如何用霰弹枪估算圆周率?

时间:2023-11-19 16:49:02

好吧,假设现实世界已经被科幻世界接管,就像在多血症泛滥的恐怖片中,丧尸[1]成为世界的主人。这时,人类只能回到石器时代,指望“新石器时代求生中心”[2]找到与丧尸世界抗衡的办法。就在这一刻,幸存下来的智慧生物意识到,由于太依赖现如今已经消失的计算器和计算机,他们把圆周率这个在科学领域至关重要的数字给忘了。

文森特·杜姆林和弗雷科斯·图因在他们无比风趣的研究文章(已于2014年4月在“预印本文献库网站”[3]上线)中提到了类似的情况:满世界都是丧尸,却没有圆周率——“科学的进步已经可以叫停了”。两位研究员并没有止步于此,他们给出了粗略估算圆周率的方法,那是一套边缘方案,说实话,无足轻重。我们来看看吧。

首先,我们需要一块方形金属板,从左上角朝着右下角刻出1/4个圆。一个初中生凭借所掌握的数学知识都能算出刻出部分的面积与方形金属板的面积之比恰好是圆周率值的1/4。剩下的,就是用内径相等的小物件将金属板铺满,清算位于1/4圆内的小物件个数,再用铺满整个金属板的小物件总数除以这个数字即可。其实,最简单的办法是随意抛撒谷物(大米或者小麦)。不过,世界末日的时候,真不能确定我们还有没有这种食物。那我们能储备什么呢?如果说是一种丧尸世界的幸存者普遍拥有的工具,那一定是……霰弹枪了。利用霰弹枪,你能把渴望吞掉你的丧尸打得粉碎,还能用子弹“浇灌”目标。相比于《食品法》,我们还是更喜欢《导弹法》。再者说,我们也不能浪费粮食,否则就太不道德了!

实践出真知,于是,文森特·杜姆林和弗雷科斯·图因配备了一支莫斯伯格500——北美大陆最常见的霰弹枪,以及200枚铅弹。拿着它,你只需站在距靶子20米远的距离随便射击即可。唯一要注意的就是不要特意瞄准靶心,因为蒙特·卡罗方法[4]的关键在于用随机数据估算出一个数值。一阵枪响之后,靶子上布满了约30 000个弹痕——只要数一数即可确认。从这一科学史上从未尝试过的实验中得到的圆周率值是3131,与真实值相比只有一个非常微小的误差(033%)。

科学的进步已经可以叫停了。

如何用霰弹枪估算圆周率?

5  译注:研究平面三角形和球面三角形边角关系的数学学科。

也就是说,如果不久的将来丧尸来袭,储备些弹药还是非常有必要的。在这“迷人”的一天到来之前,劝大家还是靠记忆力记下圆周率的前30位数字吧。只要把这首四行诗的每个单词换成单词所含的字母数就可以了:“Que j’aime à faire apprendre un nombre utile aux sages !/ Immortel Archimède, artiste, ingénieur/Qui de ton jugementpeutpriser la valeur?/Pour moi ton problème eut de sérieuxavantages[5]”无须暴力,我们就能得到3141 592 6……

[1]译注:恐怖片中的丧尸与僵尸有所区别,活人因病毒/细菌感染、化学毒剂扩散等原因变成丧尸,丧尸吞噬活体,会变异、腐烂、死亡;僵尸是死人,吸血,不变异、不腐烂,但惧怕阳光,来源参见“知乎”相关问题。

[2]译注:缩写为CNRS,作者此处影射的是法国国家科学研究中心(缩写也是CNRS)。

[3]译注:一个汇集了物理学、数学、计算机科学与生物学论文、预印本的网站。

[4]译注:又称随机抽样法或统计模拟法,是以概率和统计的理论、方法为基础的一种数值计算方法。此处影射的是摩纳哥赌场的赌局。

[5]译注:此段的中文翻译为“我想让聪明的你们记住一个非常有用的数字!/不朽的阿基米德,艺术家,工程师/谁能评判你的箴言的价值?/于我而言,你的问题意义非凡”。