Selamat Hari Pi, Selamat Merayakan Angka Irasional yang Penuh Manfaat
Tanggal 14 Maret dirayakan sebagai hari Pi. Konstanta matematika ini telah memberi manfaat besar bagi eksistensi manusia
Konstanta Pi menggambarkan perbandingan antara keliling dan diameter lingkaran. Secara umum, konstanta ini sering ditulis 3,14. Namun, sejatinya, konstanta ini termasuk bilangan irasional yang tidak memiliki batas. Sejauh ini sudah lebih dari 62 triliun angka konstanta Pi yang ditemukan.
Pi adalah konstanta yang menggambarkan perbandingan antara keliling dan diameter lingkaran. Meski bilangan Pi sering dibulatkan menjadi 3,14, sejatinya bilangan Pi tidak memiliki batas. Keunikan dan manfaat besar Pi ini telah memesona matematikawan dan penggemar sains selama ribuan tahun hingga menjadikan 14 Maret sebagai hari Pi.
Konstanta Pi disimbolkan dengan abjad Yunani π. Konstanta ini memiliki fungsi dasar untuk mengukur keliling dan luas lingkaran hingga kemudian digunakan untuk menghitung volume benda berbentuk tabung, kerucut, atau bola. Namun, pemanfaatan Pi dalam sains dan ilmu rekayasa jauh lebih besar dari itu.
Banyak benda di alam, mulai dari dimensi partikel hingga alam semesta, memiliki bentuk bulat atau lingkaran dalam dua dimensi dan berbentuk bola dalam tiga dimensi. Insinyur, fisikawan, matematikawan, dan astronom menggunakan Pi untuk mengukur rotasi planet, orbit pesawat ruang angkasa, tangki bahan bakar roket, hingga luas permukaan aneka benda langit lain.
Baca juga: Sisi Balik Pembelajaran Matematika
”Bentuk lingkaran itu menyimpan banyak misteri, bentuknya sempurna, tetapi tanpa memiliki awal dan akhir,” kata Samuel Sharkland, direktur program senior di Exploratorium, museum sains, seni, dan persepsi manusia di San Francisco, Amerika Serikat, seperti dikutip The New York Times, Rabu (13/3/2024).
Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional AS atau NASA dalam situsnya tanggal 8 Maret 2023 menyebut alam semesta itu penuh dengan bentuk bulat dan bola. Roket peluncur dan wahana antariksa yang digunakan juga memiliki bentuk lingkaran. Karena itu, ”Pi membantu NASA mengeksplorasi alam semesta,” tulisnya.
Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA) merayakan hari Pi setiap tanggal 14 Maret. Penggunaan konstanta Pi untuk mengukur keliling dan luas lingkaran serta volume benda tabung, kerucut atau bola, membantu NASA dalam mengeksplorasi alam semesta.
Keunikan dan keistimewaan Pi itu membuat fisikawan Larry Shaw (1939-2017) yang bekerja di Exploratorium menggagas perayaan hari Pi sejak tahun 1988. Perayaan hari Pi jatuh pada 14 Maret karena tanggal ini akan ditulis sebagai 3/14 dalam penulisan di AS, angka bulan ditulis lebih dulu baru diikuti angka tanggal. 3/14 adalah tiga digit pertama dalam bilangan desimal Pi.
Meski sering ditulis sebagai 3,14, sejatinya Pi memiliki angka di belakang koma yang sangat banyak dan hingga kini belum bisa ditemukan akhirnya. Karena itu, Pi disebut juga sebagai bilangan transendental yang tidak rasional, yaitu bilangan yang tidak akan pernah menemukan akhir dari perhitungannya.
Untuk 11 digit awal atau 10 angka pertama di belakang koma, nilai Pi dituliskan sebagai 3,1415926535.... Meski demikian, bilangan Pi ini telah berhasil dihitung hingga lebih dari 62 triliun digit dan angka-angka tersebut tidak menunjukkan pola yang jelas. Artinya, Pi adalah angka desimal yang tidak terbatas dan tidak berulang. Karena itu, untuk kemudahan dan alasan praktis, Pi sering disebut sebagai 3,14 saja.
Perayaan hari Pi dijadikan media untuk menumbuhkan minat dan mengenalkan matematika dengan cara yang menyenangkan.
Perayaan hari Pi semakin meriah karena 14 Maret merupakan hari lahir Albert Einstein (1879-1955), fisikawan terbesar sepanjang sejarah fisika modern dan ilmuwan terbesar selama abad ke-20. Einstein yang lahir di Ulm, Jerman, dan meninggal di New Jersey, AS, adalah fisikawan teoretis yang mengembangkan teori relativitas dan teori mekanika kuantum.
Bahkan, pentingnya upaya untuk mengenalkan matematika lebih dalam kepada publik, badan Perserikatan Bangsa-Bangsa untuk Pendidikan, Ilmu Pengetahuan, dan Kebudayaan (UNESCO) turut menjadikan 14 Maret sebagai Hari Matematika Internasional. Jadi, sejak 2019, tanggal 14 Maret diperingati untuk tiga peristiwa sekaligus, yaitu hari Pi, hari ulang tahun Einstein, dan hari Matematika Internasional.
