Самое большое число в мире, которое что-то обозначает
Миллион — 1.000.000. Обозначается как 10 в 6 степени. Это большое число, но все-таки оно не поражает воображение настолько, насколько это делают те числа, к которым мы перейдем вскоре.
Представить миллион чего-то мы тоже можем:
С миллионами чего-либо мы сталкиваемся довольно часто и так:
— миллион секунд — это всего-навсего 11,5 дней;
— миллион книг, поставленных друг на друга, не выйдет даже за пределы атмосферы Земли;
— очередь, из миллиона букв можно составить одну, достаточно большую, книгу (например, полная Библия состоит из более чем 2,5 миллионов букв).
— миллион горошин поместится в большом мешке, который в принципе можно будет даже приподнять, если вы не боитесь надорваться;
— миллион песчинок запросто поместится в пригоршне;
— миллион бактерий будет едва различим невооруженному глазу.
— человеческий волос, увеличенный в миллион раз, будет диаметром около 100 метров.
— здание в миллион этажей (если бы такое можно было построить) поднялось бы в высоту на 2,5 тысячи километров, — в 4 с лишним раза выше, чем летает телескоп Хаббла и большинство искусственных спутников Земли.
Миллиард = 1 000 000 000 = 10⁹
Миллиард — 1.000.000.000 или тысяча миллионов. Обозначается 10 в 9 степени.
Представить миллиард чего-то мы тоже можем:
— миллиард молекул, поставленных «плечом к плечу», займут около 30 сантиметров (вообще, молекулы сильно различаются по своим размерам и для примера мы взяли молекулу воды, состоящую, как известно, из двух атомов водорода и одного атома кислорода);
— головной мозг человека состоит из 100 миллиардов нейронов и столько же, но только людей, жило на нашей планете за всю ее историю.
— если разделить расстояние от Земли до Луны на миллиард, то получится примерно 40 сантиметров. А если на тот же миллиард разделить расстояние от Земли до Солнца, то получится уже 150 метров, а это большой такой небоскреб высотой почти в половину Эйфелевой башни. Сама Земля, уменьшенная в миллиард раз, станет размером с виноградину, — и, кстати, тогда она превратится в черную дыру;
— космические аппараты «Вояджер», запущенные в 1977 году, пролетели почти по 20 миллиардов километров каждый;
— миллиард секунд — это 31,7 года, целое поколение.
— если увеличить атом водорода в миллиард раз, то его диаметр составит целых 10 сантиметров, хотя его ядро даже при таком увеличении все равно не разглядишь. В этом масштабе мельчайшие вирусы будут гигантами размером в несколько десятков, а то и сотен метров. И даже молекула ДНК будет шириной в целых 3 метра.
Триллион = 1 000 000 000 000 = 10¹²
Триллион — 1.000.000.000.000. Обозначается 10 в 12 степени.
— общая масса воздуха, который вдыхают все люди на нашей планете за 1 год, составляет около 6 триллионов килограмм;
— в океанах нашей планеты обитает около триллиона рыб;
— триллион секунд, как вы наверняка уже догадались, это в тысячу раз дольше, чем миллиард, — то есть 31 с лишним тысяча лет;
— примерно столько времени назад вымерли неандертальцы. Но это секунды. А вот через триллион лет случится нечто гораздо более интересное — в галактиках прекратят образовываться новые звезды;
— триллион километров — такое расстояние свет в вакууме проходит чуть больше чем за месяц;
— 42 триллиона километров — это расстояние до ближайшей к нам звезды (Проксимы Центавра);
— если мы возьмем триллион бактерий (допустим, у нас как-то получится их собрать всех вместе), то они займут объем одного кубика сахара. Примерно столько бактерий содержится на теле человека. А число клеток в нем — несколько десятков триллионов;
— во всех когда-либо отпечатанных книгах за всю историю книгопечатания около 100 триллионов букв;
— горстку из триллиона атомов даже не увидеть невооруженным взглядом, вот насколько они малы. Например, электрон. Он будет размером с горошину. А вот кварки, увеличенные в триллион раз, все еще не будут видны.
