圆周率的背景知识

圆周率的背景知识
在长达数千年的时间里，人类一直在不断追寻圆周率真正的数值。

早在公元一世纪下半叶，数学专著《九章算术》就提出了圆周率的粗略值为3。

到了公元265年，南朝数学家刘徽又发明了计算圆周率的科学方法“割圆术”，得出圆周率约等于3927/1250=3.1416，精确到了小数点后4位。

刘徽的“割圆术”和阿基米德的迭代算法有异曲同工之妙，他用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长，一直计算到了圆内接96边形的情况。

公元480年，祖冲之沿用刘徽的算法，计算了12288边形的面积，又推进到24576边形的面积，得出了355/113≈3.1415929这个密律，达到7位小数精度，这是一个绝大多数现在工业都用不到的精度——祖冲之保留保持圆周率最精确的世界纪录长达1000年！
古代中国人对计算圆周率如此熟悉和擅长，自然也少不了在建筑中应用。

各种圆形的古代建筑多如牛毛，从北京天坛到福建土楼不计其数，无不彰显着古人对圆周率的精确掌控。

云南红河州还有一座绰号“圆周率塔”的清道光年间所建的建水文笔塔。

建水文笔塔通高31.4米。

塔基四周边长也是31.4米，恰好与塔的高度相同。

而这个数字又如此接近圆周率，让人不得不想到这是否是古人有意为之。

不过有学者指出，道光年间还不使用现在的米制，而明朝一尺约合今31.1厘米，清朝一尺约合今32厘米，建水文笔塔的始建高度应当是100尺，即10丈，这或许才是塔高的本意。

不过，我国古建筑学者王南指出，中国现存的众多古塔中，有很
多塔的高宽比都接近圆周率。

这不是偶然巧合，而是蕴藏了古人“天圆地方”宇宙观的精心设计。

“天圆地方”的概念很早就在我国出现，是指测天量地的方法，“天圆”指测天须以“圆”的度数，即圆周率来计算，古谓“三天两地”的“三”指的即是圆周率近似值；“地方”指量地须以“方”来计算，“两地”即“方”，指边长乘以边长的计算法。

说回到圆周率的计算，中国“选手”祖冲之保持记纪录千年，直到15世纪才有印度数学家马大哈瓦打破：他将圆周率精确到了小数点后10位。

紧接着波斯天文学家吉亚斯丁又继承了他的算法，把精度推到了16位，达到了现代航天所需的最高精度。

印度数字数学通过阿拉伯人传播到了欧洲，明代传教士也把中国数学翻译介绍到了欧洲，欧洲数学从16世纪开始迅猛发展，掀起了圆周率不断突破的高潮。

到1706年，英国数学家威廉·琼斯最先使用希腊字母π表示圆周率，紧接着瑞士大数学家欧拉也开始用π表示圆周率。

从此，π便成了圆周率的代名词。