Ludolph

VanCeulensPi

Pi-unrolled-720

Klik om pi uit te rollen

Op woensdag 5 juli 2000 is in de Leidse Pieterskerk door Z.K.H. prins Willem Alexander een graf­steen onthuld ter ere van Ludolph van Ceulen.

Ludolph van Ceulen

Ludolph van Ceulen

Net zoals het spoorloos geraakte origineel vermeldt de nieuwe steen de door van Ceulen als eerste berekende 35 aanvangsdecimalen van het getal π.

Het zal zo halverwege de jaren zeventig geweest zijn dat een Tsjechische collega me vroeg of ik hem kon helpen aan de eerste 18 cijfers van het Ludolphi­aan­se getal. Pas na zijn verduidelijking dat dit getal in Nederland meestal pi werd genoemd begon het te dagen. Het volgende, zowaar nog in mijn hoofd zittende, pi-rijm bleek voldoende om zijn vraag te beant­woor­den:

Wie.
u eens π heeft verzonnen
In aloude tijden
Was nooit begonnen
Inderdaad spoedig geëindigd
Als hij had voorzien
Welk gezeur de cijfers biên   

Rijgen we het aantal letters van de met zorg gekozen woorden aaneen, met een punt van aandacht voor het einde van de eerste regel,  dan ontstaat het getal         3.14159265358979323846264

Van dit getal zullen de meeste lezers onmiddel­lijk de eerste decimalen herkennen. Het getal pi? Nee, 24, slechts 24, van de oneindig vele decimalen waaruit pi bestaat. Pi, het getal dat de verhouding aangeeft tussen omtrek en diameter van een cirkel, komt in deze betekenis al duizenden jaren voor. Egyptenaren en Chinezen hanteerden het begrip lang voor onze jaartelling. Het duikt op in verschillende vormen en, vooral ook in verschillende  precisie. De notatie m.b.v. de Griekse π is overigens pas medio achttiende eeuw in gebruik geraakt door het werk van de Zwitserse wiskundige Leonard Euler (1707-1783).
Van de Grieken weten we dat met name Archimedes (400 v. Chr.) zich heeft beziggehouden met berekeningen aan π. Zoals zo vaak waren het praktische toepassingen, in dit geval samenhangend met de waarge­nomen periodiciteit in de bewegingen van aarde en zon, die om ‘een’ waarde van π vroegen.
Strikt genomen was π voor de Grieken eigenlijk niet eens een getal. Zij kenden alleen wat wij nu rationale (gehelen en breuken) en irrationale getallen (wortel­getallen) noemen, getallen die met  passer en liniaal geconstrueerd kunnen worden. Het zou nog tot 1855 duren alvorens Lindeman bewees dat π niet zo’n soort getal was, maar een zogenaamd transcendent getal.
Archimedes’ algoritme werd tot laat in de zestiende eeuw gebruikt voor het bepalen van decimalen in π. Aan de hand van een binnen en buiten de cirkel aangebrachte regelmatige veelhoek berekende hij een onder- en een bovengrens voor de cirkel­omtrek en daarmee voor π. De overeen­komende eerste decimalen in deze grenzen vormden aldus een benadering voor π.  Archimedes heeft, dit idee volgend, een decimaal of vier bepaald: daarvoor had hij als regel­matige veelhoek liefst een 96-hoek nodig.  Ter nagedachtenis aan zijn werk rond π werd op de grafsteen van Archimedes vermeld dat de inhoud van een bol en die van zijn omsluitende cilinder zich verhouden als 2:3.Het aantal bekende decimalen van π groeide  in de daaropvolgende eeuwen gestaag. Aan het eind van de zeventiende eeuw stond het record op 35. Bezitter van dit record was ene Ludolph van Ceulen, die van 1600 tot aan zijn dood in 1610 als hoogleraar verbonden was aan de Leidse universiteit. Als zodanig was hij, op voorspraak van Simon Stevin, door prins Maurits benoemd. Van Ceulen heeft zich verdienstelijk gemaakt met het uitvoeren van numerieke berekeningen, veelal bestemd voor het maken van nauw­keurige sinus-tabellen. De toepassingen hielden verband met kogel­banen en navigatie op zee. Zijn rekenwerk aan lichtstralen kan in elk geval baanbrekend genoemd worden. Dat zijn 35 decimalen van π via het werk van Snellius (de man van de brekingswet) het licht zagen is dan ook niet zo verwonderlijk. Overigens bracht dezelfde Snellius een aanzienlijke versnelling aan in de algoritme van Archimedes, maar die kwam voor Ludolphus te laat. Niettemin is het alleen zijn rekenwerk aan π geweest dat van Ceulen tot over de lands­grenzen bekendheid zou verschaffen. In delen van Tsjechië en Duitsland leeft hij voort als “De man van 35”. Voor zijn tijd gold hij terecht als een πPRECIES.
Het genoemde grafschrift luidt:

HIER LEIT BEGRAVEN MR. LUDOLPH VAN CEULEN
GEWESEN NEDERDUYTSCH PROFESSOR INDE
WISCONSTIGE WETENSCHAPPEN INDE HOGE
SCHOLE DESER STEDE GEBOREN IN HILDESHEIM
INT JAER 1540 DEN XXVIII JANUARY ENDE GE
STORVEN DEN XXXI DECEMBER 1610 DE WELCKE
IN SYN LEVEN DOOR VEEL ARBEYDS DES RONDS
OMLOOPS NAESTE REDEN TEGEN SYN MIDDEL
LYN GEVONDEN HEEFT ALS HIER VOLCHT

ALS DE MIDDELLYN IS
1
DAN 1S DEN OMLOOP MEERDER ALS

   14159265358979323846264338327950288
3     ────────────────────────────────
100000000000000000000000000000000000

EN MINDER ALS

14159265358979323846264338327950289
3     ────────────────────────────────
100000000000000000000000000000000000

MAER ALS DE MIDDELLYN IS

100000000000000000000000000000000000

DAN I5 DEN OMLOOP MEERDER ALS
314159265358979323846264338327950288

EN MINDER ALS

314159265358979323846264338327950289