Un descubrimiento inesperado por parte de dos físicos del Instituto Indio de Ciencia (IISc) ha arrojado una nueva forma de representar el número pi (π). Los investigadores Aninda Sinha y Arnab Priya Saha encontraron esta novedosa serie mientras exploraban los intrincados principios de la teoría de cuerdas y trataban de mejorar la descripción de colisiones de partículas.
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El método encontrado facilita la extracción precisa de pi a partir de cálculos empleados para descifrar la dispersión cuántica de partículas de alta energía en aceleradores de partículas. Publicada en la revista Physical Review Letters, la investigación estima que esta representación podría tener aplicaciones prácticas en la reexaminación de datos experimentales sobre la dispersión de hadrones y en la conexión con la holografía celestial.
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Basado en una serie conexa a la serie de Gregory y conocida como serie de Madhava en honor al matemático indio del siglo XIV Madhava de Sangamagrama, esta nueva forma de representación presenta un notable avance. Mientras que la serie de Madhava requiere cinco mil millones de términos para alcanzar una precisión de diez decimales, la serie descubierta por Sinha y Saha logra la misma precisión con solo 30 términos y un parámetro específico que varía entre 10 y 100.
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Esta representación ha pasado inadvertida durante siete siglos debido a la ausencia de herramientas adecuadas, las cuales han sido desarrolladas progresivamente a lo largo de los últimos tres años de trabajo conjunto de los investigadores del IISc. Este enfoque no solo ofrece una vía más eficiente para calcular pi, sino que también podría proporcionar nuevas comprensiones sobre la interacción de partículas subatómicas, un área de particular interés en la física de alta energía.
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La matemática detrás de pi ha sido estudiada durante siglos, y el hallazgo de una serie tan eficiente marca una importante contribución en el ámbito de las matemáticas y la física teórica. Además de potencialmente transformar la forma en que se calcula pi, podría tener implicaciones significativas para los físicos que trabajan en el análisis de colisiones de partículas en grandes aceleradores.
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Más allá de su utilidad práctica, esta nueva serie también abre la posibilidad de conectar conceptos de dispersión cuántica con ámbitos teóricos como la holografía celestial, un marco esencial para la comprensión de aspectos avanzados y complejos del universo.
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La reexaminación de datos experimentales sobre la dispersión de hadrones, esencial para entender fenómenos subatómicos, se beneficiará enormemente de este hallazgo. La capacidad de calcular pi de manera más eficiente facilita pruebas más precisas y rápidas a escalas que antes habrían sido computacionalmente inviables.
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El avance realizado por los físicos del IISc no solo podrá modificar profundamente las prácticas de cálculo sino que también puede influir en futuras investigaciones y desarrollos dentro de la física teórica. La serie de Madhava, en la cual se basa parte del nuevo método descubierto, fue propuesta hace más de 700 años por el matemático indio Madhava de Sangamagrama y es conocida por haber sido fundamental en el desarrollo temprano del cálculo en India.