pi.jpg
Sains

Sejarah Pi: Bagaimana Angka Mengambil Alih Dunia

  • Pi kelihatannya sederhana. Ini adalah perbandingan keliling lingkaran dengan diameternya. Namun, di bawah permukaan, hal itu sama sekali tidak terjadi.

Sains

Amirudin Zuhri

JAKARTA- Tidak semua konstanta matematika mempunyai harinya sendiri. Tapi sekali lagi, tidak semua konstanta adalah pi, bilangan luar biasa dan tak terbatas yang diwakili oleh simbol ini: π. 

Hari Pi yang diperingati setiap 14 Maret diperkenalkan pada tahun 1988 di San Francisco. Ketika Larry Shaw, kurator teknis legendaris dari Exploratorium kota tersebut, melihat hubungan antara 14 Maret (3.14) dan pi (3.14159…).  Tambahkan fakta bahwa 14/3 adalah hari ulang tahun Albert Einstein.

Pi kelihatannya sederhana.  Ini adalah perbandingan keliling lingkaran dengan diameternya. Namun, di bawah permukaan, hal itu sama sekali tidak terjadi.  

Angka tersebut memiliki sifat yang hampir mistis yang telah mengarahkan para matematikawan ke lubang kelinci untuk mencoba menemukan lebih banyak digit pi. Dan  juga menemukan cara agar angka tersebut bersinggungan dengan matematika lainnya. 

Berikut lima fakta luar biasa tentang angka ajaib untuk memperingati Hari Pi sebagaimana dikutip dari Popular Mechanics.

Sejarah Pertama π

Ada beberapa klaim atas penemuan pertama Pi. Sejarawan menunjuk pada budaya Babilonia dan Mesir yang kemungkinan menemukan konsep tersebut sekitar tahun 2.000 SM. Archimedes selanjutnya menjelaskannya sekitar tahun 250 SM, dalam risalahnya Measurement of a Circle .

Pada tahun 250 M, ahli matematika Tiongkok Liu Hui, dalam karyanya yang dikenal sebagai Sembilan Bab tentang Seni Matematika  menetapkan bahwa rasio keliling lingkaran terhadap diameternya harus lebih besar dari tiga. Dengan menggunakan poligon bersisi 96, Liu Hui menentukan bahwa rasionya harus lebih besar dari tiga. Faktanya, dia menemukan lima digit pertama: 3,1416.

π modern

Di Barat, Archimedes dikenal sebagai penemu konstanta. Selama berabad-abad, 22/7 (perkiraan pecahan pi) dikenal dengan nama lengkap Yunani, περιφέρεια. Artinya adalah “pinggiran” yang masuk akal mengingat bagaimana konstanta berhubungan dengan lingkaran.

Namun pada awal tahun 1700-an, matematikawan Welsh William Jones memutuskan untuk menyederhanakan seluruh upaya tersebut. Pada tahun 1706, Jones menerbitkan Sinopsis Palmariorum Matheseos . Teks pemula tentang kalkulus dan deret tak hingga. Karena konstanta tidak terhingga, Jones mulai memendekkannya menjadi π saja. Jones akhirnya maju dalam masyarakat matematika, berteman dengan nama legendaris Isaac Newton dan Edmund Halley. Namun nama itu tidak melekat.

Terobsesi dengan π

Segera, π mulai menjadi bintang matematika. Gagasan tentang jumlah yang tidak terbatas menarik bagi banyak orang, terutama di tengah maraknya penemuan ilmu pengetahuan dan teknologi selama Revolusi Industri. 

Bagi beberapa orang, seperti William Shanks, π menjadi obsesi. Shanks lahir pada tahun 1815 di pedesaan Inggris. Tidak banyak yang diketahui tentang kehidupannya, tetapi ia menjadi master di sebuah sekolah asrama swasta di sebuah desa kecil bernama Houghton, yang pada saat itu terkenal dengan pertambangan batu bara. 

