획기적인 발견: 수천 년 만에 완전히 새로운 파이 공식 발견

파이: 고대 숫자에서 획기적인 양자 공식으로

친숙한 수학 상수인 파이(π)는 수천 년 동안 인류와 함께 해왔으며, 고대 바빌로니아와 그리스 문명의 원시적인 기하학적 계산에도 등장했습니다.

아르키메데스와 같은 수학자들은 파이 값을 매우 정확하게 추정하려고 시도했으며, 이를 통해 파이 값이 현대 수학, 물리학, 공학에서 없어서는 안 될 역할을 할 수 있는 기반을 마련했습니다.

그러나 파이는 무한히 반복되지 않는 소수 자릿수를 갖는 무리수이므로, 깔끔한 분수로 나타낼 수 없습니다. 3.14159나 22/7과 같은 근사값은 상대적인 값일 뿐이므로, 특히 양자역학이나 입자물리학 시뮬레이션에서 절대적인 정밀도를 요구하는 문제에 직면할 때 한계가 드러납니다.

Đột phá: Tìm ra công thức Pi hoàn toàn mới sau hàng nghìn năm - 1 — 파이(π)라는 숫자는 고대 바빌로니아와 그리스 문명의 최초의 기하학적 계산에 등장했습니다(사진: 게티).

수십 년 동안 과학자들은 순수한 수학적 가치뿐만 아니라 현대 연구에서 복잡한 시뮬레이션 모델에 활용하기 위해 파이(π) 계산을 최적화하기 위해 끊임없이 노력해 왔습니다.

새로운 파이 공식: 양자 모델링의 획기적인 발전

Popular Mechanics 에 따르면, 인도 과학 연구소(IISS)의 두 물리학자 아르나브 프리야 사하(Arnab Priya Saha)와 아닌다 신하(Aninda Sinha)가 예상치 못한 획기적인 발견을 발표했습니다. 연구팀은 소립자 간의 상호작용을 시뮬레이션하는 양자 모델을 구축하는 과정에서 파이(π)를 계산하는 완전히 새로운 공식을 발견했으며, 이 공식은 Physical Review Letters 저널에 게재되었습니다.

이 공식을 특별하게 만드는 것은 파이(π) 값으로 매우 빠르게 수렴할 수 있다는 점입니다. 연구팀은 양자 물리학에서 입자 상호 작용을 설명하는 파인만 다이어그램과 끈 이론에서 흔히 사용되는 수학적 도구인 오일러의 베타 함수를 결합했습니다. 이러한 조합은 기존 공식보다 수렴 속도가 훨씬 빠른 계산 시퀀스를 만들어냅니다.

새로운 공식을 통해 과학자들은 수백만 자릿수의 숫자를 저장하지 않고도 매우 높은 정밀도로 파이(π)를 계산할 수 있게 되어 복잡한 물리 문제의 단계 수를 크게 줄일 수 있습니다. 이는 슈퍼컴퓨터를 사용하여 입자 상호작용이나 양자 수준에서 물질의 구조를 시뮬레이션할 때 특히 유용합니다.

미래 과학에서의 응용의 중요성과 전망

새로운 파이 공식은 수학적 업적일 뿐만 아니라 현대 과학의 여러 분야에 높은 응용성을 갖춘 계산 도구이기도 합니다. 데이터 처리량을 줄임으로써 물리적 모델을 더 빠르고 정확하게, 그리고 더 저렴하게 실행할 수 있습니다. 이는 입자 물리학, 우주 시뮬레이션, 신소재 개발, 그리고 과학 연구에 인공지능을 적용하는 데 있어 중요한 진전입니다.

아닌다 신하 박사는 이 연구 방향이 1970년대에 제안되었지만 컴퓨팅 성능의 한계로 인해 중단되었다고 밝혔습니다. 이제 현대 기술 덕분에 그의 팀은 새로운 파이 공식이 실현 가능할 뿐만 아니라 초기 기대치를 뛰어넘는다는 것을 증명했습니다.

일상생활에 직접적으로 적용되지는 않지만, 과학자들은 이를 기초 과학 분야에서 중요한 업적으로 여깁니다. 이는 파이에 대한 이해를 넓힐 뿐만 아니라 순수 수학과 미시 세계 의 실용적인 문제들을 연결하는 다리 역할을 합니다.

신하 박사가 공유한 것처럼, 이 발견의 가장 큰 가치는 미래의 지식과 과학적 발견을 위한 새로운 문을 여는 데 있습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dot-pha-tim-ra-cong-thuc-pi-hoan-toan-moi-sau-hang-nghin-nam-20250914212437798.htm