Квадриллион = 1 000 000 000 000 000 = 10¹⁵
Квадриллион — 1.000.000.000.000.000. Обозначается 10 в 15 степени. Это название уже не на слуху и редко кто пользуется им в обыденной жизни.
— в теле человека (не только на коже, как в предыдущем абзаце) обитает до 1 квадриллиона бактерий, и их общий вес составляет около 2 килограмм;
— на нашей планете живет примерно квадриллион муравьев (да, их гораздо больше, чем людей, — примерно в 100 тысяч раз);
— пролететь квадриллион километров (а это примерно 100 световых лет), то можно посетить несколько ближайших к Земле звезд и вернуться обратно;
— через 200 квадриллионов секунд Солнце перейдет в стадию красного гиганта;
— еще самые мощные современные компьютеры выдают несколько десятков квадриллионов операций в секунду (петафлопсов).
Квинтиллион = 1 000 000 000 000 000 000 = 10¹⁸
Квинтиллион — 1.000.000.000.000.000.000. Обозначается 10 в 18 степени.
— квинтиллион километров — это примерный диаметр нашей галактики, которая называется Млечный Путь;
— до нашей соседки — галактики Андромеды — 25 квинтиллионов;
— квинтиллион секунд — это время в 2 раза большее, чем то, которое прошло от Большого Взрыва и до сегодняшнего момента;
— именно столько кубометров воды есть на земле;
— 25-30 квинтиллионов молекул содержится в 1 куб.см воздуха при нормальной температуре и давлении (в основном, это молекулы азота – 78% и кислорода – 21%);
— масса всей атмосферы Земли — около 5 квинтиллионов килограмм;
— число возможных комбинаций кубика Рубика — 43 квинтиллиона с лишним.
Секстиллион = 1 000 000 000 000 000 000 000 = 10²¹
Секстиллион — 1.000.000.000.000.000.000.000. Обозначается 10 в 21 степени.
— столько атомов содержится в небольшом шарике из алюминия, диаметром в пару миллиметров;
— вес гидросферы Земли – полтора секстиллиона килограмм, а Луны около 70 секстиллионов;
— количество песчинок на всех пляжах Земли — несколько секстиллионов, хотя это сильно зависит от того, как и что именно мы считаем;
— размер видимой ее части — примерно 130 секстиллионов километров. Разумеется, такие расстояния никто в километрах не меряет, а использует для этого куда более подходящие световые годы и парсеки.
Септиллион = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 10²⁴
Септиллион — 1.000.000.000.000.000.000.000.000. Обозначается 10 в 24 степени.
— 6 септиллионов килограмм весит наша Земля;
— количество звезд в обозримой Вселенной — септиллион или совсем немного меньше;
— знаменитое число Авогадро, обозначающее количество молекул в одном моле вещества, составляет почти септиллион (более точное значение: 6 на 10²³ степени);
— 10 септиллионов молекул воды поместится в одном стакане. А если выложить в ряд 50 септиллионов маковых зерен, то такая цепочка протянется до Туманности Андромеды.
Октиллион = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 = 10²⁷
Октиллион -1 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Обозначается 10 в 27 степени.
Октиллион горошин займут такой же объем как планета Земля. Еще это число интересно тем, что если взять 5-10 октиллионов атомов, то из них можно составить человеческое тело.
Квинквавигинтиллион — 10 в 78 степени. Сто квинквавигинтиллионов — количество субатомных частиц в видимой вселенной.
Казнер знаменит тем, что придумал слова «гугол» и «гуголплекс», а также известно решение Казнера для вакуумного пространства-времени (1922), к которому, согласно с гипотезой Белинского — Лифшица — Халатникова, приближается асимптотически любое космологическое решение около сингулярности.
Гугол — 10 в степени 100. Существует теория, что через гугол лет последняя чёрная дыра взорвётся и вселенная сожмётся до первоначального состояния. Также существует число гуголплекс — 10 в степени гугол, гуголплексплекс — 10 в степени гуголплекс и так далее, но у этих чисел нет никакого значения. Это просто цифры.
