圆周率平方与地球重力加速度几乎完美一致,有没有什么联系?

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没有联系,只是巧合


腓特烈威廉冯


圆周率平方与地球重力加速度几乎完美一致,有没有什么联系?

可能很多人都不会去注意这个梗,在打算讨论这个话题之前,种花家特意拿起计算器算了一遍圆周率的平方约等于9.8696......还真和地球的重力加速度完美一致,这两者真有关系吗?不妨我们来简单讨论下!

一、圆周率是什么?

圆周率就是周长与直径之比,用希腊字母π表示;圆周率是一个无理数,它的取值位数是精确计算圆面积、周长以及求体积等关键依据!

二、地球的重力加速度是怎么计算出来的?

重力加速度的定义是:一个物体受重力作用而具有的加速度,要计算重力加速度必须两个重要的参数,即天体的质量与距离,当两者一定时重力加速度满足如下公式:

它与天体的质量成正比,与距离的平方成反比,而G是万有引力常数,我们可以将已知的参数代入公式计算下地球的重力加速度:

G=6.67×10^11N·m²/kg²

地球质量为:5.965*10^24千克

距离一般我们取值6370KM

那么g=9.80522.....m/s^2

当然这个加速度是忽略了“离心力”的数值,计算就是如此,实际测试则会更小一些!而两极地区因为没有“离心力”作用,而地球直径也会略小,因此计算值会略大,并且实际测试差异会更小,局部可能会因为质量分布差异而不一样,但差距非常小!

三、尽管有些差异,但整体数值差异并不大,两者有关系吗?

其实两者没有半毛钱关系,公式中很明显表明这个加速度与天体的质量成正比,而与距离的平方成反比,那么当天体质量与半径出现变化时,那么其重力加速度也将大幅改变!

上图是太阳系各大天体的重力加速度,供各位参考,除了地球刚好比较凑巧比较接近以外,其他的跟π差了可不止一星半点,高高低低各式各样都有!因为这与π没有半毛钱关系,它的计算值只与天体的质量和半径有关系,其他的就不要做太多的联想了!


星辰大海路上的种花家


感觉这个问题比较有意思,但更有意思的是大家的回答,感觉大部分科学领域的作者都将这个问题过于复杂化了,回答的方向有问题。

我申明一下自己的观点:这个问题看起来复杂其实非常的简单,不要从复杂的公式上去找答案,这个问题真正的答案在于“单位"和"进制"。所以这个问题严格来说不是一个科学问题,而是历史问题或者文化问题。从表面上看圆周率3.14的平方,确实和地球重力加速度9.81米/平方秒比较接近。但是,当你明白了单位和进制之后就会明白,这不过是一种人为数字上的巧合罢了。

圆周率为什么会让人感到奇怪?答:因为它是一个无限不循环的无理数、超越数!

圆周率是圆周长与直径的比值,生活中大约取3.14,是一个无限不循环的无理数、超越数。又因为宇宙中几乎所有的大型天体都是一个圆形,所以在历史上一直让人充满联想。

个人认为最大胆的设想是美国科学家卡尔·萨根,他在他所著的科幻小说《接触》(同名电影为《超时空接触》)中,将圆周率“π”想象为上帝的签名。在计算到一定的位数之后,用十一进制的对这些数据进行转换,就会得到上帝的签名……

单位与进制:3.14是怎么来的,米又是怎么来的?答:因为人类的习惯!

第一、进制问题:π是怎么来的,π为什么会是3.14?当然是因为人类采取了十进制的缘故。人类为什么要采取十进制,当然是因为我们有十个手指的缘故了。如果真像前文卡尔·萨根说的那样,如果人类真有11个手指,或者像ET一样有8根手指,你觉得圆周率还是这个数字吗?

可以肯定无论采取何种进制,π仍然是一个无理数和超越数,但如果人类的进制改变π的平方还会和地球重力加速度9.81米/平方秒的数值接近吗?

第二、单位问题:国际通用计量单位米是怎么来的?“米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一。随着人们对计量学认识的加深,米的长度的定义几经修改。1983年起,米的长度被定义为“光在真空中于1/299 792 458秒内行进的距离。如果人类的米不是取光速的1/299 792 458,而是取一亿的整数,你觉得地球的重力加速度还是9.81米/平方秒吗?很明显地球的重力加速度永远是恒定的,但由于单位的改变数值是随机的。

在历史上单位的问题相当的随意,英皇亨利一世曾规定,他直伸胳膊后大拇指尖到鼻尖之间的最大距离为一码,唐太宗皇帝曾随便走一步规定这就是一步的标准距离。

结论:所以综上所述,圆周率3.14的平方和地球重力加速度9.81米/平方秒之间数值的巧合,完全是人类自身习惯造成的巧合,没有任何所神秘的联系。

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深度科幻


完美个屁!这又是民科或无聊者想出来骗人的玩意吧。圆周率取3.1416的话平方约为9.86965。重力加速度G=9.80。明明差了不少,一点不“完美一致”。如果取四舍五入的话圆周率平方应该是9.87,和9.80完美吻合吗?

