Hvis det finnes intelligent liv andre steder i universet, vet vi allerede nå at vi har én ting til felles med dem: Pi.
For pi er en naturkonstant som er vevet inn i alle avkroker av universet.
Pi er definert som forholdet mellom diameteren og omkretsen til en sirkel. Verdien fastsettes typisk til 3,14, men konstantens desimaler fortsetter i praksis i det uendelige.
Den matematiske konstanten med det greske navnet blir feiret hvert år 14. mars – som amerikanere skriver som 3/14.
I den anledningen bringer vi fem eksempler på hvordan pi hjelper, former og styrer livet på jorden.
Kroppen – Pi holder sammen på DNA-et ditt
Såkalte pi-bindinger kjeder sammen DNA-et.
I alle cellene dine er pi involvert – nærmere bestemt i arvematerialet, DNA. Hvert trinn på DNA-ets trappestige-formede dobbeltstreng er kjedet kjemisk sammen av en såkalt pi-binding som gir strukturen sin form.
En pi-binding er én av atomenes metoder til å hekte seg på hverandre.
Navnet stammer fra det såkalte elektronskallet omkring atomet som ivaretar bindingen og er kuppelformet – en form som kan beskrives med pi.
Ingeniørvitenskap – Pi sikrer flyet ditt
Hver eneste en roterende flydel er fullstendig avhengig av pi for å fungere korrekt.
Mye av mekanikken på et passasjerfly består av roterende, runde komponenter som – på grunn av formen – bruker pi til å få komponentene til å snakke riktig sammen og holde flyet i luften.
Pi er for eksempel involvert når vingenes flaps skal justeres. Et signal forteller en liten motor hvor mange ganger den skal rotere. Hver rotasjon svarer til for eksempel et tannhjuls diameter ganger pi. Den kunnskapen inngår i flydatamaskinens beregninger, blant annet når flyet skal bremse.
Pi sikrer også at to sirkulære komponenter i en jetmotor passer perfekt sammen.
I for eksempel jetmotorer må målene maksimalt avvike en titusendel fra virkeligheten, og derfor må den pi-verdien som ingeniørene bruker i beregningene sine, også bare avvike med en titusendel.
Presisjonen av pi stiger med antallet desimaler. Når pi angis til 3,14, er det ikke helt presist, men avviker 0,5 prosent fra den sanne verdien. Når pi skrives som 3,14159, er det bare 0,000084 prosent fra den sanne verdien – og det er godt nok for flyingeniørene.
Teknologi – Pi tester framtidens superdatamaskin
Googles cloudservere ble i 2019 testet ved å regne ut pi.
31,4 billioner. Så mange desimaler har Google regnet ut pi med.
Rekordberegningen ble utført på Google Cloud, og demonstrerer lagringstjenestens evne til å gjennomføre langvarige oppgaver som krever massiv regnekraft. Beregningen varte 121 dager.
Pis endeløse tallrekke er et effektivt verktøy til å teste ny datateknologi. Dermed kan konstanten bane vei for framtidige superdatamaskiner som fra enorme mengder data kan skape presise værvarsler og finne årsaken til sykdommer.
Naturen – Elver flyter etter pi
Svingene til elver kan beregnes med pi.
I elver som bukter seg fra side til side gjennom et flatt landskap, renner vannet ytterst i svingene raskere og flytter mer sann og stein enn det langsommere vannet innerst.
Den effekten skaper elvens slingrekurs. En studie fra 1996 argumenterer for at pi bestemmer hvordan elver bukter seg.
Studien beregner elvers fulle lengde dividert med lengden fra kilde til delta i en rett linje. Resultatet gir verdier mellom 2,7 og 3,5, mens gjennomsnittet ligger på 3,14 – pi.
Teorien om pis rolle i elvenes forløp ble opprinnelig foreslått av Albert Einstein i 1926.
Astronomi – Pi peker ut Jorden 2.0
Pi hjelper med å finne menneskets framtidige hjem.
Hvis vi skal ta kontakt med intelligente vesener på fremmede kloder, må vi finne de potensielt beboelige planetene først.
Nasas jakt på jorden 2.0 krever blant annet at astronomene der kan regne ut planetens størrelse og avstanden til stjernen den går i bane rundt.
Størrelsen beregnes ut fra det prosentvise fallet i stjernens lysstyrke når planeten passerer inn foran og formelen for arealet av en sirkel.
Ut fra pi og Keplers tredje lov – som fastslår hvor raskt planeter går i bane rundt stjernen sin – kan astronomene regne ut hvor langt planeten er fra stjernen.
Avstanden sammenlignet med stjernens størrelse avslører om eksoplaneten befinner seg i den beboelige sonen og dermed kan være et framtidig hjem for oss – og annet overjordisk liv.
Hvis Nasa finner liv, kan de passende spørre om romvesenene kjenner pi.