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Au XXe siècle av. J.-C. les Babyloniens utilisaient l'approximation 25 / 8 et les Égyptiens ( (16 / 9)2 = 3.16049...) qui était une assez bonne approximation. Ce ne fut qu'au IIIe siècle av. J.-C. qu'une meilleure approximation fut utilisée : vers 250 av. J.-C., grâce à une méthode consistant à encadrer un cercle par deux polygones, Archimède obtint : 223 / 71 < π < 22 / 7 (3.1408... < π < 3.1428...), soit 2 décimales exactes.
Méthode d'approximation de pi d'Archimède
Au Moyen-Orient en 1429, Al-Kashi calcula 14 décimales de Pi. En 1596, toujours avec des méthodes géométriques, le Hollandais Ludolph van Ceulen calcula 20 décimales, puis 34 en 1609. Il fut si fier de son exploit (il y consacra une bonne partie de sa vie) qu'il demanda à ce que le nombre soit gravé sur sa tombe.
Ensuite, grâce au développement de l'analyse au XVIIe siècle, avec notamment les sommes et produits infinis, le calcul des décimales de Pi s'accéléra. Par exemple, Isaac Newton calcula 16 décimales en 1665, John Machin 100 en 1706. Vers 1760, Euler calcula 20 décimales en une heure (à comparer avec la trentaine de décimales obtenue par Van Ceulen en plus de 10 ans de calcul).
Le mathématicien slovène Jurij Vega calcula en 1789 les 140 premières décimales π parmi lesquelles 137 étaient correctes. Ce record tiendra plus de 50 ans. Il améliora la formule que John Machin avait trouvée en 1706 et sa méthode est toujours mentionnée aujourd'hui.
Le mathématicien William Shanks passa 20 ans de sa vie à calculer les décimales de Pi. Il en calcula 707, mais seules les 528 premières étaient correctes. À l'occasion de l' exposition universelle de Paris de 1937, celles-ci furent malheureusement gravées dans la salle π du Palais de la Découverte. L'erreur ne fut détectée qu'en 1945.
Le calcul des décimales de Pi s'emballa au XXe siècle avec l'apparition de l'informatique : 2037 sont calculées en 1949 par le calculateur américain ENIAC, 10 000 décimales sont obtenues en 1958, 100 000 en 1961, 1 000 000 en 1973, 10 000 000 en 1982, 100 000 000 en 1989, puis 1 000 000 000 la même année. En 2002, 1 241 100 000 000 décimales étaient connues.
Un moyen mnémotechnique populaire (mais peu pratique) est le poème :
Que j'aime à faire connaître ce nombre utile aux sages !
Immortel Archimède, artiste, ingénieur,
Qui de ton jugement peut priser la valeur ?
Pour moi ton problème eut de pareils avantages.
Jadis, mystérieux, un problème bloquait
Tout l'admirable procédé, l'œuvre grandiose
Que Pythagore découvrit aux anciens Grecs.
Ô quadrature ! Vieux tourment du philosophe
Insoluble rondeur, trop longtemps vous avez
Défié Pythagore et ses imitateurs.
Comment intégrer l'espace plan circulaire ?
Former un triangle auquel il équivaudra ?
Nouvelle invention : Archimède inscrira
Dedans un hexagone ; appréciera son aire
Fonction du rayon. Pas trop ne s'y tiendra :
Dédoublera chaque élément antérieur ;
Toujours de l'orbe calculée approchera ;
Définira limite ; enfin, l'arc, le limiteur
De cet inquiétant cercle, ennemi trop rebelle
Professeur, enseignez son problème avec zèle
Le nombre de lettres de chaque mot correspond à une décimale, sauf pour le chiffre "0".
En 2005, un japonais de 59 ans, Akira Haraguchi, a réussi à aligner par cœur 83 431 décimales de pi en 13 heures. Il réitéra son record un an plus tard (2006) en mémorisant et récitant publiquement 100 000 décimales pendant 16 heures. Cet exploit a été homologué par le Livre Guinness des records.
Journée de π
Le 14 mars, écrit (3/14) en format de date américain, dérive de l'approximation habituelle à trois chiffres 3,14. Elle est généralement célébrée à 1 h 59 de l'après-midi, à cause de l'approximation de six chiffres (3,14159). Certains, utilisant une horloge à 24 heures, plutôt qu'à 12 heures, disent que 1 h 59 de l'après-midi est en fait 13 h 59, et à la place, la célèbrent à 1 h 59 du matin. Les fêtes ont lieu dans les départements de mathématiques de diverses universités à travers le monde.
Le 14 mars est aussi le jour de l'anniversaire d'Albert Einstein.
Le nombre pi a quelque chose de la bibliothèque de Babel à lui tout seul : la suite de ses chiffres ayant toutes les caractéristiques d'une chaîne de chiffres aléatoires en termes statistiques, on devrait y trouver tôt ou tard en examinant suffisamment de décimales successives :
* votre numéro de sécurité sociale et celui de la personne qui vous est la plus chère ;
* les Fables « Le Corbeau et le Renard » ainsi que « La Cigale et la Fourmi » telles que codables en ASCII ;
* les numéros de téléphone de tous vos amis, ainsi que votre CV en ASCII, les date et heure de votre décès, etc. ;
* la suite des chiffres du prochain tirage du Loto...
Toutefois, bien que cela paraisse plausible, il n'en existe pas pour le moment de démonstration formelle (au cas où cette conjecture serait vraie).
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