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¿Contiene pi 1000 ceros consecutivos (en base 10)?

La motivación de esta pregunta proviene de la novela Contacte con de Carl Sagan. En realidad, no he leído el libro. Sin embargo, he oído que uno de los personajes (posiblemente uno de esos extraterrestres del final) dice que si los humanos computan suficientes dígitos de $\pi$ Descubrirán que después de algún punto no hay más que ceros durante un tiempo realmente largo. Después de esta larga cadena de ceros, los dígitos ya no son aleatorios, y hay algún mensaje secreto incrustado en ellos. Se supone que esto es una justificación de por qué los humanos tienen 10 dedos y una potencia de cálculo cada vez mayor.

En fin, perdón por el rollo, pero todo esto me ha parecido bastante dudoso. Así que me preguntaba si se sabe que $\pi$ no contiene 1000 ceros consecutivos en su expansión de base 10? ¿O tal vez sí? Por supuesto, esta pregunta tiene sentido para cualquier base y dígito. Limitémonos a la base 10. Si $\pi$ contiene 1.000 unidades consecutivas $k$ entonces podemos preguntarnos si el número de $k$ está limitada por una constante $b_k$ .

Según la página de wikipedia ni siquiera se sabe qué dígitos aparecen con una frecuencia infinita en $\pi$ aunque se conjetura que $\pi$ es un número normal . Por lo tanto, es teóricamente posible que sólo dos dígitos se produzcan con una frecuencia infinita, en cuyo caso $b_k$ existen ciertamente para al menos 8 valores de $k$ .

Actualización. Como señala Wadim Zudilin, se conjetura que la respuesta es afirmativa. De hecho, se deduce de la definición de un número normal (ayuda conocer la definición correcta de las cosas). Supongo que aún no se ha observado una cadena de 1000 ceros en los más de 1 billón de dígitos de $\pi$ así computado, por lo que añado la etiqueta de problema abierto a la pregunta. Además, Douglas Zare ha señalado que en la novela, el verdadero culpable en cuestión es una cadena de 0s y 1s dispuestos en un círculo en la expansión de base 11 de $\pi$ . Ver aquí para más detalles.

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Gerry Myerson Puntos 23836

Resumiendo lo que otros han escrito, se cree ampliamente (pero no se ha demostrado) que toda cadena finita de dígitos ocurre en la expansión decimal de pi, y además ocurre, a la larga, "tan a menudo como debería", y además que la afirmación análoga es cierta para la expansión en base b para b = 2, 3, .... Por otro lado, por todo lo que somos capaces de demostrar, pi en decimal podría ser todo seis y sietes (digamos) a partir de algún momento.

Lo único que podemos probar es que no puede tener una gran cadena de ceros demasiado pronto. Esto viene de las medidas de irracionalidad para pi que son desigualdades de la forma $|\pi-(p/q)|>q^{-9}$ (véase, por ejemplo, Masayoshi Hata, Rational approximations to $\pi$ y algunos otros números, Acta Arith. 63 (1993), no. 4, 335-349, MR1218461 (94e:11082)), que nos dicen que tal cadena de ceros daría lugar a una aproximación racional imposiblemente buena a pi.

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Vi0 Puntos 656

Una cuestión similar (1 millón de 7 consecutivos en la expansión decimal de pi) ha sido tratada por Timothy Gowers en un texto publicado en 2006 (véase Reuben Hersh: 18 ensayos no convencionales ).

Sus argumentos heurísticos (bastante clásicos) a favor del sí se utilizaron incluso para un estudio sobre la influencia de la autoría en la persuasión en matemáticas (véase Matthew Inglis y Juan Pablo Mejía-Ramos, Cognition and Instruction Journal, Routledge, 2009).

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Allen Puntos 3497

El artículo de Mahler [1] muestra que no se pueden tener demasiados ceros demasiado pronto (o cualquier otra cadena de dígitos idénticos, o cualquier otra cosa que pueda dar una aproximación racional demasiado buena). En este contexto, el resultado es débil: no hay una cadena de 1000 ceros que empiece después del 1000/41º dígito de pi... pero es bastante fácil calcular 24 dígitos de pi tal como está.

Incluso suponiendo que el resultado de Salikhov se mantenga para números tan pequeños, no excluirá más de 150 dígitos (es decir, no habrá espacios de 1000 ceros en los primeros 1150 dígitos decimales de pi).

[1]: K. Mahler, Sobre la aproximación de π, Actas de la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos Serie A, Ciencias Matemáticas 56 (1953), pp. 30-42.

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David Nehme Puntos 11564

No sé qué tipo de efecto tiene esto en su pregunta, pero podría ser una buena cosa para mirar en este contexto. En 1995, una fórmula para la $n$ -dígito de $\pi$ escrito en hexadecimal fue encontrado. Véase el artículo de la wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Bailey%E2%80%93Borwein%E2%80%93Plouffe_formula .

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