¿Por qué es tan importante para la ciencia el número pi?

El número Pi, representado con la letra griega π, es la constante matemática más famosa de la historia.

Tal es así que desde 2009 tiene su propia celebración oficial: por decisión de la Cámara de Representantes de Estados Unidos, cada 14 de marzo el país festeja el Día Nacional de Pi.

Lejos de ser una elección caprichosa, la fecha toma la manera en que se escribe el día y mes en EE.UU. (3/14), y juega con la unidad y dos decimales de Pi (3,14).

De hecho, el primero en celebrar este día fue el físico estadounidense Larry Shaw hace 30 años.

Tal como se enseña en la escuela, Pi es el número que se obtiene al dividir la longitud de una circunferencia por su diámetro.

Por eso, muchos lo asocian exclusivamente a la geometría, más específicamente, al cálculo del perímetro y área de un círculo.

Pero Pi es mucho más que eso.

"Pi es un número increíblemente importante", le explicó a la BBC el matemático Chris Budd de la Universidad de Bath, en Reino Unido.

"Suelo decirles a mis alumnos que si esta fórmula no les maravilla, entonces no tienen alma".

Si bien puede ser redondeado como 3,141592, Pi es un "número irracional", es decir, tiene infinita cantidad de dígitos que se prolongan tras la coma, sin jamás repetir un mismo patrón.

La sola ambición de lograr el valor de Pi más exacto posible ha llevado al desarrollo de nuevos conceptos matemáticos como los algoritmos iterativos y los límites.

No obstante, esta constante tiene aplicaciones prácticas en áreas tan distintas como la ingeniería, física y cosmología.

Para celebrar el Día de Pi, en BBC Mundo te contamos tres usos de esta constante en elementos de tu vida cotidiana.

1. En el celular
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En una publicación educativa de Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, por sus siglas en inglés), el matemático estadounidense David H. Bailey explica que Pi tiene un rol predominante en la fórmula de la transformada de Fourier, una herramienta matemática que sirve para descomponer una señal en sus frecuencias constitutivas.

"Tu teléfono móvil hace una transformada de Fourier cuando se comunica con la torre de celular local", escribe Bailey.

"Incluso tu oído realiza una transformada de Fourier (aunque no mediante computación digital) cuando distingue sonidos de diferentes tono o cuando reconoce la voz de un amigo", agrega.

Esta herramienta también es crucial en la conversión de voz a texto de los asistentes de voz, explicó Glen Whitney, fundador y director del Museo Nacional de Matemáticas de Nueva York, a la revista Smithsonian.

"Cuando usas Siri o Google Now uno de los primeros pasos (del software) consiste en tomar tu voz y hacer una transformada de Fourier", afirmó el matemático.

2. En el GPS

"Es posible usar Pi para describir la geometría del mundo", dijo Chris Budd a la BBC. Su frase no es solo metafórica, sino también literal.

En palabras del matemático, es importante "calcular Pi con una precisión muy alta para que tecnología moderna como el GPS funcione".

"Al ubicarte en un mapa, en la mayoría de los métodos Pi es parte del cálculo", explica el Consejo Nacional de Docentes de Matemáticas (NCTM, por sus siglas en inglés) de EE.UU.

Pero no solo funciona para un simple GPS de automóvil.

"Cuando los aviones vuelan grandes distancias, lo que en realidad están haciendo es recorrer el arco de un círculo. La ruta debe calcularse como tal para medir con precisión el uso de combustible", por ejemplo, agrega el NCTM.

Pi incluso aparece en cálculos de navegación fuera de la Tierra. La NASA, por ejemplo, toma 16 dígitos (3,1415926535897932) para conseguir la precisión deseada en su "GPS espacial", según un artículo publicado en la revista Scientific American.

3. En el reloj

No solo la tecnología actual utiliza esta constante matemática. También se la puede encontrar en un elemento típico de las casas de los abuelos: los relojes de péndulo.

La fórmula del tiempo que le toma a un péndulo oscilar de un lado a otro está basada en Pi, por lo que los diseñadores de este tipo de relojes deben hacer un cálculo matemático en el momento de crearlos.

En un artículo publicado en la revista Wired en 2013, Rhett Allain, docente de física de la Universidad del Sudeste de Luisiana, en EE.UU., dice que "Pi es casi mágico": "Simplemente aparece en lugares que no esperarías".

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