Hal itu tidak terlalu menarik perhatian Shanks. Sebaliknya, selama waktu luangnya, ia mengabdikan dirinya untuk menghitung dan menentukan lebih banyak digit π. Dia bukan seorang ahli matematika, namun hal itu tidak menghentikannya untuk menghabiskan pagi harinya menyusun perhitungan dan sore harinya memeriksanya.

Seiring waktu, ia membuat kemajuan yang mengesankan. Pada tahun 1853 ia menerbitkan sebuah buku berjudul Kontribusi pada Matematika, Terutama Terdiri dari Rektifikasi Lingkaran yang memberikan 607 tempat desimal untuk π, 500 tempat desimal pertama telah diverifikasi secara independen.

Pada tahun 1873, Shanks mencapai puncak kekuatan π-nya. Dia menghitung 707 tempat desimal, sebuah rekor yang bertahan hingga munculnya komputer elektronik. Namun  pada tahun 1944, seorang matematikawan bernama DF Ferguson secara mandiri mempelajari karya Shanks. Terjadi kesalahan. Ferguson menemukan bahwa Shanks telah salah menempatkan dua istilah, sehingga membuang nomor 528 miliknya.

π dan era komputer

Kekuatan pemrosesan komputer akan selamanya mengubah matematika. Dua ahli matematika menunjukkan contoh awal kekuatan tersebut pada tahun 1962, dengan bantuan komputer awal, IBM 7090. 

Pertama kali dirilis pada tahun 1959, 7090 adalah sistem yang sepenuhnya transistor . Itu adalah konsep baru pada tahun 1959 ketika sebagian besar komputer masih menggunakan tabung vakum, dan 7090 dapat melakukan penghitungan enam kali lebih cepat dibandingkan tabung vakum tersebut. Itu bisa disewa hanya dengan US$63.500 per bulan (sekitar $700.000 dalam uang hari ini).

Klien untuk 7090 sebagian besar adalah institusi, seperti Departemen Pertahanan dan NASA. Pada tahun 1961, ahli matematika Daniel Shanks dan John Wrench menggunakan satu angka untuk mencapai angka π yang tidak dapat dibayangkan oleh William Shanks: 100.000. 

Menurut makalah akademis yang menunjukkan pekerjaan mereka, komputer 7090 membutuhkan delapan jam 43 menit untuk membuat perhitungan. Ini mungkin tampak seperti waktu yang lama, tetapi jika dibandingkan dengan pekerjaan Shanks seumur hidup dalam bidang ini, mudah untuk melihat bagaimana komputer akan merevolusi matematika. 

π menandai keberhasilan awal untuk 7090, namun bukan yang terakhir. Versi 7090 nantinya akan mendukung misi luar angkasa Gemini dan Merkurius.

Sepotong superkomputer π

Obsesi terhadap π terus berlanjut hingga era modern. Karena ini adalah bilangan irasional, π tidak ada habisnya, dan pengejaran dapat berlanjut tanpa batas. 

Di seluruh dunia dan berabad-abad yang lalu, Shanks menemukan jiwa yang sama dalam diri Yasumasa Kanada, seorang profesor di Departemen Ilmu Informasi di Universitas Tokyo. Pada tahun 2002, Kanada mencetak rekor baru: π hingga 24 triliun angka desimal.

Butuh waktu lima tahun bagi tim Kanada untuk mengembangkan program yang digunakan hingga mencapai hasil. Meskipun rekor mereka telah dipecahkan pada tahun-tahun berikutnya, upaya Kanada menunjukkan mengapa daya tarik π tetap ada. 

Pada titik tertentu, nomor tersebut kurang berguna secara praktis atau bahkan akademis. Namun tantangan untuk mencapai yang lebih tinggi menunjukkan tekad manusia yang telah berlangsung selama berabad-abad. Saat ini, rekornya mencapai 62,8 triliun desimal .