Juego de abalorios: Duodécimo relato

 


NOTA BENE  
Para comprender por qué decimos que cualquiera de estos catorce relatos matemáticos que estamos publicando es un juego de abalorios, es condición necesaria leer la introducción inicial que figura en el siguiente enlace: 


 Del número 𝝅 y las formas de calcularlo

Al calcular cuántas veces cabe el diámetro de un círculo en su circunferencia, se obtiene como resultado el número designado con la letra griega 𝝅, que de manera aproximada tiene un valor de 3,1416.

Decimos de manera aproximada porque, sorprendentemente, el desarrollo científico no permite saber exactamente cuánto vale este número.

El número 𝝅 pertenece al conjunto de los números irracionales, lo que equivale a decir que, en su expresión decimal, los dígitos de 𝝅 no conforman período alguno y aparecen de una manera impredecible. Más aún, no se encontró hasta la fecha ninguna ley que permita conocerlos de antemano; solamente es posible deducirlos mediante laboriosos cálculos desarrollados con las más veloces y potentes computadoras.

Estos son los primeros sesenta y dos dígitos exactos de 𝝅:

𝝅=3,141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944....

En realidad, la búsqueda y determinación de los dígitos de este número constituyó una obsesión para muchos grandes pensadores desde el comienzo de la historia. Pero relatar estos hechos obligaría a escribir un grueso volumen sobre el tema. Entonces, bastará señalar a dos brillantes matemáticos del siglo XX involucrados en el último tramo de la empresa: los hermanos David Chudnovsky (nació en 1945) y Gregory Chudnovsky (nació en 1950).

Poco después de finalizar la Segunda Guerra Mundial, en la ciudad de Kiev ―en la actual Rusia― , nacieron los hermanos David y Gregory Chudnovsky. Ambos desarrollaron desde pequeños importantes habilidades para la Matemática, a tal punto que los dos se doctoraron en esa especialidad a mediados de 1965.

Por razones políticas, tuvieron que emigrar a los Estados Unidos con sus respectivas familias. Se establecieron en Nueva York, donde se dedicaron a estudiar por su cuenta el número 𝝅. Daban cursos particulares de Matemática, y en sus ratos libres se dedicaban a construir una supercomputadora con material de rezago, comprado en remates del ramo.

A medida que avanzaban, la computadora ocupaba casi todo el espacio disponible del pequeño departamento de tres ambientes que alquilaban los hermanos con sus esposas. Una supercomputadora es muy diferente a una PC, por más potente que sea esta. En principio, hay pocas de ellas en el mundo, y los hermanos Chudnovsky pudieron tener una con un presupuesto muy modesto. El aparato producía tanto calor que, cuando trabajaba a pleno, la temperatura de la vivienda ascendía a 37 ºC, aun con los acondicionadores del aire funcionando al máximo.

Con esta computadora, en 1989, David y Gregory obtuvieron un récord mundial absoluto cuando determinaron los primeros 850 millones de dígitos de 𝝅.

Y, en 1996, tuvieron un nuevo éxito cuando llegaron a determinar los primeros ocho mil millones de dígitos de este número.

Finalmente, ante tanta dedicación, intervino el gobierno de los Estados Unidos y los hermanos Chudnovsky fueron nombrados profesores del "Instituto de Supercomputación Avanzada", de Brooklyn, institución única en el mundo por lo intrincado de sus investigaciones y desarrollos en computación y en Matemática.

Aunque sin necesidad de contar con una supercomputadora, es posible encontrarse con el número 𝝅 en el "living" de nuestra casa. Para eso, basta contar con una cartulina, una escuadra y una caja de escarbadientes.

Con estos materiales es posible diseñar un experimento para determinar, aproximadamente, el valor de 𝝅 de manera estadística.

Sobre la cartulina, se trazan varias rectas paralelas, de manera que la distancia entre ellas sea el doble de lo que mide un escarbadientes. Se arroja el contenido de la caja sobre la cartulina, en la zona cubierta por las paralelas. Se cuentan los escarbadientes que tocan o que cortan una paralela, y, a continuación, se hace la siguiente división:


Veremos que N se parece un poco a 𝝅. Por ejemplo, si se tiran 100 escarbadientes, habitualmente N será más o menos parecido a 3,14. Si se tiran muchos más, las aproximaciones serán mejores.


Este procedimiento se llama "el método de las agujas de Buffon", ya que fue el naturalista francés Georges Buffon (1707-1788) quien demostró por primera vez que el cociente N se acerca cada vez más a 𝝅: a medida que aumenta el número de escarbadientes. 


Los matemáticos tienen habitualmente un cuadro de honor para algunos números.
El primero corresponde al 1. El segundo en importancia es el 0 y el tercero el enigmático y difícil número 𝝅.


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