四根牙籤拼出的最大數字

我拿出四個牙籤,問小朋友,你能拼出的最大數字是多少?

第一次拼出來的是88。

四根牙籤拼出的最大數字

只有兩位數。。。你一定不服氣,能夠拼出來比88大的數字。。。

豎起來就多了啊!

接下來拼出了1111。

四根牙籤拼出的最大數字

你拼的比這個大嗎?我還能拼出來更大的呢!

都說中文更有效,我可以拼一個"萬"字!

四根牙籤拼出的最大數字

10000還不夠大呢,你說是不是?

你能拼多大?

我想到了乘方!是不是1111要大很多?

11^11=285,311,670,611=2.85312E+11

四根牙籤拼出的最大數字

你在想什麼鬼主意?要超越!超越啊!

四根牙籤拼出的最大數字

電腦知識都用上了!

11T,有KB、MB、GB、TB,1T是多少啊?

1T字節=1024GB=1024*1024MB=1024*1024*1024KB=1,099,511,627,776。翻譯成中國話是一萬億了。

11T=12,094,627,905,536

當然,比TB大的還有哪些呢?

1KB(Kilobyte 千字節) = 2^10 B = 1024 B;

1MB(Megabyte 兆字節) = 2^10 KB = 1024 KB = 2^20 B;

1GB(Gigabyte 吉字節) = 2^10 MB = 1024 MB = 2^30 B;

1TB(Trillionbyte 太字節) = 2^10 GB = 1024 GB = 2^40 B;

1PB(Petabyte 拍字節) = 2^10 TB = 1024 TB = 2^50 B;

1EB(Exabyte 艾字節) = 2^10 PB = 1024 PB = 2^60 B;

1ZB(Zettabyte 澤字節) = 2^10 EB = 1024 EB = 2^70 B;

1YB(YottaByte 堯字節) = 2^10 ZB = 1024 ZB = 2^80 B;

1BB(Brontobyte ) = 2^10 YB = 1024 YB = 2^90 B;

1NB(NonaByte ) = 2^10 BB = 1024 BB = 2^100 B;

1DB(DoggaByte) = 2^10 NB = 1024 NB = 2^110 B;

你肯定馬上就想到下一個啦。

四根牙籤拼出的最大數字

T^T.這是一個多大的數字啊?

10995116277761099511627776。。。這是一個很大的數字了。

這個數字究竟有多大?

我們先看看其它的有名的大數字。

古戈爾(googol)是指1後有100個0,可以表示為: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。這是美國數學家愛德華·卡斯納的侄子米爾頓·西羅蒂造出古戈爾一詞,卡斯納其派生出古戈爾普勒克斯googolplex一詞。

因為古戈爾比已知宇宙中基本粒子數目要多(後者估計在10^72到10^87之間),而古戈爾普勒克斯的零的數目為古戈爾,所以要把古戈爾普勒克斯googolplex以十進制寫出來或存入檔案都是不可能的。

以另一角度看,假設要把古戈爾普勒克斯要小得看不到的1點字型印出。TeX排版系統的1點字型一個數字佔0.3514598毫米,整個數需要米。已知宇宙的直徑是米。所以整個數的長度是宇宙直徑的倍。所需要的時間也是長得不可能的:要是一秒鐘寫2個數字,寫出古戈爾普勒克斯的時間是宇宙年齡的1.1×10^82倍。

T^T應該是介於兩個數字之間的數字。也就是:

googol < T^T < googolplex

佛祖也思考過大數,下面是他老人家的想象力:

萬:代表的是10的四次方;

億:代表的是10的八次方;

兆:代表的是10的十二次方;

京:代表的是10的十六次方;

垓:代表的是10的二十次方;

杼:代表的是10的二十四次方;

穰:代表的是10的二十八次方;

溝:代表的是10的三十二次方;

澗:代表的是10的三十六次方;

正:代表的是10的四十次方;

載:代表的是10的四十四次方;

極:代表的是10的四十八次方;

恆河沙:代表的是10的五十二次方;

阿僧祗:代表的是10的五十六次方;

那由它:代表的是10的六十次方;

不可思議:代表的是10的六十四次方;

無量:代表的是10的六十八次方;

大數:代表的是10的七十二次方;

頻波羅:代表的是10 的56次方;

矜羯羅:代表的是10 的112次方;

不可說不可說轉:代表的是10 的7 × 2^122次方。

葛立恆數,被視為現在正式數學證明中出現過最大的數。它大得連科學記數法也不夠用。

葛立恆數是在吉尼斯世界紀錄中世界最大的「有意義」的自然數。

葛立恆(Ronald Graham,1935年10月31日-,生於加州托夫特),數學家,在排程理論、拉姆齊理論、計算幾何學和低差異數列均有建樹。其妻亦是數學家。

葛立恆數是拉姆齊理論(Ramsey theory)中一個極其異乎尋常問題的上限解,是一個難以想象的巨型數。這個問題表述為:

連接n維超立方體的每對幾何頂點,獲得一個有著2^n個頂點的完全圖(每對頂點之間都恰連有一條邊的簡單圖)。將該圖每條邊的顏色填上紅色或藍色。那麼,使所有填法在四個共面頂點上包含至少一個單色完全子圖的最小n值為多少?

