趣闻:世界上最大的数是多少?
icon2 Brain Storm | icon4 2008-10-17 18:05| icon320 Comments | 本文内容遵从CC版权协议 转载请注明出自matrix67.com

    你能想到的最大的数是多少?我电脑里A片的字节数?人体的细胞个数?整个地球的质量?宇宙间所有原子的个数?当然,在数学研究中,数学家们很可能会创造出一些比这些数都大的数。
    1938年,数学家Edward Kasner的外甥发明了一个表示10^100的单词googol,这个数已经超过了宇宙中所有原子的个数。Pólya曾经猜想,小于等于n的正整数中,质因子个数为奇数的数不少于质因子个数为偶的数;1958年数学家C. B. Haselgrove首先给出了一个长达361位的反例。上个月,人们找到了一个新的Mersenne素数2^43112609-1,它一共有12978189位。1955年,数学家Stanley Skewes证明在不超过10^(10^(10^963))的范围内存在x满足π(x) > li(x),其中π(x)表示不超过x的素数有多少个,而li(x)则是dt/ln(t)从0到x的定积分。


    根据一项吉尼斯世界纪录,目前人类所创造的具有实际意义的最大的数是Graham数。
    考虑这样一个问题:给定一个n维超立方体,连接这2^n个顶点所产生的所有点对,得到一个顶点数为2^n的完全图。对所有边进行红蓝二染色。是否可能找到某个n,使得在任意染色方案中总存在一个完全子图K_4,它的所有边都是一种颜色,并且四个顶点共面?我们通常把满足要求的最小的n记为N*。1971年,Graham和Rothschild证明了满足要求的n是存在的,并且给出N*的一个上界:N*<=g(64),其中g(1)=3↑↑↑↑3,并且g(n)=3↑↑...↑3(共g(n-1)个“↑”)。“↑”是Knuth发明的一种数学符号,简单地说,它的定义如下:

    

    注意并列的“↑”要从右至左计算。因此,m↑n就表示m^n,而m↑↑3则表示m↑m↑m,即m^(m^m)。
    通常把这个g(64)叫做Graham数。Graham数有多大呢?这恐怕只能靠诸位想象了。上面这句话没有任何修辞手法,因为我们真的无法用任何现有的语言直观地说明这个数的大小。即使说它有多少位,或者它的位数有多少位,或者我们需要在前面那句话里嵌套进多少个“的位数”(相当于用n^n^n^...^n的形式来表示),也不能言出这个数的大小。

20 条回复

  • 楼层: 沙发 | | wxnfifth 说:

    以前你好像一直没提新发现梅森素数的事,今天终于提了一下

  • 楼层: 板凳 | | zmc 说:

    板凳

  • 楼层: 地毯 | | hetong_007 说:

    地毯

    我在一本很小很小的册子上面见到过 ↑ 符号

    没想到这还有记录

  • 楼层: 地板 | | cgy 说:

    取几次对数的话
    用↑↑表示的数貌似还是不大的了
    ↑↑↑还是无法想象的..

  • 楼层: 地下室 | | 匿名 说:

    en.wikipedia.org
    http://en.wikipedia.org/wiki/Big_numbers
    上有很多介绍

  • 楼层: 地基 | | 凌晨海风 说:

    我想还是办法基于N*再构建更大的具有一定意义的数的。
    如果将宇宙年龄类比成自然数的无穷大,这个N*貌似已经可以被认为是阿列夫1了。

  • 楼层: 地壳 | | 凌晨海风 说:

    ↑这个符号,一个的话就是指数级,两个的话还能在纸上描绘出来,也就是指数的指数的指数上去一共n层楼。可是到三个↑的时候,纸上已经无法描绘了,不过心里面还是能想的清楚的。到四个↑的时候彻底晕倒了,大脑也已经无法想象到底怎么计算m↑n了。
    文中的N*竟然是用它的前面一个级数来表示↑有多少个!真佩服那些数学家,如何处理这种根本无法想象的数字的。

  • 楼层: 地幔 | | 凌晨海风 说:

    有谁能想象g(N*)是怎么样子的么,嘿嘿

  • 楼层: 地核 | | 不再犹豫 说:

    googol

    想起了Google的由来~

  • 楼层: 10楼 | | thebusyone 说:

    Rothschild
    让我想起了货币战争上的某人
    传说某家族又50万亿美元家产....

