Liczba π to, geometrycznie patrząc, stosunek obwodu koła do długości jego średnicy (jest on stały jako niezależny od wielkości koła, gdyż dowolne dwa koła są podobne).
Liczbę π nazywa się również stałą Archimedesa, w uznaniu zasług uczonego, który jako pierwszy badał jej własności. Archimedes (ok. 287 – 212 p.n.e.) był człowiekiem, który udowodnił, że największe odkrycia naukowe można zrobić… w wannie. Podczas gdy inni siedzieli nad pergaminami, on pluskał się w wodzie i nagle doznał olśnienia tak wielkiego, że wybiegł na ulicę, krzycząc „Eureka!”. Trudno powiedzieć, co bardziej zdziwiło mieszkańców Syrakuz: odkrycie prawa wyporu, czy fakt, że uczony, całkiem nago, biega po mieście.

Holenderski matematyk i Ludolph van Ceulen (1540 – 1610) żył w czasach, gdy ludzie odkrywali nowe kontynenty i wymyślali teleskopy. Van Ceulen postanowił natomiast poświęcić swoje życie… liczeniu. Konkretnie, ręcznie wyznaczał kolejne cyfry liczby π. Ręcznie. Bez kalkulatora. Bez komputera. To był heroizm w czystej postaci.
Jego metoda – za Archimedesem – polegała na wpisywaniu w okrąg wielokątów foremnych oraz opisywaniu na nim innych podobnych wielokątów, zwiększając liczbę ich boków do absurdalnych rozmiarów. Gdy inni liczyli owce przed snem, on liczył boki wielokątów i stosunek ich pól do kwadratu promienia okręgu. Gdyby ktoś zapytał go „co słychać?”, mógłby odpowiedzieć: „3,141592653589… i dalej pracuję”. W efekcie wyliczył π z dokładnością do 35 miejsc po przecinku, co w tamtych czasach było osiągnięciem imponującym.
Van Ceulen traktował swoje dzieło bardzo poważnie. Tak bardzo, że kazał wyryć swoje wyliczenie liczby π na nagrobku w kościele Pieterskerk (św. Piotra) w Lejdzie. Nie imię, nie sentencję typu Carpe diem (chwytaj dzień), tylko cyfry. Wyobraźmy sobie turystę: „Kim był ten człowiek?” – „Nie wiem, ale znał π lepiej niż ja znam PIN mojej karty płatniczej”.
Na jego cześć w krajach niemieckojęzycznych liczbę π przez długi czas nazywano liczbą ludolfińską, a w Polsce – ludolfiną. To chyba jedyny przypadek w historii matematyki, gdy ktoś „dostał własną liczbę” za wyjątkową cierpliwość. Ludolph van Ceulen udowodnił, że jeśli bardzo kochasz jakąś liczbę, możesz spędzić z nią całe życie. A nawet po śmierci jej nie porzucasz: bo π jest nieskończona, ale cierpliwość van Ceulena też taka była.
Współczesne technologie pozwoliły na obliczenie liczby π z niespotykaną wcześniej precyzją. Rekord Guinnessa, obliczony w 2025 roku przez StorageReview (USA) wynosi, bagatela, 314 bilionów (3,14·1014) cyfr.
Przyglądając się rozwinięciu dziesiętnemu liczby π, można dostrzec, że kolejne cyfry zachowują się w sposób chaotyczny – niemożliwe jest znalezienie ogólnej reguły ich kolejności. Powstała zatem hipoteza, że jej rozwinięcie dziesiętne zawiera wszystkie możliwe skończone ciągi cyfr, a tym samym każda liczba naturalna pojawia się przynajmniej raz. Innymi słowy, gdzieś w π jest data urodzenia każdego Czytelnika. I numer telefonu. I hasło do Wi-Fi, chociaż bardzo daleko.
Szymborska w wierszu „Liczba Pi” nadała hipotezie poetyczność. W uznaniu za jej wkład w popularyzację matematyki, liczby posiadające własność, że w rozwinięciu dziesiętnym znajduje się każdy możliwy ciąg cyfr, nazwano na początku tego stulecia liczbami Szymborskiej. Ale do dziś (14.03.2026) nie wiemy, czy π jest liczbą Szymborskiej, zaś hipotezę nazwano hipotezą Szymborskiej i wciąż czeka ona na potwierdzenie lub obalenie.