10 в 185 степени — объём видимой вселенной с точки зрения планковских величин. Это наиболее маленький объём, который человек может представить и вычислить. Планковская длина приблизительно равна 1,616229(38) умножить на 10 в -35 степени метров.
10 в 500 степени — число возможных вселенных, если верить теории струн. Если хотите статью о ней — пишите в комментарии.
Числа Марсенна. Самое большое из них — 2 в степени 43.112.609 -1 (сорок три миллиона сто двенадцать тысяч шестьсот девять) — самое большое простое число, которое делится только на себя и на 1. Его длина — почти 13.000.000 цифр.
Число Скьюза. Записывается как 10 в степени 10 в степени 10 в степени 963. Обозначает верхний предел для математической задачи.
И вот наконец — число Грэма. Обозначает верхнюю границу решений задач с гиперкубом. Вспомним стрелочную нотацию Кнута, которая используется для обозначения больших числовых совокупностей. Суть метода состоит в добавлении вертикальных стрелок, вместо ступенчатых степеней. Вертикальную стрелку будем обозначать символом «|» Например 3|3=3 в степени 3 и равняется 27. 3||3=3 в степени 3 в степени 3 или 3 в степени 27 и равняется 7.625.597.484.987.
3|||3 это 3 с высотой столба степени 3 равной расстоянию от Земли до Марса. Количество троек в степени равняется 7.000.000.000.000. И заметьте, это не само число, а его степень! Математики обозначили его G1. Всего 5 троек из этой башни полностью покрывают гуголплекс, а первые 10 сантиметров ставят в тупик все существующие на Земле компьютеры. Дальше пустота и неведение. Далее идёт число G2, где количество стрелок равняется G1. Далее идёт G3, где количество стрелок равняется G2 и так далее. Всего таких чисел 64. G64 это и есть число Грэма. Записать его где либо невозможно, поэтому записывают формулой: G=f^64(4), где f(n)=3|^n3. (значок «^» обозначает степень: 1.000.000=10^6). Подсчитывать это бессмысленно. Число Грэма не поместится в тех самых 10 в степени 500 вселенных, даже если пронумеровать каждую частицу! Но мы всё же кое что знаем о нём. Вот последние 10 цифр этого числа: 2464195387. Первые цифры не знает никто. Возможно, через тысячи или десятки тысяч лет человечество всё-таки сможет его высчитать и оно станет элементарным и банальным.
10 самых больших и важных чисел
Дети часто задают вопрос: «Какое число самое большое?». Этот вопрос — важный шаг в процессе перехода в мир абстрактных понятий. Ответ, конечно, прост: числа, скорее всего, бесконечны, но есть определенный порог, за которым числа становятся настолько большими, что в них нет смысла, кроме того, что технически они могут существовать. Давайте возьмем десятку гигантских чисел, известных нам, но ограничимся крайне важными понятиями в мире чисел.
Десять в восьмидесятой степени — 1 с 80 нулями — это довольно массивное число, обозначающее примерное число элементарных частиц в известной вселенной, и, говоря элементарные частицы, мы не имеем в виду микроскопические частицы — мы говорим о куда меньших вещах вроде кварков и лептонов — о субатомных частицах. Это число в США и современной Великобритании называют «сто квинквавигинтиллионов». Вроде бы, несложно понять, что это число обозначает количество мельчайших частиц в нашей Вселенной, однако это самое маленькое и простое число в нашем списке.
Один гугол
Слово гугол, несколько измененное, стало часто используемым в современности, благодаря популярной поисковой системе. У этого числа есть интересная история — достаточно просто погуглить. Термин был придуман Милтоном Сироттой в 1938 году, когда ему было 9 лет. И хотя это относительно абстрактное число, и его существование объясняется необходимостью технического существования, ему все-таки нашли применение.
