Matematikte ve geometride en sık karşılaştığımız pi sayısı,papiruslardaki
hesaplamalardan günümüzdeki süper bilgisayarların algoritmalarına kadar
uzanan bir geçmişe sahip. Aslında basamak sayısı tarihinden çok daha uzun.
Pi dairenin çevresinin çapına oranıdır ve tüm çemberlerde aynı sonucu veren
matematiksel bir sabittir.Yunanca'da çevre manasına gelen perifer
sözcüğünden türetilmiştir.
Bu sembol İngiliz matematikçiler William
Oughtred,Isaac Barrow ve David Gregory tarafından dairenin çevresini temsil
etmesi amacıyla kullanılıyordu.Çevrenin çapa oranı yani günümüzdeki halini
ilk kullanansa, 1706'da basılmış bir yayınıyla İngiliz yazar William
Jones'tir. Ancak o dönemde bu sembol çok fazla kabul edilmemiş, Euler
1737'de sembolü sahiplenmiş ve belirsizliğe son vermiştir.
Bu sayı uzun bir tarihe sahip olmayı hak ediyor.
Pi sayısının kökeni geometrik hesaplara dayanmaktadır.
Arşimed'in de P'ye biçtiği değer geometri kökenlidir.Kullandığı yol
şu;yarıçapı 1 olan daire ve daireye teğet olarak çizilmiş bir üçgen
kullanılıyor.Dıştaki eşkenar üçgenin kenar sayısı(3) her seferinde 2 ile
çarpılarak genişletiliyor ve 96 kenarlı bir çokgen meydana geliyor.Çokgen bu
haliyle hemen hemen bir daireye benziyor.Dairenin yarıçapı 1 birim olarak
kabul edilirse,bu çokgen serilerinin limitinden dairenin alanı
Pi.r2=Pi.1sayısı elde
edilir.Bunu ilk kez Arşimed düşünmüştür ve pi sayısını
3(10/71)< pi<3(1/7)
bulmuştur. Bu yöntem sonraki 1800 yıl süresince temel olarak kullanıldı.
Pi'nin Babillilerden beri bilindiği kabul ediliyor.Babilliler ve Antik
Mısırlılar M.Ö 2000 yılında bu sayıyı araştırmaya koyuldular.Mısırlılar p'yi
(4/3)4 olarak ve Babilliler ise 3(1/8) şeklinde buldular.Aynı yıllarda
Hintliler değerini buldular.Orta Çağ'da sıkça kullanılan bu değer şu
denklemde kullanılarak pi'ye yakın olduğu görebiliriz.
√n=√a2+b
=(2a2+a+b)/(2a+1)
n yerine 10 yazarsak a'yı 3 ve b'yi ise 1 olarak buluruz.Elde edilen son
denklemin sonucundan da görebileceğimiz gibi pi'nin yaygın olarak neden √10
olarak kullanıldığını görürüz.
İlk bilimsel çalışmaların Arşimed ile başladığını
söylemiştik.Buhesaplamalar bir dal parçası ve bir ip ile Nil Nehri
kıyılarında yapılmış
olabilir.Ancak ondan da önce yani M.Ö 1800'lü yıllarda Ahmes'in bıraktığı
Mısır papirüsünde pi değerinin formülü şu:çapın 8/9'ni hesaplayıp karesini
almak.Yarıçapı 1 birim yani çap 2 birim seçilirse;
2.(8/9)2 =256/81
=3,1604 değeri bulunur.Bu da pi'ye çok yakın bir değer olduğunu gösteriyor.
Pi'nin tarihi ile ilgili bir sıralama yaparsak;
-Oranı(pi) Eski Mısır,Babil,Çin,Hint ve Yunan uygarlıkları
bulmuştu.Hintliler ve Yunanlılar dairenin alanını pi.r2 olarak bulmuş ve
r'yi yarıçap olarak kullanmışlardı.
-Arşimed'in kürenin hacmini (4/3) pi.r3 olarak gösterdi.r yarıçap ve yüzey
alanı ise 4pi.r2'dir.
-Hintli astronom (gökbilimci) ve matematikçi Aryabhata pi'nin
5.basamağınakadar hesapladı.
-Hintli gökbilimci ve matematikçi Madhava Sangamagrama 14.yy'da sınırsız
seriyi oluşturdu.
pi/4=1-1/3+1/5-1/7+...(+,-) 1/(2n-1)(+,-)...
Bu seri ile değeri hemen günümüzdekiyle aynı şekilde sonuç elde etti;
3,14159265359
-1761 yılında Johann Heinrich Lambert pi'nin irrasyonel olduğunu pi/4=1
sonucuna dayanarak gösterdi.
-1882'de Alman Matematikçi Ferdinand von Lindemann pi'nin aşın(cebirsel
olmayan) bir sayı olduğunu kanıtladı.
-1953'de Kurt Mahler pi'nin Liouville sayısı olmadığını kanıtladı.
-Çinli matematikçi ve gökbilimci zu Chongzhi pi'yi Arşimed'in yöntemiyle
daha net bir aralıkta gösterdi.
3,1415926<pi<3,1425927
-1424 yılında Fars Müslüman Matematikçi ve gökbilimci olan Ghyath ad-din
Jamshid Kashani
2pi=6,2831853071795865'in
pi=3,14159265358979325 ile uyuştuğunu gösterdi.Ayrıca Gyhath,çokgenlerin
çevresini 3.2.1018 şeklinde doğruladı.