Liczba Pi
Podziwu godna liczba Pi
trzy koma jeden cztery jeden.
Wszystkie jej dalsze cyfry też są początkowe,
pięć dziewięć dwa ponieważ nigdy się nie kończy.
Nie pozwala się objąć sześć pięć trzy pięć spojrzeniem
osiem dziewięć obliczeniem
siedem dziewięć wyobraźnią,
a nawet trzy dwa trzy osiem żartem, czyli porównaniem
cztery sześć do czegokolwiek
dwa sześć cztery trzy na świecie.
Najdłuższy ziemski wąż po kilkunastu metrach się urywa
podobnie, choć trochę później, czynią węże bajeczne.
Korowód cyfr składających się na liczbę Pi
nie zatrzymuje się na brzegu kartki,
potrafi ciągnąc się po stole, przez powietrze,
przez mur, liść, gniazdo ptasie, chmury, prosto w niebo,
przez całą nieba wzdętość i bezdenność.
O, jak krótki, wprost mysi, jest warkocz komety!
Jak wątły promień gwiazdy, że zakrzywia się w lada przestrzeni!
A tu dwa trzy piętnaście trzysta dziewiętnaście
mój numer telefonu twój numer koszuli
rok tysiąc dziewięćset siedemdziesiąty trzeci szóste piętro
ilość mieszkańców sześćdziesiąt pięć groszy
obwód w biodrach dwa palce szarada i szyfr,
w którym słowiczku mój a leć, a piej
oraz uprasza się zachować spokój,
a także ziemia i niebo przeminą,
ale nie liczba Pi, co to to nie,
ona wciąż swoje niezłe jeszcze pięć,
nie byle jakie osiem,
nieostatnie siedem,
przynaglając, ach, przynaglając gnuśną wieczność
do trwania.
Noblistka w wierszu „Liczba Pi” pokazała coś, co wcześniej wydawało się niemożliwe: że liczby też mogą mieć duszę. I to nie duszę kalkulatora, zimną i bezlitosną, lecz duszę nieco ironiczną, lekko zdziwioną światem i bardzo ludzką. W jej poezji liczby nie służą ani do liczenia pieniędzy, ani metrów kwadratowych paneli w promocji. U Wisławy Szymborskiej liczby służą do zadawania pytań, na które nikt nie zna odpowiedzi – i całe szczęście.
W jej wierszu ta matematyczna stała zostaje jednocześnie sprowadzona na ziemię i wyniesiona w kosmos. U poetki liczba π jest nieskończona, niepojęta i zupełnie niepraktyczna z perspektywy ludzkiej potrzeby porządku. Człowiek chciałby sztywny podział: początek, środek, koniec. A π odpowiada: „Nie, dziękuję. Będę ciągiem bez finału”. To nie jest zwykła liczba, ale manifest przeciwko naszej obsesji zamykania wszystkiego w ramkach.
Szymborska traktuje liczby jak dowód na to, że świat nie został stworzony specjalnie dla nas. One istniały przed nami i będą istniały po nas, zupełnie nie przejmując się naszymi sprawdzianami, egzaminami i terminami oddania pracy. Liczby w jej poezji są obojętne, ale nie okrutne – raczej uprzejmie ignorujące, jak wszechświat.
U Szymborskiej liczby często wygrywają z emocjami. Człowiek się zakochuje, cierpi, rozpacza, a liczby dalej robią swoje: dodają się, dzielą, ciągną w nieskończoność. I właśnie w tym poetka znajduje humor.
Jednocześnie liczby w jej poezji nie są zimne. Są raczej świadkami ludzkiej krzątaniny. Patrzą, jak próbujemy opisać nieskończoność skończonym językiem, jak chcemy zrozumieć świat, który nie ma obowiązku być zrozumiały. Szymborska pokazuje, że matematyka i poezja wcale się nie wykluczają – obie próbują ogarnąć chaos, tylko każda robi to innymi narzędziami.
Liczby u noblistki uczą pokory. Mówią, że nie wszystko musi mieć sens, nie wszystko da się zamknąć w definicji, a brak odpowiedzi bywa bardziej uczciwy niż odpowiedź „na siłę’’. W świecie, w którym ciągle chcemy więcej, szybciej i dokładniej, π „ciągnące’’ się bez końca jest delikatnym przypomnieniem, że nieskończoność nie musi się spieszyć.
Ten wiersz w gruncie rzeczy jest o człowieku. O jego potrzebie liczenia, mierzenia, porządkowania – i o jego bezradności wobec tego, co wymyka się rachunkom. A jeśli przy okazji można się nad tym uśmiechnąć, to znaczy, że poezja zrobiła dokładnie to, co powinna. Bo u Szymborskiej nawet liczby wiedzą, że nie wszystko trzeba brać dosłownie.
*

Najważniejsza z punktu widzenia matematyków hipoteza dotycząca π mówi, że jest ona liczbą normalną. Brzmi niewinnie, a oznacza, że jej kolejne cyfry tworzą idealną tablicę liczb losowych. Każda cyfra pojawia się równie często, każda kombinacja dwóch cyfr występuje równie często, każda kombinacja trzech cyfr występuje równie często i tak dalej. W konsekwencji z tej hipotezy wynika, że np. kombinacja „007” czy „2026”, czy numer telefonu każdego z naszych czytelników występuje nieskończenie wiele razy.

Liczba π jest prawdopodobnie najsłynniejszą liczbą świata. Ma własne święto (3/14), swoich patronów (fizyka i matematyka, Alberta Einsteina i Wacława Sierpińskiego, urodzonych w dniu jej święta), własne koszulki, kubki i ma tyle cyfr, że nie mieści się nawet w żadnym zeszycie w kratkę. Jaki gruby by nie był! A mimo to – i tu zaczyna się prawdziwa zabawa – matematycy wciąż nie wiedzą o niej wszystkiego. Problem z π polega na tym, że jest nieskończone i nieprzewidywalne. Nie powtarza się, nie kończy i nie daje się zapamiętać. Matematycy liczą jej kolejne cyfry od tysięcy lat i do dziś nikt nie znalazł sensu ukrytego w jej rozwinięciu dziesiętnym. Chociaż wielu próbowało.

