The infinite life of pi - Reynaldo Lopes

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TED-Ed


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翻訳: Takamitsu Hirono 校正: Tomoyuki Suzuki
00:13
Try to measure a circle.
0
13823
1710
円を測ってみてください
00:15
The diameter and radius are easy,
1
15557
1881
半径と直径は簡単です
00:17
they're just straight lines
2
17462
970
直線なので
00:18
you can measure with a ruler.
3
18456
1685
ものさしで測れます
00:20
But to get the circumference,
4
20165
1517
しかし円周を測るには
00:21
you'd need measuring tape or a piece of string,
5
21706
2562
巻尺かヒモを使う必要があります
00:24
unless there was a better way.
6
24292
2225
別の良い方法がなければです
00:26
Now, it's obvious
7
26541
1143
円周が直径によって 増減するのは明らかですが
00:27
that a circle's circumference would get smaller or larger
8
27708
2912
円周が直径によって 増減するのは明らかですが
00:30
along with its diameter,
9
30644
1593
円周が直径によって 増減するのは明らかですが
00:32
but the relationship goes further than that.
10
32261
2096
この関係はもっと奥深いのです
00:34
In fact, the ratio between the two,
11
34381
2537
円周と直径の割合
00:36
the circumference divided by the diameter,
12
36942
2270
円周を直径で割った数字は
00:39
will always be the same number,
13
39236
1805
円の大小に関係なく 常に一定なのです
00:41
no matter how big or small the circle gets.
14
41065
3224
円の大小に関係なく 常に一定なのです
00:44
Historians aren't sure when or how
15
44313
2275
いつどのようにして この数字が見つけられたか
00:46
this number was first discovered,
16
46612
1688
歴史家にも分かりません
00:48
but it's been known in some form
17
48324
1807
しかし およそ4000年前には
00:50
for almost 4,000 years.
18
50155
2927
この数字について知られていました
00:53
Estimates of it appear in the works of ancient Greek,
19
53106
2524
その概数は 古代ギリシャ
00:55
Babylonian,
20
55654
1010
バビロニア
00:56
Chinese,
21
56688
729
中国
00:57
and Indian mathematicians.
22
57441
1943
インドの数学者達の著作に 触れられています
00:59
And it's even believed to have been used
23
59408
1905
また エジプトのピラミッド建設に
01:01
in building the Egyptian pyramids.
24
61337
2003
使われたとすら信じられています
01:03
Mathematicians estimated it
25
63364
1557
数学者達はこの数を
01:04
by inscribing polygons in circles.
26
64945
2554
円の中に多角形を描いて 概算値を得ました
01:07
And by the year 1400,
27
67523
1624
西暦1400年までには
01:09
it had been calculated to as far as ten decimal places.
28
69171
4204
小数点第10位まで計算されていました
01:13
So, when did they finally figure out the exact value
29
73399
2522
ではただの概算値ではない正確な数字は
01:15
instead of just estimating?
30
75945
1806
いつ見つかったのでしょうか?
01:17
Actually, never!
31
77775
2235
実はまだ見つかっていません!
01:20
You see, the ratio
32
80034
1568
円周と直径の割合は
01:21
of a circle's circumference to its diameter
33
81626
2486
円周と直径の割合は
01:24
is what's known as an irrational number,
34
84136
2737
無理数として知られています
01:26
one that can never be expressed
35
86897
1477
2つの整数の割合では
01:28
as a ratio of two whole numbers.
36
88398
3149
決して表現されないものです
01:31
You can come close,
37
91571
1517
近づくことは出来ますが
01:33
but no matter how precise the fraction is,
38
93112
2504
分数がどれだけ正しい値に近くても
01:35
it will always be just a tiny bit off.
39
95640
2725
常にわずかな誤差が生じます
01:38
So, to write it out in its decimal form,
40
98389
2289
そのため小数の形で書こうとすると
01:40
you'd have an on-going series of digits
41
100702
1977
果てしなく数字が続くことになります
01:42
starting with
42
102703
957
最初は3.14159で始まり
01:43
3.14159
43
103684
2917
最初は3.14159で始まり
01:46
and continuing
44
106625
1068
その数字は永遠に続くのです!
01:47
forever!
45
107717
1704
その数字は永遠に続くのです!