Алексис Лемер поставил мировой рекорд, рассчитав корень тринадцати из стозначного числа. Гугол — это стозначное число, число с сотней нулей. Также предполагается, что от одного до полутора гугол лет с момента Большого Взрыва взорвется самая массивная черная дыра. И тогда Вселенная вступит в так называемую «темную эпоху» — конец той научной вселенной, какой мы ее знаем.
8,5 х 10^185
Длина Планка — это очень маленькая длина, примерно 1,616199 x 10-35, или 0,00000000000000000000000000000616199 метра. В дюймовом кубе этих длин примерно с гугол. Длина и объем Планка играют важную роль в отраслях квантовой физике — например, теории струн — поскольку позволяют производить вычисления на самых мельчайших масштабах. Во вселенной примерно 8,5 x 10^185 объемов Планка. Это достаточно большое число, и ему все же нет практического применения, но оно остается достаточно простым в нашем списке.
2^43,112,609 – 1
Третье по величине число в этом списке — это число всех планковых объемов во Вселенной, и в нем 185 цифр. А в этом числе почти 13 миллионов цифр. Чем это число важно? Это самое большое из известных сегодня простых чисел. Его обнаружили в августе 2008 года в ходе Great Internet Messene Prime Search (GIMPS).
Гуголплекс
Вы наверняка слышали это слово, хотя бы в фильме «Назад в будущее», когда доктор Эммет Браун бормотал «она одна на миллион, одна на миллиард, одна на гуголплекс». Что такое гуголплекс? Помните длину гугола? Единица и сто нулей. А гуголплекс — это десять в степени гугол. Это больше, чем число всех частиц в известной нам части вселенной.
Вы можете отметить, что можно возводить десять в степень гуголплекс и будет еще больше, и так далее, и окажетесь совершенно правы.
Числа Скьюза
Число Скьюза — это верхний предел для математической задачи π(x) > Li(x), хоть и просто выглядящей, но крайне сложной на самом деле. По существу, число Скьюза доказывает, что число x существует и нарушает это правило, если предположить, что гипотеза Римана верна, а число x меньше, чем 10^10^10^36, первое число Скьюза. Даже первое число Скьюза больше гуголплекса. Есть также и самое большое число Скьюза: x меньше, чем 10^10^10^963.
Время возвращения Пуанкаре
Это очень сложная вещь, но основная концепция относительно проста: при наличии достаточного времени, все возможно. Теорема Пуанкаре о возвращении предполагает количество времени, которого было бы достаточно для того, чтобы однажды вся Вселенная вернулась в свое нынешнее состояние, вызванное случайными квантовыми флуктуациями. Короче, «история повторится». Предполагается, что это займет 10^10^10^10^10^1,1 лет.
Число Грэма
В 80-х годах это число попало в Книгу рекордов Гиннесса как самое массивное конечное число, когда-либо использованное в математических доказательствах. Оно было выведено Роном Грэмом как верхний предел для проблем теории Рамси о многоцветных гиперкубах. Число настолько большое, что для его записи используется стрелочная нотация Кнута (метод записи больших чисел) и собственное уравнение Грэма. Метод Кнута и принцип работы стрелок сложно объяснить, но вы можете представить себе это так. 3↑3 превращается в 3^3 или 27, 3↑↑3 превращается в 3^3^3 или 7,625,597,484,987. Вы можете добавить еще одну стрелку к 3↑↑↑3 и выйти на 7,5 триллионов уровней. Само по себе это число значительно больше, чем время возвращения Пуанкаре, поскольку вы можете добавить бесконечное число стрелок, и каждая стрелка будет невероятно увеличивать число.
Число Грэма выглядит так: G=f64(4), где f(n)=3↑^n3. Лучший способ его представить — разложить по полочкам. Первый слой — это 3↑↑↑↑3, что уже невероятно много. Следующий слой — это множество стрелок между тройками. Возьмите эти стрелки и поместите между следующими тройками. Это умножается в 64 раза. Даже сам Грэм не знает первое число, но последние десять вот: 2464195387. Вся наблюдаемая вселенная слишком мала, чтобы вместить в себя обыкновенную десятичную запись числа Грэма.
