Versuche, einen Kreis zu messen. Durchmesser und Radius sind leicht, das sind gerade, mit Lineal messbare Linien. Doch für den Umfang brauchst du Maßband oder Schnur, außer es gäbe einen einfacheren Weg. Natürlich wird der Kreisumfang zusammen mit dem Durchmesser kleiner oder größer, aber die Beziehung reicht noch weiter. Denn das Verhältnis der beiden -- Umfang geteilt durch Durchmesser -- ergibt immer dieselbe Zahl, egal wie groß oder klein der Kreis ist. Historiker sind nicht sicher, wann oder wie diese Zahl entdeckt wurde, aber sie ist seit fast 4.000 Jahren in irgendeiner Form bekannt. Schätzungen davon findet man in Werken altgriechischer, babylonischer, chinesischer und indischer Mathematiker. Vermutlich wurden mithilfe von Pi sogar die ägyptischen Pyramiden gebaut. Mathematiker schätzten die Zahl, indem sie Vielecke in Kreise eintrugen. Im Jahr 1400 hatte man bereits zehn Dezimalstellen berechnet. Wann fand man den genauen Wert, anstatt ihn nur zu schätzen? Eigentlich nie! Das Verhältnis des Kreisumfangs zu seinem Durchmesser kennt man als irrationale Zahl, d. h. sie lässt sich nie als Verhältnis zweier ganzer Zahlen ausdrücken. Man kann sich annähern, doch egal wie exakt der Bruch ist, er wird immer einen Hauch danebenliegen. Die Zahl in Dezimalform auszuschreiben, ergäbe eine laufende Ziffernreihe, die mit 3,14159 beginnt und ewig weiterführt! Anstatt jedes Mal eine unendliche Zahlenreihe auszuschreiben, benennen wir die Zahl einfach mit dem griechischen Buchstaben Pi. Man lässt heute Computer Pi berechnen, um ihre Geschwindigkeit zu testen. Quantencomputer können Pi bis auf zwei Billiarden Ziffern berechnen. Es gibt Wettbewerbe, wer sich die meisten Ziffern merken kann. Der Rekord liegt bei über 67.000. Doch für wissenschaftliche Zwecke braucht man meist nur die ersten vierzig. Welche Zwecke sind das? Alle Berechnungen von Kreisen, vom Volumen einer Coladose bis zur Umlaufbahn von Satelliten. Und es sind nicht nur Kreise. Da Pi auch zum Studium von Kurven dient, verstehen wir dadurch periodische oder schwingende Systeme wie Uhren, elektromagnetische Wellen und sogar Musik. Statistiker nutzen Pi in der Gleichung zur Flächenberechnung unter einer Normalverteilungskurve. Das hilft beim Berechnen der Streuung standardisierter Testergebnisse, von Finanzmodellen oder der Fehlerspanne wissenschaftlicher Resultate. Außerdem nutzt man Pi bei Versuchen der Teilchenphysik, etwa mit dem Großen Hadronen-Speicherring -- nicht nur, weil er rund ist, sondern eher wegen der Umlaufbahnen, wo sich winzige Partikel bewegen. Wissenschaftler beweisen mit Pi sogar das trügerische Konzept, dass Licht sowohl als Partikel als auch als elektromagnetische Welle funktioniert. Am eindrucksvollsten ist aber wohl ihre Berechnung der Dichte des gesamten Universums. Das beinhaltet übrigens unendlich viel weniger Dinge als die Gesamtanzahl der Ziffern von Pi.
Try to measure a circle. The diameter and radius are easy, they're just straight lines you can measure with a ruler. But to get the circumference, you'd need measuring tape or a piece of string, unless there was a better way. Now, it's obvious that a circle's circumference would get smaller or larger along with its diameter, but the relationship goes further than that. In fact, the ratio between the two, the circumference divided by the diameter, will always be the same number, no matter how big or small the circle gets. Historians aren't sure when or how this number was first discovered, but it's been known in some form for almost 4,000 years. Estimates of it appear in the works of ancient Greek, Babylonian, Chinese, and Indian mathematicians. And it's even believed to have been used in building the Egyptian pyramids. Mathematicians estimated it by inscribing polygons in circles. And by the year 1400, it had been calculated to as far as ten decimal places. So, when did they finally figure out the exact value instead of just estimating? Actually, never! You see, the ratio of a circle's circumference to its diameter is what's known as an irrational number, one that can never be expressed as a ratio of two whole numbers. You can come close, but no matter how precise the fraction is, it will always be just a tiny bit off. So, to write it out in its decimal form, you'd have an on-going series of digits starting with 3.14159 and continuing forever! That's why, instead of trying to write out an infinite number of digits every time, we just refer to it using the Greek letter pi. Nowadays, we test the speed of computers by having them calculate pi, and quantum computers have been able to calculate it up to two quadrillion digits. People even compete to see how many digits they can memorize and have set records for remembering over 67,000 of them. But for most scientific uses, you only need the first forty or so. And what are these scientific uses? Well, just about any calculations involving circles, from the volume of a can of soda to the orbits of satellites. And it's not just circles, either. Because it's also useful in studying curves, pi helps us understand periodic or oscillating systems like clocks, electromagnetic waves, and even music. In statistics, pi is used in the equation to calculate the area under a normal distribution curve, which comes in handy for figuring out distributions of standardized test scores, financial models, or margins of error in scientific results. As if that weren't enough, pi is used in particle physics experiments, such as those using the Large Hadron Collider, not only due to its round shape, but more subtly, because of the orbits in which tiny particles move. Scientists have even used pi to prove the illusive notion that light functions as both a particle and an electromagnetic wave, and, perhaps most impressively, to calculate the density of our entire universe, which, by the way, still has infinitely less stuff in it than the total number of digits in pi.