Gıyaseddin Cemşid Arşimed'in pi sayısının hesaplanması için önerdiği iç içe poligonlar yöntemini kullanarak virgülden sonra 14'üncü basamağa kadar gitmiş ve pi sayısını kendi zamanının en iyi hesaplamış kişisi olmuştur. O güne kadar en iyi sonuç olarak Zu Chongzhi tarafından 6'ıncı basamağa kadar gidilmişti. Bu rekor 180 yıl gibi çok uzun bir süre boyunca El-Kaşi'de kalmıştır. 180 yıl sonra Adriaan van Roomen tarafından yine aynı yöntemle virgülden sonra 15[3] (ya da 17[4]) basamak ile kırılmıştır.
pi Tutkusu
pi sayısından sonraki ondalık basamaklarda tüm irrasyonellerde olduğu gibi
belirli bir düzen yoktur. Bu nedenle düzensizliğin içindeki düzenli
kısımları anlamak,bunları ezberlemek insanları heyecanlandıran bir tutku
haline gelmiştir.Bu heyecan 1596 yılında Ludolph Van Ceulen adlı Alman
matematikçinin pi'nin 35 basamağını hesaplamak için ömrünün büyük bir
kısmını harcamasına neden olmuştur. Daha sonra vasiyeti üzerine mezar taşına
pi'nin 35 basamağı yazılmıştır.
1699 yılında pi sayısı, Sharp tarafından 71 basamağa kadar hesap edilmişti.
1841'de İngiltere'den William Rutherford p'nin 208 basamağını hesapladı
ancak 152'sinin doğru olduğu tespit edildi.
1844 yılında Zacharias Dase p'nin 200 ondalık basamağını doğru olarak elde
etti. Bu başarısının yanında 8 basamaklı 2 sayıyı 55 saniyede,20 basamaklı
olanları 2d.k'da, 40 basamaklı olanları 40 d.k2da ve 100 basamaklı sayıları
ise 2 saat 45'da aklından hesaplayabiliyordu.100 basamaklı bir sayısının
karekökünü de aklından 52 d.k2da hesaplayabiliyordu. Hatta oluşturduğu
çarpım tablosu 7.000.000 ile 10.000.000 arasındaki sayıların çarpımından
oluşuyordu.
1853 yılında probleme Rutherford geri dönüş yaparak 400 basamağı doğru elde
etti. Bu yarışa 1873 yılında Shanks katılmış ve 707 basamağa kadar hesap
etmiştir.
1882'de F.Lindemann pi'nin üstün bir sayı olduğunu göstermiştir. Bir sayı
rasyonel katsayılara sahip herhangi bir polinomun köküne sahipse ona
cebirsel denir, eğer değilse üstün (aşın,cebirsel olmayan) sayıdır.
1940 yılında yayınlanan Mathematics and İmagination adlı kitapta Kasner ve
Newman "Günümüzde pi sayısının ilk 1000 basamağını bulmak için yaklaşık 10
yıllık bir çalışma gerekmektedir."diyor. Ancak pi 1949'da (Sözden 9 yıl
sonra) bilgisayarla tanıştı. Aberdeen elektronik bilgisayar ENIAC ile pi'nin
2037 basamağını 70 saatte hesapladı. 1961'de ise IBM 7090 kullanılarak
100265 basamak tespit edildi.1973 yılına gelindiğinde ise tam
100.000basamağa ulaştılar.
1981 yılında Tsukuba Üniversitesi'nden iki Japon matematikçi FACOM-200
bilgisayarı ile pi çılgınlığına dahil oldular. Elde edilen sonuç
2000.038basamaktı ve
137.30 saatte bulunmuştu.
Bu hız Cary-2 süper bilgisayarının 28 saat çalışması sonucu
29.360.000basamağa ulaşması,kısa bir süre sonra Tokyo
Üniversitesi'nden NEC SX-2 süper
bilgisayarını kullanarak 1344.217,700 basamağı elde etmesiyle devam
etmiş.Son olarak 1995 yılında Yasumasa Kanada'nın rekor kıran hesaplaması
ile 6.442.450.000 basamağı elde etti.
Şimdiye kadar anlatılanlar pi'yi hesaplayanlardı. Şimdi de pi'yi
ezberleyenlere bir göz atalım. Bu işin ne kadar ciddiye alındığını ve hayran
kitlesi olduğunu Amerika'daki birkaç örnekte görebiliriz:
-pi'nin 1000 basamağını ezberleyenler kulübü,
-Pi'nin 100 basamağını ezberleyenler kulübü,
-Pi kulübü,-Alman vatandaşı olanların kurduğu: Klub der Freunde der Zabl Pi
-Diğer sınıf ise pi'nin diğer ülkelerdeki arkadaşlarından oluşuyor.
Pi'yi ezberlemek düşündüğümüz kadar abartılmamalı. Çünkü ezberlemek için
özel yöntemler var ve bu yöntemlere "piphilogy" deniliyor. Akira Haraguchi
pi'nin 100.000 basamağını ezberlemişti ve büyük bir yankı uyandırmıştı. Pi
World Ranking List'de rekor Haraguchi'ye ait. Bununla birlikte fizikçilerin
yakından tanıdığı Richard Feynman da vereceği bir konferans nedeniyle pi'yi
piphilogy ile ezberlemeye çalışırken pi'nin 762.basamağında 6 kez tekrar
eden 9 rakamını görmüştür ve buna Feynman Noktası deniliyor.
İrrasyonel sayıların herhangi birinde 6 kez 9'un bulunma olasılığı
%0,08'dir. Bir sonraki 6'lı sıralama 193.034. basamakta yer alıyor. Aynı
altı ardışık sayı 222.299. basamakta görülür.