∞. Бесконечность
Это число известно всем и каждому, оно часто используется для преувеличений — как какой-нибудь «многоллион». Однако это число намного сложнее, чем большинство может представить, и если вы могли представить числа, идущие до этого пункта, именно это число очень странное и противоречивое. Согласно правилам бесконечности, есть бесконечное число нечетных и четных чисел в бесконечности, однако только половина от всех чисел может быть четной. Бесконечность плюс один равна бесконечности, бесконечность минус один равна бесконечности, бесконечность плюс бесконечность равна бесконечности, деленная пополам — тоже бесконечность, бесконечность минус бесконечность — никто не знает, бесконечность, деленная на бесконечность, будет, скорее всего, 1.
Ученые полагают, что в известной вселенной около 10^80 субатомных частиц, но это только известная вселенная. Некоторые предполагают, что вселенная бесконечна. Если это так, то математически достоверно, что есть другая Земля где-то там, где каждый атом складывается таким же образом, как и мы, и наша Земля. Шанс того, что копия Земли существует, невероятно мал, но в бесконечной вселенной это не только может произойти, но и бесконечно много раз.
В бесконечность верят не все. Израильский профессор математики Дорон Зильбергер утверждает, что по его мнению, числа не будут продолжаться вечно, и найдется настолько большое число, что когда вы добавите к нему единицу, вы придете к нулю. И хотя это число едва ли когда будет обнаружено и едва ли кто сможет его вообразить, бесконечность является важной частью математической философии.
Пятизначное число называется горкой, если в нём первые три цифры идут в порядке возрастания, а последние три — в порядке убывания. Например, 13760 и 28932 — горки, а 78821 и 86521 — не горки. Сколько существует горок, которые больше числа 77777?
Первые три цифры будут 789, а дальше только считать каждый вариант.
Ответ:
Пошаговое объяснение:
Новые вопросы в Математика
Этот сайт использует cookies Политика Cookies . Вы можете указать условия хранения и доступ к cookies в своем браузере.
Самое большое число в мире
Считается, что концепция чисел впервые возникла, когда доисторические люди начали использовать свои пальцы для подсчета чего-либо. С тех пор человечество прошло долгий путь. Теперь мы используем калькуляторы и компьютеры для подсчета самых больших чисел. И даже появились названия для чисел, которые настолько велики, что их с трудом можно представить.
Бесконечность счетных чисел
Казалось бы, ответ на вопрос о том, каково самое большое число в математике — очень прост. Бесконечность, верно? Но это не совсем правильно. Ведь бесконечность — вовсе не число, а концепция. Идея.
Бесконечность (infinitum) — это понятие, которое в переводе с латинского означает «без границ». Определение бесконечности в математике гласит, что независимо от того, насколько велико число, вы всегда можете добавить к нему 1, и оно станет больше.
Поэтому, строго говоря, не существует такого понятия, как самое большое число в мире. Можно лишь назвать наибольшее число, которому дали конкретное название.