Lempengan kuningan 100 digit angka pertama bilangan Pi yang menjadi pusat dari perayaan hari Pi setiap tanggal 14 Maret di museum sains, seni, dan persepsi manusia Exploratorium, San Francisco, Amerika Serikat.
Di Exploratorium, perayaan hari Pi dilakukan dengan berparade di sekitar museum sambil memutar lagu ”Pomp and Circumstance” melalui perangkat musik boombox dan meneriakkan bilangan Pi. Puncak parade dilakukan dengan mengelilingi ”Lempengan Pi”, sebuah plakat kuningan yang bertuliskan 100 digit pertama angka Pi sembari menyanyikan lagu selamat ulang tahun untuk Einstein.
Tak lupa, mereka menyantap hidangan berupa aneka kue pai buah. Kue pai dipilih karena ”Pi” dan ”pie” dalam bahasa Inggris memiliki penyebutan yang sama. Selain itu, pai umumnya juga berbentuk bulat atau lingkaran sehingga sesuai dengan tema perayaan.
Meski semula perayaan hari Pi hanya dilakukan di Exploratorium, kini banyak lembaga sains dan sekolah-sekolah di AS yang menyelenggarakan selamatan hari Pi. Bahkan, parlemen AS pada 2009 telah mengeluarkan resolusi yang menjadikan hari Pi sebagai hari nasional dan mendukung perayaan hari Pi di seluruh dunia. Dukungan itu diharapkan akan makin mendorong anak-anak menekuni matematika dan sains.
Baca juga: Berdamai dengan Matematika
Setiap tahun, staf di Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA merayakan hari Pi dengan mengadakan teka-teki matematika. Tak lupa mereka akan menikmati pai dan aneka makanan lain berbentuk bulat.
Di sejumlah sekolah di AS, peringatan hari Pi dilakukan dengan menggelar sejumlah perlombaan terkait dengan matematika, terutama lomba mengeja atau menuliskan bilangan desimal Pi. Siswa yang mampu menyebutkan angka Pi terbanyak akan mendapatkan hadiah berupa kue pai dan hadiah terkait matematika lainnya.
Kue pai yang berbentuk bulat menjadi bagian dari perayaan hari Pi yang diselenggarakan tiap tanggal 14 Maret. Memakan dan memberikan kue pai dalam perayaan hari Pi telah menjadi tradisi di sejumlah sekolah dan lembaga riset di Amerika Serikat.
Bahkan, seperti ditulis Livescience, 14 Maret 2016, pada festival South by Southwest di Austin, Texas, AS, yang bertepatan dengan perayaan hari Pi pada 14 Maret 2015, juga dilakukan hitung mundur untuk mengeja 10 angka pertama bilangan Pi, yaitu 3,141592653. Hitung mundur dilakukan pukul 09.26 selama 53 detik. Semua angka yang terkait hitung mundur itu ada dalam 10 digit pertama angka Pi.
Kini, perayaan hari Pi tidak sekadar membangun kesadaran akan keunikan dan keistimewaan konstanta Pi, tetapi jauh lebih dari itu. Perayaan hari Pi dijadikan media untuk menumbuhkan minat dan mengenalkan matematika dengan cara yang menyenangkan.
Sejarah
Meski perayaan hari Pi baru digagas pada 1988, penggunaan angka Pi sudah berlangsung lebih dari empat milenium.
Bangsa Babilonia kuno yang tinggal di wilayah Irak sekarang tercatat menggunakan angka Pi untuk menentukan posisi bangunan dan mengukur luasnya sejak 4.000 tahun lalu. Mereka mengukur luas lingkaran sebagai 3 kali kuadrat jari-jari lingkaran. Artinya, nilai Pi yang mereka gunakan adalah 3.
Ilustrasi konstanta Pi dan nilainya yang tidak terbatas.
Di masa itu, mereka telah memiliki pemahaman bahwa sebuah benda berbentuk lingkaran yang memiliki jari-jari 1 satuan, maka akan memiliki keliling sedikit lebih dari 3 satuan. Namun, kelebihan angka 3 itu menjadi dorongan bagi manusia untuk terus mengeksplorasinya dari dulu hingga sekarang demi mencari batasnya.
Dalam lempeng batu kuno di Babilonia yang diperkirakan berasal dari tahun 1900 sebelum Masehi (SM) hingga 1680 SM, tertulis bahwa bangsa Babilonia menghitung bilangan Pi sebesar 3,125 atau makin mendekati nilai Pi sekarang. Berikutnya, pada 1650 SM, matematikawan Mesir kuno, Rhind, menulis angka Pi dalam lembaran daun papirus sebesar 3,1605.
Perhitungan Pi pertama kali dilakukan oleh matematikawan Yunani, Archimedes (287 SM-212 SM), yang berasal dari Sirakusa, wilayah Italia selatan sekarang. Dia menghitung luas lingkaran dengan teorama Pythagoras berdasarkan luas poligon atau bangun datar segi banyak yang ada di dalam dan di luar lingkaran. Hasilnya, Archimedes memperkirakan nilai Pi adalah lebih besar dari 223/71, tetapi lebih kecil dari 22/7.
