為什麼圓周率是一個無限不循環的小數?


我們學的幾何是歐氏幾何,歐氏幾何很簡單,也有弊端。用非歐幾何很容易理解為什麼圓的周長是有限的,圓周率是無限的。測量的工具細分的程度,決定了圓周長的不固定性,所以圓周長是測不準的,從而導致圓周率是測不準的。或許我的表述有問題,但是可以這樣理解。在現實中也會遇到過這樣的問題,比如一個公司曾經買了幾千畝土地,需要測量具體的面積,又沒有測量儀,只能用普通的捲尺測量,結果測了五次得出的結果每次都不一樣,而且差距太大,幾乎是十幾畝土地誤差,十幾畝地這可是幾十萬塊錢呢。為什麼會出現這樣的情況呢?現實中的土地不會很規則,結果你測的時候分割的細化程度決定了面積大小,後來找了儀器儀錶測量,發現不同的人測量誤差依然存在!幾千畝地一定也不在同一水平面,如果考慮山川、河流、堤壩、地勢,甚至地球弧度,那麼用歐氏幾何就沒有法去測量計算了。有人說用微積分,可是別人買個地,你有必要用到這個數學嗎?說出來不好笑嗎?可是如果較真起來,還真有必要使用高中大學階段的微積分呢。這樣是不是可以理解圓周長是測不準的,站在非歐幾何的角度線段也是無限的。比如你把線段細分成點來測量,線段有多少個點,很顯然無數個點,那就無法測量啦。


關於圓周率是一個無限不循環小數(無理數)的證明很早之前就有了,並且還有很多種,詳情可以參考https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_that_%CF%80_is_irrational,需要具備一定的微積分基礎。個人感覺Niven』s proof比較容易看懂。


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