Вот некоторые наиболее известные названия больших чисел:
| Число нулей | Название | Название на английском |
|---|---|---|
| 3 | тясяча | thousand |
| 6 | миллион | million |
| 9 | миллиард (биллион) | billion |
| 12 | триллион | trillion |
| 15 | квадриллион | quadrillion |
| 18 | квинтиллион | quintillion |
| 21 | секстиллион | sextillion |
| 24 | септиллион | septillion |
| 27 | октиллион | octillion |
| 30 | нониллион | nonillion |
| 33 | дециллион | decillion |
| 36 | ундециллион | undecillion |
| 39 | дуодециллион | duodecillion |
| 42 | тредециллион | tredecillion |
| 45 | кватуордециллион | quattuordecillion |
| 48 | квиндециллион | quindecillion |
| 51 | сексдециллион | sexdecillion |
| 54 | септендециллион | septendecillion |
| 57 | октодециллион | octodecillion |
| 60 | новемдециллион | novemdecillion |
| 63 | вигинтиллион | vigintillion |
| 66 | унвигинтиллион | unvigintillion |
| 69 | дуовигинтиллион | duovigintillion |
| 72 | тревигинтиллион | trevigintillion |
| 75 | кватуорвигинтиллион | quattuorvigintillion |
| 78 | квинвигинтиллион | quinvigintillion |
| 81 | сексвигинтиллион | sexvigintillion |
| 84 | септенвигинтиллион | septenvigintillion |
| 87 | октовигинтиллион | octovigintillion |
| 90 | новемвигинтиллион | novemvigintillion |
| 93 | тригинтиллион | trigintillion |
| 96 | унтригинтиллион | untrigintillion |
| 99 | дуотригинтиллион | duotrigintillion |
| 102 | третригинтиллион | trestrigintillion |
| 105 | кватортригинтиллион | quattuortrigintillion |
| 108 | квинтригинтиллион | quintrigintillion |
| 111 | секстригинтиллион | sextrigintillion |
| 114 | септентригинтиллион | septentrigintillion |
| 117 | октотригинтиллион | octotrigintillion |
| 120 | новемтригинтиллион | novemtrigintillion |
| 123 | квадрагинтиллион | quadragintillion |
| 126 | унквадрагинтиллион | unquadragintillion |
| 129 | дуоквадрагинтиллион | duoquadragintillion |
| 132 | треквадрагинтиллион | trequadragintillion |
| 135 | кваторквадрагинтиллион | quattuorquadragintillion |
| 138 | квинквадрагинтиллион | quinquadragintillion |
| 141 | сексквадрагинтиллион | sexquadragintillion |
| 144 | септенквадрагинтиллион | septenquadragintillion |
| 147 | октоквадрагинтиллион | octoquadragintillion |
| 150 | новемквадрагинтиллион | novemquadragintillion |
| 153 | квинквагинтиллион | quinquagintillion |
| 156 | унквинкагинтиллион | unquinquagintillion |
| 159 | дуоквинкагинтиллион | duoquinquagintillion |
| 162 | треквинкагинтиллион | trequinquagintillion |
| 165 | кваторквинкагинтиллион | quattuorquinquagintillion |
| 168 | квинквинкагинтиллион | quinquinquagintillion |
| 171 | сексквинкагинтиллион | sexquinquagintillion |
| 174 | септенквинкагинтиллион | septenquinquagintillion |
| 177 | октоквинкагинтиллион | octoquinquagintillion |
| 180 | новемквинкагинтиллион | novemquinquagintillion |
| 183 | сексагинтиллион | sexagintillion |
| 186 | унсексагинтиллион | unsexagintillion |
| 189 | дуосексагинтиллион | duosexagintillion |
| 192 | тресексагинтиллион | tresexagintillion |
| 195 | кваторсексагинтиллион | quattuorsexagintillion |
| 198 | квинсексагинтиллион | quinsexagintillion |
| 201 | секссексагинтиллион | sexsexagintillion |
| 204 | септенсексагинтиллион | septensexagintillion |
| 207 | октосексагинтиллион | octosexagintillion |
| 210 | новемсексагинтиллион | novemsexagintillion |
| 213 | септагинтиллион | septuagintillion |
| 216 | унсептагинтиллион | unseptuagintillion |
| 219 | дуосептагинтиллион | duoseptuagintillion |
| 222 | тресептагинтиллион | treseptuagintillion |
| 225 | кваторсептагинтиллион | quattuorseptuagintillion |
| 228 | квинсептагинтиллион | quinseptuagintillion |
| 231 | секссептагинтиллион | sexseptuagintillion |
| 234 | септенсептагинтиллион | septenseptuagintillion |
| 237 | октосептагинтиллион | octoseptuagintillion |
| 240 | новемсептагинтиллион | novemseptuagintillion |
| 243 | октогинтиллион | octogintillion |