Baca juga: Alat Bantu Belajar Matematika Dipacu
Dari sinilah nilai Pi dalam bentuk bilangan pecahan 22/7 sering digunakan. Padahal, nilai 22/7 tidak sama dengan nilai Pi. Nilai 22/7 hanya memberikan kesamaan dengan nilai Pi sesungguhnya sampai dua angka di belakang koma saja.
Di belahan dunia lain, astronom China, Zu Chongzhi (429-501), menghitung perbandingan keliling lingkaran dengan diameternya adalah 355/113 atau 2,96. Berikutnya, dikutip dari Muslim Heritage, 22 September 2008, astronom India, Âryabhata (lahir tahun 476), menggunakan nilai Pi sebesar 3,1416 walau sumber lain menyebut besaran Pi yang dia gunakan hanya 3.
/https%3A%2F%2Fasset.kgnewsroom.com%2Fphoto%2Fpre%2F2023%2F09%2F22%2F19429052-b734-4f1c-985f-437ab6156676_jpg.jpg){kind=logo}
Abi, mentor bimbingan belajar, menjelaskan materi matematika kepada para siswa di Sekretariat RW 006, Kebon Melati, Tanah Abang, Jakarta Pusat, Jumat (22/9/2023).
Beberapa ilmuwan Muslim pun ikut mengembangkan nilai Pi. Salah satu perhitungan yang cukup mendetail dilakukan astronom dan matematikawan asal Persia, Jamshid Al Kashi (1380-1429). Dalam bukunya, Al Risala Al Muhitiya (1424) atau Risalah Lingkaran, dia berhasil mengukur nilai Pi sebesar 3,14159265358979325. Sekitar 150 tahun kemudian, matematikawan Belanda, Adriaan van Roomen (1561-1615), menghitung nilai Pi yang sama.
Penggunaan alfabet Yunani π untuk menyebut perbandingan keliling dengan diamater lingkaran itu mulai diinisiasi tahun 1706 oleh matematikawan Inggris, William Jones (1675-1749). Pemaikaian simbol ini terus dipopulerkan oleh matematikawan Swiss, Leonhard Euler (1707-1783), pada 1737.
Waktu terus berjalan, penghitungan nilai Pi pun makin mendetail. Guinness World Records (GWR) mencatat Timothy Mullican dari Alabama, AS, sebagai orang yang mampu menghitung Pi hingga 50 triliun digit yang dilakukan pada 29 Januari 2020. Dia menghitung menggunakan komputer pribadi selama 303 hari.
Baca juga: ”Gawat Darurat” Matematika
Rekor itu tidak bertahan lama. Pada 19 Agustus 2021, peneliti Swiss dari Universitas Sains Terapan Grisons yang dipimpin Heiko Rӧlke dan Thomas Keller berhasil menghitung nilai Pi dengan superkomputer hingga 62,83 triliun digit. Meski menggunakan algoritma yang sama dengan Mullican, pemrosesan data dengan superkomputer menghasilkan angka digit Pi lebih banyak dalam waktu lebih singkat, yaitu 108 hari 9 jam saja.
Tak hanya temuan digit Pi yang makin banyak yang tercatat di GWR. Kemampuan manusia mengingat sebanyak mungkin bilangan Pi juga tercatat dalam rekor dunia. Chao Lu dari China tercatat sebagai orang yang mampu menyebut angka Pi hingga 67.890 digit pada 2005.
Citra Nebula Cincin atau M57 yang diambil oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb pada 4 Agustus 2022. Bagian cincin nebula yang berbentuk lingkaran merupakan awan debu dan gas yang dilontarkan oleh bintang sebelumnya yang sudah mati. Penggunaan konstanta Pi menjadi salah satu kunci yang membantu eksplorasi luar angkasa.
Namun, seperti ditulis The Guardian, 13 Maret 2015, Akira Haraguchi dari Jepang yang saat itu berumur 69 tahun mampu menyebut angka Pi hingga 100.000 digit di Tokyo, Jepang. Untuk menyebut angka digit Pi sebanyak itu, dia membutuhkan waktu 16 jam 30 menit. Namun, prestasi Akira itu tidak tercatat dalam GWR.
Karena itu, meski perayaan hari Pi belum umum dilakukan di luar AS, perayaan ini bisa dimanfaatkan untuk mendorong minat anak-anak dan masyarakat umum terhadap sains, teknologi, ilmu rekayasa, dan matematika (STEM).
Di seluruh dunia, termasuk Indonesia, jumlah siswa yang meminati bidang STEM lebih rendah dibandingkan dengan yang menggemari bidang-bidang di luar STEM. Padahal, keberlanjutan sektor STEM ini sangat penting dalam mendorong inovasi serta menjaga eksistensi dan keberlanjutan hidup manusia di Bumi.
Selamat hari Pi. Selamat menikmati bilangan irasional yang tidak terbatas.
