π-dagen: Fem platser där du möter pi i ditt liv

I dag firar vi den matematiska konstanten som håller ihop ditt dna, får flygplanen att flyga och utser jordens efterträdare.

I dag firar vi den matematiska konstanten som håller ihop ditt dna, får flygplanen att flyga och utser jordens efterträdare.

Shutterstock

Om det finns intelligent liv någon annanstans i universum vet vi redan nu att vi har en sak gemensamt med dem: Pi.

Det beror på att pi är en konstant som är finns i alla delar av universum.

Pi definieras som förhållandet mellan diametern på en cirkel och dess omkrets. Värdet sätts vanligtvis till 3,14 –men konstantens decimaler fortsätter i det oändliga eftersom pi är ett irrationellt tal.

Den matematiska konstanten med det grekiska namnet firas varje år den 14 mars – som amerikaner skriver som 3/14.

Av den anledningen presenterar vi här fem exempel på hur pi hjälper, formar och styr livet på jorden och övriga universum.

Kroppen - Pi håller ihop ditt dna

De så kallade pi-bindningarna kopplar samman dna.

© Shutterstock

Pi spelar en roll i kroppens samtliga celler - närmare bestämt i det genetiska materialet, ditt dna. Varje steg på dna:ts trappstegsformade dubbelsträngar är kemiskt hopkedjade av en så kallad pi-binding som ger strukturen sin form.

En pi-bindning är en av atomernas metoder att fästa sig vid varandra.

Namnet härstammar från det så kallade elektronskalet runt atomen, som hanterar bindningen och är kupolformad - en form som kan beskrivas med hjälp av pi.

Ingenjörsvetenskap – Pi säkerställer flygresan

Varje roterande flygplansdel är beroende av pi för att fungera korrekt.

© Shutterstock

En stor del av mekaniken i ett passagerarflygplan består av roterande, runda komponenter som - på grund av formen - använder pi för att få komponenterna att fungera tillsammans och hålla planet i luften.

Pi spelar exempelvis en roll när vingklaffarna ska justeras. En signal berättar för en liten motor hur många gånger den ska vrida sig. Varje rotation motsvarar exempelvis ett kugghjuls diameter gånger pi. Den kunskapen ingår i flygplansdatorernas beräkningar bland annat när ett flygplan ska bromsas in.

Pi ser också till att två cirkulära komponenter i en jetmotor passar ihop perfekt.

I jetmotorer får måtten maximalt avvika en tiotusendel från verkligheten, och därför får det pi-värde som ingenjörer använder i sina beräkningar också bara avvika med en tiotusendel.

Precisionen för pi ökar med antalet decimaler. När pi sätts till 3,14 är det inte ett exakt värde, men det avviker 0,5 procent från det verkliga värdet. När pi skrivs som 3,14159 är det bara 0,000084 procent från det verkliga värdet - och det är tillräckligt bra för flygingenjörerna.

Teknik – Pi testar framtidens superdatorer

Googles cloudservrar testades 2019 genom att räkna ut pi.

© Google

31,4 biljoner. Så många decimaler har Google beräknat pi med.

Rekordberäkningen utfördes på Google Cloud och visar lagringstjänstens förmåga att genomföra långvariga uppgifter som kräver massiv kraft. Beräkningen pågick under 121 dagar.

Pi:s oändliga decimaler är ett effektivt verktyg för att testa ny datorteknik. Det innebär att konstanten kan bana väg för framtida superdatorer, som utifrån enorma mängder data exempelvis kan skapa exakta väderprognoser och hitta den bakomliggande orsaken till sjukdomar.

Naturen – Floder flyter efter pi

Floders svängningar kan beräknas med pi.

© Shutterstock

Det vatten som befinner sig längst ut i svängarna när en flod slingrar sig från sida till sida genom ett platt landskap flödar snabbare och rör upp mer sand och sten än det vatten som befinner sig i mitten av floden.

Den effekt skapar flodens slingriga väg. En studie från 1996 hävdar att det är pi som bestämmer hur floder slingrar sig.

Studien beräknar floders fulla, slingrande längd dividerat med längden från källa till mynning fågelvägen. Resultatet ger värden på mellan 2,7 och 3,5 och genomsnittet hamnar på 3,14 – pi.

Teorin om pi:s roll i flodernas slingriga väg lanserades ursprungligen av Albert Einstein år 1926.

Astronomi – Pi pekar ut jorden 2.0

Pi hjälper oss att hitta människans framtida hem.

© NASA/Tiago Campante/Peter Devine

Om vi ska komma i kontakt med intelligenta varelser på främmande planeter måste vi först hitta de potentiellt beboeliga planeterna.

Nasas jakt på Jorden 2.0 kräver bland annat att deras astronomer kan räkna ut planetens storlek samt avståndet till stjärnan som planeten kretsar runt.

Storleken beräknas utifrån den procentuella minskningen i stjärnans ljusstyrka när planeten passerar framför stjärnan och formeln för arean av en cirkel.

Baserat på pi och Keplers tredje lag - som slår fast hur snabbt planeter kretsar kring sin stjärna - kan astronomer beräkna hur långt planeten befinner sig från stjärnan.

Avståndet jämfört med stjärnans storlek avslöjar om exoplaneten kretsar i den beboeliga zonen och därmed kan vara ett framtida hem för oss - och annat utomjordiskt liv.

Om Nasa hittar liv kan det vara lämpligt att fråga om rymdvarelserna känner till pi.