| 246 | уноктогинтиллион | unoctogintillion |
| 249 | дуооктогинтиллион | duooctogintillion |
| 252 | треоктогинтиллион | treoctogintillion |
| 255 | кватороктогинтиллион | quattuoroctogintillion |
| 258 | квиноктогинтиллион | quinoctogintillion |
| 261 | сексоктогинтиллион | sexoctogintillion |
| 264 | септоктогинтиллион | septoctogintillion |
| 267 | октооктогинтиллион | octooctogintillion |
| 270 | новемоктогинтиллион | novemoctogintillion |
| 273 | нонагинтиллион | nonagintillion |
| 276 | уннонагинтиллион | unnonagintillion |
| 279 | дуононагинтиллион | duononagintillion |
| 282 | тренонагинтиллион | trenonagintillion |
| 285 | кваторнонагинтиллион | quattuornonagintillion |
| 288 | квиннонагинтиллион | quinnonagintillion |
| 291 | секснонагинтиллион | sexnonagintillion |
| 294 | септеннонагинтиллион | septennonagintillion |
| 297 | октононагинтиллион | octononagintillion |
| 300 | новемнонагинтиллион | novemnonagintillion |
| 303 | центиллион | centillion |
Как называется самое большое простое число
Простое число — то, которое делится только на себя и на единицу. В конце 2018 года американец Патрик Лярош представил научному миру самое большое простое число.
- Длина его — 24 862 048 символов. Для сравнения: в эпохальном произведении Л.Н. Толстого «Война и мир» около 6-7 миллионов символов, если учитывать знаки препинания и пробелы.
- Это число можно записать следующим образом: 2 82589933 -1
- А читается оно так: два в степени 82589933 минус один.
- Существует целый онлайн-проект GIMPS, нацеленный как раз на поиск самых больших простых чисел. В нем принимают участие математики из разных стран. Поэтому новые рекордсмены появляются часто. Работают ученые, что называется, не за страх, а за деньги. Ведь тому, кто откроет следующее наибольшее простое число Мерсенна достанется 3000 долларов.
Какое самое большое число в мире
В 1980 году в Книгу рекордов Гиннеса вошло число Грэма (оно же G64 или G), названное в честь американского математика Рональда Грэма. Оно является наибольшим числом, которое когда-либо использовалось в важном математическом доказательстве. Речь идет про теорию Франка Рамсея.
Кратко об этой теории: представим себе N-мерный куб, его вершины в случайном порядке соединены красными или синими отрезками-линиями. А наша задача — понять, до какого значения N возможно (если по-разному закрашивать ребра куба), избежать ситуации, при которой одна плоскость в кубе будет окрашена одним цветом. То есть у нас не должен получиться одноцветный «конвертик».
Математики позакрашивали кубик и так и эдак, получилось, что до шестимерного куба можно исхитриться и сделать, чтобы линии одного цвета, соединяющие четыре вершины, не лежали в одной плоскости. А вот с семимерным, как выяснили Грэм и Ротшильд, такой фокус уже не провернешь. И с восьмимерным. И. «и так далее», которое, впрочем, не бесконечно, а заканчивается фантастически гигантским числом. Вот его-то и именуют числом Грэма. Кстати, в настоящее время решение Грэма и Ротшильда устарело. Математики выяснили, что 6-7-8-9-10-11-12-мерные кубы все же можно покрасить без «конвертов». Но где-то в промежутке между 13 и числом Грэма гарантированно есть число выше которого «конверты» в любом случае будут.
Число Грэма получило всемирное признание в 1977 году, когда известный популяризатор науки Мартин Гарднер написал об этом в Scientific American.
И хотя с тех пор в математической науке были и другие кандидаты на титул самого большого числа, «детище» Грэма является самым распиаренным и общеизвестным. И если вы слышали про «гугольное семейство»:
- гугол — 10 100 ;
Или: 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 - гуголплекс — 10 гугол ,
то знайте, что этими числами в математике лишь «разминаются», а число Грэма в немыслимое количество раз больше, чем они. И даже больше, чем число Скьюза, находящееся между 10 19 и 1,3971672·10 316 и приблизительно равное e 727,951336108 .
