0と無限と無理数と
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greengrimghost
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風呂に入ってて数学のことを妄想していて、ちょっと頭いいこと思いついたので、忘れないうちにTWしてメモしておく。タイトルは、「真円周率」とオイラーの等式が何故美しくないのか?
2011-02-24 21:50:03
まず、前からずっと思ってたんだけど、人類は確実に円周率の設定をミスったと思う。今更取り返しがつかないので、いたく悔やまれる。円周率は3.1415192...じゃなくて、6.283....にすべきだった。以下その経緯と理由。
2011-02-24 21:52:31
まず、円の数学的な美しさであるが、それは、コンパスを想像してみよう。コンパスの足の尺みたいな一定の長さを、ある一点を中心としてぐるっと一回転すれば、円になる。ある点からの距離が一定(半径)の図形が円。
2011-02-24 21:56:45
数学的にいうと、この半径が基準になるのは自明。直径ではない。でも円周率π(パイ)って、「円周わる直径の比率」なんだよね。ここ完全に間違ってる。数学的には、円周率とは「円周わる半径の比率」にすべきだった。
2011-02-24 22:00:44
逆に言うと、「円周 = 直径 x 円周率3.14...」に今なってしまってるけど、ほんとうは、「円周 = 半径 x 円周率6.28...」として欲しかったの。
2011-02-24 22:01:49
円周率が直径ベースになったのは、おそらく、それが歴史的に工学的にそっちのほうが便利だったから。直径はノギスですぐ測れるからね。半径、、なんていうと、その計測しやすい直径をいちいち2で割らなくちゃいけないから。
2011-02-24 22:03:26
頭いいコトw? RT @kenokabe: 風呂に入ってて数学のことを妄想していて、ちょっと頭いいこと思いついたので、忘れないうちにTWしてメモしておく。タイトルは、「真円周率」とオイラーの等式が何故美しくないのか?
2011-02-24 22:05:35
面積は… RT @kenokabe: 逆に言うと、「円周 = 直径 x 円周率3.14...」に今なってしまってるけど、ほんとうは、「円周 = 半径 x 円周率6.28...」として欲しかったの。
2011-02-24 22:06:58
そこで半径ベースの「真円周率」を設定することにする。それを、【φ(ファイ)】としよう。 φ = 2π だ。 円周を求める公式は、半径をrとすると、円周=2πr でなく、 円周=φr となる。 これは、φをそう定義したので自明。
2011-02-24 22:07:19
電流の向きも。時間の向きも?RT @kenokabe: まず、前からずっと思ってたんだけど、人類は確実に円周率の設定をミスったと思う。今更取り返しがつかないので、いたく悔やまれる。円周率は3.1415192...じゃなくて、6.283....にすべきだった。以下その経緯と理由。
2011-02-24 22:11:51
とにかく、数学でも物理でも、やたら2π、2πってでてくるわけ。 「その2ってなんだよw」とずーっと思っているし、それは円周率の初期設定が半径でなく直径にしてしまったので、そこで2倍する辻褄合わせしてるんだね。2がいちいち表記されるせいで、とても式の見通しがわるいし、美しくない。
2011-02-24 22:12:50
@kenokabe 円周を求める公式としてはφ(仮)のほうがシンプル。でも面積の公式はπのほうがシンプル。でも、「円周」率という名称なら、円周を求めるときにシンプルであるべき。と。
2011-02-24 22:13:01
確かにそう感じたことはある。RT @kenokabe: とにかく、数学でも物理でも、やたら2π、2πってでてくるわけ。 「その2ってなんだよw」とずーっと思っているし、……美しくない。 http://ow.ly/42xOT
2011-02-24 22:15:19
ラジアン=弧度法、という表記法がある。 円周の長さが角度とばっちり呼応してるんで、そっち使おうやという数学的に洗練された表記法。単位円=半径1の円周の長さは2πなので、360度=2πラジアンと表記される。もしさ円周率が直径ベースでなく半径ならばただのπだ。今はそれをφと定義した。
2011-02-24 22:17:05
オイラーの等式 - Wikipedia - http://goo.gl/YhGR e^iπ+1=0 これ、もっとも美しい数学の等式であると、いわれている、が、僕はそうは思わない。理由は、πだからだ。φならば、それよりも美しくなる。ここから結構深淵な議論に移行する。
2011-02-24 22:20:26
オイラーの公式 - Wikipedia - http://goo.gl/Pjxb e^iθ = cosθ + isinθ ってのは、指数関数と三角関数が複素数の世界で等価ですよ、っていう意味だけど、 これはガウス平面上の原点中心、半径1の単位円を表している。角度θはなんでもあり。
2011-02-24 22:24:16
オイラーの等式とは、その単位円上の点が、ぐるっと180度回ったとき、ラジアンでいうとπラジアンまわったときに、-1になるので、 e^πi = -1 両辺に1足せば、 e^πi+1=0 です! っていってるわけだ。 でもね、φ=2π ならば、どうなるか? e^φi=1 となる。
2011-02-24 22:28:08
オイラーの等式は0もあるから美しんだよ!という異論が余裕で予想されるが、まだ話は終わってない。ここからだ。 僕は両辺に1を足したりするかわりに、こう変形したい⇒ e^(0+iφ)=1 ほら、0があるじゃない。 0 1 i φ e 全部ある。
2011-02-24 22:31:25
e^(0+iφ)=1 というのは、要するに、 e^(複素数)=1 という形になっているの。これが重要。 複素数平面(ガウス平面)上の任意の点=数は、e^(複素数)で表現できる。
2011-02-24 22:36:28
ガウス平面上の数を大きさr、角度θの極座標を使うと、 re^iθ となるけど、 これ r= e^log r なので、 re^iθ = e^(logr +iθ) って、eの指数関数の変数としてまとめることができる。複素数の変数。
2011-02-24 22:38:37
e^(0+iφ)=1 っていうのは、つまり、その形になってるわけ。 eの指数関数の変数が 0+iφ という複素数ですよ、そのときの値は1ですね、っていう等式。
2011-02-24 22:40:44
e^(0+iφ)=1 という等式がある。 1x1=1 というので、検証してみよう。 e^(0+iφ) x e^(0+iφ) = e^(0+0+ iφ+iφ) = e^(0+2iφ) でもね、φてラジアンで360度の一回転のことなので、2φの2回転でも同じ角度になるの。
2011-02-24 22:44:04