  • 楼层: 11楼 | | Matrix67: My Blog » Blog Archive » 经典证明:任何正整数着色方案中都含任意长的单色等差数列 说:

    [...]       真正牛B的是对k的归纳证明。我们下面尝试证明k=4、c=2的情况。由于当k=3时每325个数里面必然有一个等差数列,因此我们按每487个数一组进行分组。这样可以保证每一组里面的前325个数中总存在长为3的单色等差数列,并且该数列的第4个数也在该组内。注意,一个487元组共有2^487种染色方案,如果我们把它们看作2^487种不同的“广义颜色”,由k=3、c=2^487的情况知,必然存在3个组,这3个组的编号形成等差数列,并且它们的染色方案完全相同。于是我们考虑每一组中前325个数所形成的长为3的等差数列,并考虑该数列中第4个数的颜色:如果颜色相同,问题解决,否则便考察顺推下去的第4个组的相应位置上的数的颜色,它将别无选择。     类似地情况,我们可以归纳出任意大的k和任意大的c的情形。可想而知(或者说难以想象),用这种做法得出的N是何等的巨大,它将很快超出整个宇宙中任何具有实际意义的数字,其大小已经不能用通常的方式来记录了。不过,再大的N也是有限的。这个证明牛就牛在他的气势之宏大,以至于很多人都不敢想……当我读到2^487种颜色时,视野一瞬间广大得难以描述;并且当我向着k更大的方向看去时,不禁对数字表示深深的膜拜。 Posted in Brain Storm Tags: 组合数学, 证明, 惊奇数学事实Trackback: http://www.matrix67.com/blog/archives/1738/trackback 我猜您可能还喜欢: 趣题:用奇数个相同的多联骨牌组成轴对称图形 [...]

  • 楼层: 12楼 | | Matrix67: My Blog » Blog Archive » 比乘法更大的是乘方,比乘方更大的是什么? 说:

    [...]     类似的东西不止一次地被提出过。两年前给大家介绍过世界上最大的数,当时就用到了 Knuth 箭头记号。这也是一种表示大数的方法,其思想与 Goodstein 记号几乎完全一样。 Ackermann 函数也是一个神速增长的函数,它的定义也有异曲同工之处。很多外文数学论坛则用 a [n] b 来表示 a 与 b 之间的第 n 级运算,是我比较喜欢的一种符号。 [...]

  • 楼层: 12a楼 | | Matrix67: My Blog » Blog Archive » 点燃绳子究竟还能测出哪些时间? 说:

    [...] Graham 数 [...]

  • 楼层: 14楼 | | 点燃绳子究竟还能测出哪些时间? « 广东实验中学学生频道BETA 说:

    [...] 那么,在 3 之后最接近 3 的可测时间是 3 加上 2 的负多少次方呢?答案是 2 的 负 1 541 023 937 次方,可见烧绳子测量时间理论上有多精确。序列 1, 3, 10, 1 541 023 937 的增长速度之惊人,甚至可以说已经超过了指数级增长。那么,序列的下一项有多大呢?这个下一项真的可以说是大到难以想象了。即使说它有多少位,或者它的位数有多少位,也不能描述出它的大小。这个数必须用一些特殊的数学记号来表示,它大到甚至可以和 Graham 数 相提并论。 [...]

  • 楼层: 15楼 | | dandan02468 说:

    经我证明,0可以做分母,而且1/0不等于无穷大,它大于一切正数,小于一切负数。正负两头加起来,一个常数周期为0/2。所以,我准备投稿,并申报吉尼斯世界纪录。向世界宣布:人类目前创造的最大的有意义的数字是2/0,而不是Graham数。

  • 楼层: 16楼 | | LenenTom 说:

    Matrix67,你真该看看http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E6%96%87%E6%95%B8%E5%AD%97#.E5.A4.A7.E6.95.B8.E7.B3.BB.E7.B5.B1

  • 楼层: 17楼 | | kpjmdpmur 说:

    LenenTom,3↑↑↑3取7625597484982次自然对数就差不多和“不可说不可说不可说”一样大了。

  • 楼层: 18楼 | | neo 说:

    我猜只有N维的生物才可以理解到底有多大把,3g(64)就是一个64位空间的3边长的立方体容量咯?

  • 楼层: 19楼 | | 快快快 说:

    到底是神魔

  • 楼层: 20楼 | | hoho 说:

    回复neo:too simple 那只有3^64

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