Любопытно, что придумав гугол американский математик Эдвард Казнер хотел показать студентам разницу между невероятно большим числом и бесконечностью. Тогда число Грэма может просто «взорвать мозг».
Возможно ли представить и записать число за гранью понимания
Математики не смогут назвать вам точное количество цифр в числе Грэма, не говоря уже о том, чтобы досчитать до него. Известны лишь последние 50 цифр самого большого числа в мире — это . 03222348723967018485186439059104575627262464195387.
А вот цифры, с которых начинается G64 неизвестны, и вряд ли когда-либо будут.
Давайте сравним трех монстров: гугол, гуголплекс и число Грэма.
- Гугол — это количество песчинок, которые могут поместиться во вселенной, умноженное на 10 миллиардов. Итак, представьте себе вселенную, заполненную мелкими песчинками — на десятки миллиардов световых лет над Землей, под ней, перед ней, позади нее — бесконечный песок.
Теперь представьте, что в какой-то момент вы берете одну песчинку, чтобы рассмотреть ее под мощным микроскопом. И видите, что на самом деле это не единственное зерно, а 10 миллиардов микроскопических зерен, а все вместе они размером с песчинку. Если бы это было так для каждой отдельной песчинки в этой гипотетической вселенной, то общее количество этих микроскопических зерен было бы гуголом.
- Для количественной оценки гуголплекса астроном и астрофизик Карл Саган привел пример заполнения всего объема наблюдаемой вселенной мелкими частицами пыли размером приблизительно 1,5 микрометра. Исходя из этого, общее количество различных комбинаций, в которых эти частицы могут быть расположены, будет равно примерно одному гуголплексу.
- А теперь представим, что гуголплекс — это даже не песчинка, а крохотная точка, которую можно рассмотреть лишь в самый мощный микроскоп. И у нас вся вселенная заполнена такими крохотными точками. Так вот, даже это не идет ни в какое сравнение с числом Грэма. Но что, если мы хотим использовать все пространство наблюдаемой вселенной для его записи (предположим, что запись каждой цифры занимает как минимум объём Планка)? Увы, у нас это не выйдет! Но всегда можно пойти другим путем.
Как записать G64 с помощью метода Кнута
В 1976 году американский ученый Дональд Кнут предложил понятие сверхстепеней или нотацию Кнута. Это метод, позволяющий при помощи стрелочек, направленных вверх, записывать очень большие числа. Возведение в степень обозначается одной стрелкой вверх: ↑.
Вот как выглядит эта нотация: a ↑ b = ab = a × a × a × . и так b раз.
- Например 3↑3 = 3³.
- Гугол записывается так 10↑10↑2.
- А гуголплекс — 10↑10↑10↑2
Важной особенностью стрелок вверх является то, что они растут очень быстро. Экспонентация растет гораздо быстрее, чем умножение. 2 × 10 — это всего лишь 20, но 2↑10 = 1024. Таким же образом, каждый новый уровень стрелок растет намного быстрее, чем предыдущий уровень.
Если мысленно представить себе степенную башню из троек 3↑↑↑4 то получится конструкция, размером от Земли до Марса. А ведь мы еще даже не дошли до «нижней ступеньки», ведущей нас к числу Грэма.
Мы можем описать число Грэма огромным набором этих стрелок вверх.
Проще всего думать об этом как об итерационном процессе. Мы начинаем снизу с g 1 = 3 ↑↑↑↑ 3, а затем создаем вторую строку (назовем ее g 2) с g 1 стрелками между тройками.
Тогда g 3 — это две тройки, разделенные g 2 стрелками вверх и так далее, пока g 64 с g 63 стрелками между тройками не будет числом Грэма.
Если выбрать продолжительность жизни, равную числу Грэма вместо бессмертия, то результат будет практически одинаков. Даже если предположить, что условия во Вселенной, в Солнечной системе и на Земле вечно останутся неизменными, человеческий мозг никак не мог бы выдержать столь длинный промежуток времени без пагубных изменений.