动动脑子,计算一下,很容易识破这种谎言。


耳机俱乐部小白


这个问题我来回答,这两者除了数值有些接近,没有什么特别的关系,也远远谈不上几乎完美一致。

圆周率是个神奇的数字,这个常数是一个无限不循环的小数。最近的记录是上图的这位名叫艾玛的日本女程序员创造的,她把圆周率计算到了小数点后面的31.4万亿位。我们一般需要知道的就是3.14。为了锻炼大脑记忆,我们常常也会通过编写一些场景,例如“山颠一寺一壶酒,二鹿舞三舞“这样来记忆。

而地球的标准重力加速度值约为9.8,但这个数值也是随着海拔高度和纬度变化而变化的。对于不同高度来说,海拔越高,重力加速度会有所减少,但一般来讲,高度的变化相比于地球的半径,都忽略不计了。

所以,重力加速度是一个变量,做题时可以粗略计为10,而圆周率在数学和物理学中是个很常用的数学常量,是很多公式里都会出现的。圆周率确实很神秘,也许蕴含着什么宇宙的秘密。很多人都认为这是个宇宙的密码,很多人还认为一旦圆周率算尽,宇宙也就该毁灭了。

但这道题目中提到的圆周率的平方只是接近于地球重力加速度的数值而已,它们之间没有什么特别的神秘关系。


量子实验室


没有关系,只是巧合,因为平方与1.5次方一样,都只是普通数字而已,也许其它星球有个傻逼会问加速度与π的3次方一直,是不是巧合,还有个星球另外一个傻逼会问与π的2.5次方一致是不是巧合。


新编程序员


地球的重力加速度数值是多少?9.8吗?

9.8只是我们取的近似值,这个数值也只是地球表面的重力加速度平均近似值,而重力加速度本身就不是固定的,每个地方都是不一样的。

重力加速度也会随着高度的不同而不同,高度越高,重力加速度越小,数值本身就是一个变数,而且变化很大!

而圆周率π呢?虽然π是一个无限不循环小数,但这个数就在于3.1415926和3.1415927之间,π的平方大约等于9.87,与重力加速度的9.8差异不小。

对于数学和物理上的运算,任何微小的差异都会导致完全的不同,比如说光速,一米不能多也不能少,它就是一个固定值,多一米少一米我们的宇宙就不复存在!

同时,π在任何星球上都是π,都是近似3.14,而重力加速度在每个星球少都不相同,而且常常有天壤之别。还有一点,我们通常所说的圆周率π只是欧式几何定义的数值,在非欧几何里就完全不一样了!

所以,不要用自己想当然的想象轻易下结论!圆周率与重力加速度没有关系!


宇宙探索


题主很有联想力,谁也不知道有无必然联系。不妨试一试。怎么试?笔者思路是酱紫的:

把万有引力定律公式稍加变形,我们可以设法获得地球重力加速度与圆周率的某种联系。


已知:地球质量M=6×10²⁴kg,地球平均半径R₀≈6370km;引力常数:G=6.67×10⁻¹¹[...]

规定:R是地球的引力场半径,且:R≥R₀,

规定:符号a=g,a₀=g₀(=9.80[m/s²])

根据:F=GMm/R²,且:F=ma=mv²/R,

显然:ma=GMm/R²,

则有:a=GM/R²...(1),为重力变加速度。

备考:a₀=GM/R₀²,为地表重力加速度。备考:v₀=√GM/R₀,为地球自转线速度。

假定:a₀'=kπ²,k是特性比例常数。

可令:地球重力加速度特性常数k=1。

则有:π²=GM/R'²

进而:R₀'=(1/π)√(GM)

可求:R₀'=2×10¹²/π=6366.2[km]

比较:R₀≈6370.0[km]

半径误差率:η(R)=(R₀'-R₀)/R₀=6.6×10⁻⁴。

加速度误差率:η(a)=η²(R)=4.36×10⁻⁷。

月球加速度也服从:a=kπ²,但是,其特性常数k<1。比地球质量大的特性常数k>1。


分析:

其一:本来地球半径只是有细微的千差万别,而平均半径更不是绝对意义的半径;

其二:以a=π²设定的重力加速度的误差率微乎其微,似乎这绝非巧合。

其三:天体重力加速度,完全有理由写成:a=kπ²=GM/R²...(2),特性系数k=GM/(πR)²。

结论

1. 可以用公式a=kπ²,作为天体重力加速度,其重力加速度特性常数:k=GM/(πR²)。

2. 上述基于万有引力与牛二定律的一系列推演过程,若有逻辑不自洽,请指教,谢谢。


物理新视野


我在上学时曾经注意到有这么一个现象,一条一米长的单摆,其半周期正好是一秒。因为米的长度是根据地球周长的四万分之一定义的,秒是根据地球昼夜周期的24*3600分之一定义的。这两者如此接近,是否真的是巧合?

后来知道了单摆周期公式,t=2兀

√(l/g)。l=1米,则t=2兀/√g。因为g约等于兀的平方,所以才有一米单摆周期是二秒这个巧合。

那么为什么g约等于兀的平方呢?g是重力加速度,和地球引力有关,地球引力除以物体质量就是重力加速度。根据万有引力公式可得,g=GM/R∧2,这就是纯粹的巧合了。因为地球是在地球不同地方,在地球不同高度和深度,这个值都是不同的。


多维观世界


这两者完全不相干。

我们常用的地球重力加速度值为9.8,看似好像和圆周率的平方相差无几,但实际上这仅仅是一个巧合而已。圆周率是数学上的概念,并且我们常说的3.1415...这个数值也仅仅在欧氏几何中成立,在非欧几何里数值就不一样了,那么这样你还能说圆周率的平方和9.8接近吗?

再来说重力加速度,实际上这本身就是一个变量,距离地心不同距离处测得的重力加速度都不一样,而且不同纬度上的重力加速度也不相同(这里就涉及到引力和重力的区别,因为物体再地球表面是随着地球自转一起运动的,需要部分引力来提供向心力,因此重力通常是小于引力的,但但相差甚微),如果这样你还能说圆周率的平方和9.8接近吗?


最后再举个例子,我们知道不论你是在地球还是在火星,圆周率该是多少就是多少,但重力加速度可就不一样了,因此题目所说的问题,仅仅是一种巧合而已。

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