,例如质量和振动。 为了开发出一个有效的模型,Saha 和 Sinha 结合了两种数学工具:欧拉-Beta 函数和费曼图。 欧拉-贝塔函数有助于解决各种物理和工程问题,而费曼图则表示粒子相互作用过程中的能量交换。 他们将这些工具结合起来,不仅为粒子相互作用提供了有效的模型,还产生了 π 的新级数表示。在数学中,级数表示参数(如 π),是许多数字的总和。 这个新系列使科学家能够快速准确地计算π,这对于理解高能粒子相互作用至关重要。 Sinha 解释道,物理学家和数学家之所以错失这一发现,是因为他们没有合适的工具,这些工具是过去三年通过合作开发的。虽然这条研究路线在 20 世纪 70 年代初曾短暂探索过,但由于其复杂性而被放弃。 虽然这些发现只是理论上的,但它们将来可能会带来实际应用。辛哈将这一发现与保罗·狄拉克 1928 年对电子运动的研究最终导致了正电子的发现和正电子发射断层扫描 (PET) 的发展进行了比较。 辛哈补充道:“尽管这类工作可能不会在日常生活中立即得到应用,但却能给人带来纯粹的乐趣,因为研究理论本身就是一种乐趣。”

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