01:49
That's why, instead of trying to write out
46
109445
2000
それが毎回 無限に数字を書く代わりに
01:51
an infinite number of digits every time,
47
111469
2259
ギリシャ文字のパイ(π)を使う理由です
01:53
we just refer to it using the Greek letter pi.
48
113752
3917
ギリシャ文字のパイ(π)を使う理由です
01:57
Nowadays, we test the speed of computers
49
117693
1905
最近ではコンピューターの速度をテストするために
01:59
by having them calculate pi,
50
119622
1993
円周率の計算をさせます
02:01
and quantum computers have been able
51
121639
1715
飛躍的な性能を持ったコンピューターは
02:03
to calculate it up to two quadrillion digits.
52
123378
3449
2000兆桁まで計算することができました
02:06
People even compete to see
53
126851
1239
何桁覚えられるかを 競ったりする人達もいます
02:08
how many digits they can memorize
54
128114
1681
何桁覚えられるかを 競ったりする人達もいます
02:09
and have set records for remembering
55
129819
1807
記憶の最高記録は
02:11
over 67,000 of them.
56
131650
3480
67000桁以上です
02:15
But for most scientific uses,
57
135154
1745
しかし一般的に 科学で使われるのは
02:16
you only need the first forty or so.
58
136923
2796
最初の40桁ぐらいです
02:19
And what are these scientific uses?
59
139743
2184
ここでの科学的な用途とは?
02:21
Well, just about any calculations involving circles,
60
141951
3322
最初に 円に関係する全ての計算
02:25
from the volume of a can of soda
61
145297
1780
例えばソーダの缶の容量から
02:27
to the orbits of satellites.
62
147101
1927
衛星の軌道まで使えます
02:29
And it's not just circles, either.
63
149052
1800
そして 純粋な円だけではありません
02:30
Because it's also useful in studying curves,
64
150876
2368
円周率は曲線の分析にも有用なので
02:33
pi helps us understand periodic or oscillating systems
65
153268
3555
周期系や振動系の理解にも役立ちます
02:36
like clocks,
66
156847
849
例えば時計や
02:37
electromagnetic waves,
67
157720
1522
電磁波
02:39
and even music.
68
159266
1684
音楽までもです
02:40
In statistics, pi is used in the equation
69
160974
2225
統計学では円周率は
02:43
to calculate the area under a normal distribution curve,
70
163223
3354
正規分布曲線の下にある面積を 計算する式に現れます
02:46
which comes in handy for figuring out distributions
71
166601
2103
標準化されたテストの点数の
02:48
of standardized test scores,
72
168728
1494
分布を分析することから
02:50
financial models,
73
170246
1136
金融モデル
02:51
or margins of error in scientific results.
74
171406
3016
もしくは科学で得られた結果の 許容誤差の計算にまで役立ちます
02:54
As if that weren't enough,
75
174446
1305
もしそれでも足りなければ
02:55
pi is used in particle physics experiments,
76
175775
2978
円周率は例えば 大型ハドロン衝突型加速器を用いた
02:58
such as those using the Large Hadron Collider,
77
178777
2658
素粒子物理学の実験で
03:01
not only due to its round shape,
78
181459
1748
それが円形であるということだけでなく
03:03
but more subtly,
79
183231
1064
もっと小さなこと―
03:04
because of the orbits in which tiny particles move.
80
184319
3246
微小な粒子の動きが円軌道を 描くことにおいても使われています
03:07
Scientists have even used pi
81
187589
2136
科学者達は円周率を
03:09
to prove the illusive notion
82
189749
1483
幻惑させられるような概念―
03:11
that light functions as both a particle
83
191256
2611
光は粒子としても
03:13
and an electromagnetic wave,
84
193891
2310
電磁波としても振舞うことの 証明にも使いました
03:16
and, perhaps most impressively,
85
196225
1891
そして最も印象的なのは
03:18
to calculate the density of our entire universe,
86
198140
3506
円周率が全宇宙の密度の計算にも 使われることです
03:21
which, by the way,
87
201670
1560
ところで
03:23
still has infinitely less stuff in it
88
203254
3159
全宇宙に含まれる物質の数でさえも 円周率の桁数と比べると
03:26
than the total number of digits in pi.
89
206437
3500
無限に小さいのです
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