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Nivel: 1º de secundaria . .

 

Como resulta de hacer una división (circunferencia entre diámetro), al principio se pensó que habrían de existir dos números enteros (como los que usamos para contar) cuya división diera como resultado su valor exacto. El registro más antiguo de que se conoce forma parte del papiro Rhind, escrito por un egipcio llamado Ahmes, hacia 1650 a.C. Los cálculos que hizo Ahmes en aquél entonces sugerían que

=, más o menos 3.160493827160494 ….

Ya para el siglo V a.C. en Grecia, Antifón y Brisón de Heraclea se dieron cuenta de que entre más lados tenían los polígonos, más se parecían a los círculos. Así que comenzaron trazando un hexágono, luego duplicaron el número de lados para obtener un dodecágono, volvieron a duplicar el número de lados para conseguir un polígono de veinticuatro lados, y así sucesivamente.

Con esta idea y un polígono de 96 lados Arquímedes se dio cuenta de que el valor de se encontraba entre estos dos números:

< <

Esto quiere decir que es mayor que , pero menor que . Si hacemos las divisiones, podemos ver que el valor de está entre 3.1408450... y 3.1428571 ...

Fíjate que al final de estos dos últimos números hay puntos suspensivos. Estos puntos se ponen cuando los decimales que tiene un número son muchos y no vamos a escribirlos todos, o cuando, como en el caso de , la cantidad de decimales es infinita.

A principios de siglo II de nuestra era, Ch'ang Hong, el ministro del emperador chino An-ti, dedicaba sus ratos libres a la astronomía . Justo antes de morir afirmó que

=, o bien, = 3.1622776 ...

En el año 263, sin haber conocido los trabajos de Antifón, Brisón y Arquímedes, Liu Hui trabajó con un polígono de 192 lados y obtuvo que era mayor que 3.14024 , pero menor que 3.142704 . Y luego, con un polígono de 3,072 lados llegó a concluir que era igual a 3.1416 .

Por su parte, el astrónomo Tsu Ch'ung-chih y su hijo Tsu Keng-chih estudiaron polígonos de hasta 24,576 lados y lograron una aproximación de p que no sería superada en más de mil años:

= , o bien, = 3.14159265 ...

Alrededor del año 530 el matemático Aryabhata calculó el perímetro de un polígono de 384 lados para llegar a concluir que = ,o sea, 3.1414009

El matemático hindú más importante del s. VII, Brahmagupta, también llegó a concluir que = . Aunque esta aproximación es la misma que hizo Ch'ang Hong cinco siglos antes, los hindúes fueron quienes la llevaron a Europa; y fue la más usada durante la Edad Media debido a su simplicidad.

En 1220 Leonardo de Pisa, mejor conocido como Fibonacci, afirmaba que tenía un valor de , más o menos 3.1418 ; ésta es una aproximación tan sólo 0.0001 veces más precisa que la de Arquímedes.

El matemático francés Francois Viète también trazó polígonos de hasta 393,216 lados para concluir que 3.1415926535 ... es menor que , pero 3.1415926567 ... se pasa.

Fíjate que entre los dos números que encontró Arquímedes sólo coinciden los primeros dos decimales, y que en los que encontró Viète, coinciden ocho.

Los años pasaron y se buscaron muchas maneras para tratar de encontrar el valor exacto de . Aunque los matemáticos parecían estar cada vez más cerca, no lo conseguían. Muy al principio el problema era que los matemáticos pensaban que podía obtenerse al dividir dos números enteros, es decir que era un número racional . Y esto es justamente lo que no es. En el siglo XVIII se supo que es un número irracional , esto significa que no importa cuántas parejas de números enteros dividamos, ninguno de esas divisiones va a ser igual a .

Veamos esto con un poco más detalle.

Un número racional puede tener una de estas dos formas:

Es entero, es decir, que no tiene cifras decimales como

1 . . 2 . . 456. . 42471264 ó 742145487467984325890146

Tiene una cadena de cifras decimales periódica, es decir, ya que encuentras
un patrón en los decimales, éste aparece una vez, varias veces o hasta el infinito.

4.76 . . 6.999999999... . . 2.163163163. . 954.6538653865386538...

Además, todos los números racionales también pueden expresarse por medio de la división entre dos números enteros, es decir, por medio de fracciones. Por ejemplo,

9 = . . . . 0.33333...= . . . . 31.25 =

Ahora, los números irracionales son todos aquellos que no son racionales; es decir, los números irracionales no son enteros ni racionales (parece un trabalenguas ¿no?), no pueden escribirse como la división entre dos números y sus decimales no siguen ningún patrón.

Como es un número irracional sabemos que tiene una infinidad de decimales y que para saber cuáles son, tenemos que calcular cada uno de ellos. Si quisiéramos encontrar esta infinidad de decimales, nos tardaríamos la eternidad entera y un poco más. Por eso no podemos saber el valor exacto de .

Sin embargo, su historia ha sido uno de los fracasos más exitosos en la historia de las matemáticas. Los esfuerzos por encontrar su valor exacto, trajeron grandes beneficios al desarrollo de las matemáticas y de la computación. En la actualidad, algunos desarrolladores de computadoras prueban la rapidez de los procesadores poniéndolos a encontrar decimales .
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Año

Computadora

Tiempo

Número de decimales

1949

ENAC

70 horas

2,037

1955

NORC

13 minutos

3,089

1959

IBM 704

---

16,167

1961

IBM 7090

8.72 horas

100,200

1966

IBM 7030

---

250,000

1967

CDC 6600

---

500,000

1973

CDC 7600

23.3 horas

1,000,000

1983

HITAC M-280H

30 horas

16,000,000

1988

Hitachi S-820

6 horas

201,326,000

1998

Hitachi SR2201

29 horas

51,500,000,000

En 1999 un equipo de investigadores de la Universidad de Tokio, dirigidos por el Dr. Kanada, calculó 206,158,430,000 decimales; y en septiembre de 2002 rompieron su propio récord al calcular 1.2411 trillones de decimales, después de 5 años de programación y 400 horas de cálculos en computadora.

Es cierto que por simplicidad decimos que = 3.1416, pero considera que en realidad no podemos saber exactamente a qué es igual.

Por mientras, te dejamos los primeros 300 decimales de .

= 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751028209749445923078
640628620899862803482534211706798214808651328230664709384460955058223725
359408128481117450284102701938521105559644622948954930381964428810756659
334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266821339360
7260249141273....

 


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