PI é normal ? Um problema em aberto ...

Diz-se que um número irracional é normal numa certa base se um qualquer padrão finito ocorre com uma frequência esperada, qualquer que seja a expansão de algarismos nessa base. 

Isto significa que deverá ser tão fácil (ou difícil, tudo dependendo do número de algarismos decimais que considerarmos para p) encontrar a sequência 00000000, como a sequência 87654321 ou ainda 12121212, ou qualquer outra com os mesmo comprimento.

Em particular, na base 10 e para uma expansão de dígitos, qualquer algarismo {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} deverá ocorrer «aproximadamente» n-10 vezes. Qualquer par de algarismos {00,01,...,10,11,...,99} deverá ocorrer «aproximadamente» -n-100 vezes, etc. 

Não se sabe se p é ou não normal. 

No entanto, os algarismos em p são muito uniformemente distribuídos nas expansões decimais actualmente disponíveis, como se pode constatar por leitura directa.

Na tabela seguinte apresentam-se os resultados da distribuição de {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} nos primeiros algarismos de p3.
 

 

  × 105 × 106 × 109 × 1010 × 1011
0 9 999 99 959 599 963 005 5 000 012 647 20 000 030 841
1 10 137 99 758 600 033 260 4 999 986 263 19 999 914 711
2 9 908 100 026 599 999 169 5 000 020 237 20 000 136 978
3 10 025 100 229 600 000 243 4 999 914 405 20 000 069 393
4 9 971 100 230 599 957 439 5 000 023 598 19 999 921 691
5 10 026 100 359 600 017 176 4 999 991 499 19 999 917 053
6 10 029 99 548 600 016 588 4 999 928 368 19 999 881 515
7 10 025 99 800 600 009 044 5 000 014 860 19 999 967 594
8 9 978 99 985 599 987 038 5 000 117 637 20 000 291 044
9 9 902 100 106 600 017 038 4 999 990 486 19 999 869 180

Com  2 147 483 000 algarismos significativos para o valor de p, um número com 8 dígitos, por exemplo uma data na forma DDMMAAAA, deverá ocorrer cerca de
 

 
21.5× 108C(n) = ---108---  ~~  22 vezes.

Para um número de telefone, deverá ser
 

 
2.15× 109C(n) = ---109--- ~~  2.

Para uma sequência de 10 algarismos
 

 
0.215× 1010C(n) = ---1010---- ~~  0.2,


ou seja, seria conveniente uma expansão 5 vezes maior para termos uma probabilidade razoável de encontrarmos um qualquer número de 10 algarismos. 

O quadro que segue, parece confirmar as nossas suspeitas,
 

 

Sequência Posição da primeira
ocorr
ência emp3
0123456789 17 387 594 880
9876543210 21 981 157 633
Para testar interactivamente este comportamento, siga para esta página.


Página Principal

Mapa ou Índice