Dobrze więc, że liczba π została odkryta. Bo ona istniała od zawsze. Czaiła się w każdym kole, okrągłym talerzu. Ludzie tylko stopniowo odkrywali, że niezależnie od tego, czy mierzą koło garnkiem, kijem czy sznurkiem, zawsze wychodzi to samo. To nie przypadek! To spisek geometrii!
Tymczasem (i póki co) nikt nie wie, jak ona dokładnie działa, a mimo to wszyscy ją używają. Inżynierowie budują mosty, fizycy opisują wszechświat, a uczniowie dostają jedynki – wszystko przez π. To trochę jak z prądem elektrycznym; nie rozumiesz, ale na pewno lepiej nie wkładać paluchów tam, gdzie nie trzeba.
*
Najbardziej podejrzane jest to, że π pojawia się nawet tam, gdzie nie ma kół. W statystyce, w fizyce, w teorii prawdopodobieństwa. To tak, jakby liczba przyszła na imprezę, na którą nikt jej nie zapraszał, i jeszcze została główną atrakcją.
Liczba π zdecydowanie została kiedyś przez kogoś odkryta, ale jej symbol (autorstwa Williama Jonesa), nazwy i cała otoczka to już czysty wynalazek człowieka. Innymi słowy, π istniało zawsze, tylko czekało, aż ktoś je zauważy i zacznie się nim stresować.
Największą tajemnicą matematyki pozostaje jednak to, że ona zawsze działa. Nawet jeśli nikt nie wie dlaczego. Rakiety lecą w kosmos, mosty się nie zawalają (zazwyczaj), a bank wie dokładnie, ile jesteśmy winni. Wszystko przez matematykę. I to jest podejrzane.
Bo matematyka, jak życie, nie zawsze jest łatwa. Ale za to zawsze ma wynik. Nawet jeśli kompletnie inny niż nasz.
Wiemy na pewno, że liczba π jest liczbą niewymierną, co oznacza, że ma nieskończone nieokresowe rozwinięcie dziesiętne. Jest też liczbą przestępną, czyli nie istnieje wielomian o współczynnikach całkowitych, którego byłaby miejscem zerowym. A to jest ściśle powiązane ze słynną kwadraturą koła i dowodzi, że – używając tylko linijki i cyrkla – nie da się skonstruować kwadratu o polu równym polu danego koła.
Nie wiemy natomiast, czy jest liczbą normalną, czy jej kolejne cyfry tworzą ciąg naprawdę losowy.
*
Patrząc na definicję liczby niewymiernej jako liczby posiadającej nieskończone rozwiniecie dziesiętne, w którym nie jest możliwe znalezienie okresu, to jest ciągu liczb takiego, że od pewnego miejsca rozwiniecie będzie stanowiło niekończący się ciąg powtórzeń tego ciągu, nasuwa się myśl, że wszystkie liczby niewymierne są liczbami Szymborskiej. Ale to nie jest prawdą i można znaleźć bezlik liczb niewymiernych, które nie są liczbami poetki, jak np. liczba \(\sum_{k=1}^{\infty} 10^{-nk^2} \), która w rozwinięciu dziesiętnym posiada same jedynki oddzielone blokami zer o długości kolejno 2n, 4n, 6n,… (gdzie n jest dowolną stałą naturalną). Jest to zatem liczba niewymierna, ale nie jest liczbą Szymborskiej.
Dodajmy, że tych liczb jest nieprzeliczalnie wiele (tj. nie można ich uporządkować, co oznacza policzyć), czyli tyle, co wszystkich liczb rzeczywistych! Skoro tak, to nasuwa się pytanie, ile jest liczb niewymiernych, które nie są liczbami Szymborskiej. I tu pojawia się kolejna niespodzianka – tych liczb również jest nieprzeliczalnie wiele.

Stała Archimedesa, ludolfina, czyli popularnie liczba π, jest jedną z najlepiej poznanych liczb, a jednocześnie jedną z najbardziej tajemniczych. To królowa tajemnic, nieskończona i kompletnie niepotrafiąca się zdecydować, jakie ma kolejne cyfry. To liczba, która mówi wprost: „Nie musisz mnie rozumieć. Wystarczy, że zaakceptujesz”. Największe hipotezy z nią związane to normalność i losowość cyfr jej rozwinięcia dziesiętnego. Wszystkie pozostają otwarte. Matematycy znają biliony cyfr liczby π, ale wciąż nie znają ich tajemnicy. Tak więc liczba π to dowód, że nawet coś tak bardzo prostego, jak stosunek obwodu koła do średnicy, może prowadzić do problemów, których nie udało się rozwiązać przez kilka tysięcy lat.
Tadeusz Ostrowski
dr nauk matematycznych
Ilustracje w tekście to projekty autora wykonane przy pomocy AI.