葛立恆數無比巨大,無法用科學記數法表示,就連a^(b^(c^(…)))這樣的指數塔形式也無濟於事,甚至連數學家都難以理解它。

雖然這個準確答案未知,但葛立恆數是現時所知最小的上界。

雖然這個數太大了而無法完全計算出,但葛立恆數的最後幾位數可以通過簡單的算法導出。其最後12位數是262464195387。

知乎上查到的:

科學領域的數字,都很小,用多重指數(多層科學計數法)就可以表達出來。

1層指數:粒子的數目。1摩爾是6×10^23,而整個可觀測宇宙範圍內的質子數則是136×2^256(約為1.575×10^79。這個奇怪的表達式是Arthur Eddington給出的),光子數是1.1×10^89,而所有的基本粒子的數目則約為10^97。

2層指數:粒子的排列。只需要很少的幾個粒子,它們的排列數就已經可以超過宇宙中所有基本粒子的數目了。比如6階魔方的狀態數是1.57153×10^116。"微觀狀態數"就是這樣一種排列的概念,而且參與排列的粒子數目更大。整個可觀測宇宙的熵大約是10^120,這意味著微觀狀態數大概是10^10^120。

3層指數:龐加萊迴歸時間。

現實世界實在是太小太小了。如果你踏入數學領域,那麼你將看到更加巨大的數字。這些"更加巨大的數字",可以分成3類。

第一類,最小的,是可定義、可計算的數,或者能被這樣的數限制住的數。

第二類,更大的,是可定義、不可計算的數,或者能被可定義的數限制住,卻沒有算法可以計算的數。

第三類,最大的,則是不可定義的數。

Moser數、Graham數、Goodstein數列、TREE(3)、SCG(3)、燃燒數(fusible number)

給你們足夠過的能夠燃燒的繩子,已知每根繩子燒完需要1分鐘,但是繩子不均勻,所以你沒有辦法在繩子燃燒的中途判斷時間。那麼你將如何測量出45秒?

Loader數:如果僅僅給你們512個字符(不計空白)的空間,編出一段程序,在一臺假想的、有著足夠大的內存的計算機上,運行足夠長的時間,你最多能讓它輸出多大的數呢?乍一看,512個字符少之又少,甚至根本難以把像TREE函數、SCG函數那樣的東西定義出來,然而Ralph Loader卻寫出了下面這段C語言代碼,輸出一個瘋狂的大數——Loader數。

Busy beaver:在所有n狀態、2色的、能夠停機的圖靈機中,從開始運行(空白紙帶)到停機為止寫入的格子數的最大值,記作BB(n)。比BB更強大的是Ξ函數。

《大數入門》一書終結在Rayo數上。如果說busy beaver是第二類大數的大門,那麼Rayo數便是第三類大數的大門。與前兩類大數相比,Rayo數簡直就是開掛。簡單說來,Rayo數是在一階集合論語言中用不超過10^{100}個字符能夠定義出的有限的數的上確界。

最終,我們拼出了無窮大"∞"

四根牙籤拼出的最大數字

無窮大很大嗎?有沒有比無窮大更大的?

阿列夫零!

先看一個關於無窮大悖論的故事

基塔:""無窮飯店"是我們銀河系中心的一家巨大的旅館。它擁有無窮多個房間,這些房間通過黑洞伸展到更高級的時空領域。房間號從1開始,無限制地排下去。 一天,這個旅店的客房全住進了客人,這時候來了一位飛碟(不明飛行物)的駕駛員,他正要去別的星系。 儘管已經沒有空房間了,可是旅店老闆仍然給駕駛員找到了一個房間。他不過是把原來住在各個房間裡的房客都一一移到高一號的房間。於是左邊第1號房間就空出來給該駕駛員住。 第二天又來了五對夫婦渡蜜月。無窮飯店能不能接待他們,老闆只不過把每個客人都一一移到高5號的房間中去,空出的1到5號房就給這5對夫婦 。週末,又有無窮多個泡泡糖推銷員來到這家旅館開會。 "

赫爾曼:"我能夠理解無窮飯店可以怎樣接待有限數量的新到者,可是它怎麼能夠再給無窮多旅客找到新房間呢? "

基塔:"很容易,我親愛的赫爾曼。老闆只要把每個房間裡的客人移到原來號碼兩倍的房間中去就行了。 "

赫爾曼:"對了!這下每個房間裡的人都住到雙號房中,餘下的所有單號房間有無窮多個,它們空出來給泡泡糖商人住!"

關於無窮大還有很多悖論。計數用的數是無窮大等級中最低一級的無窮數。在整個宇宙中的點數是第二級無窮大數,第三級無窮大數比這要多得多!

德國數學家喬治·康託發現了無窮大的這種等級,他把這種新型的奇異等級稱為阿列夫零、阿列夫1、阿列夫2等等。關於阿列夫數有很多深刻的神秘性,解決它們是現代數學中最激動人心的挑戰之一。

飯店老闆最後施的策略就是打開無窮多個房間。這表明如何用阿列夫零減阿列夫零得到阿列夫零。讓每一個數與每一個偶數一一對應,則餘下的是一個由全部奇數所構成的阿列夫零集。

由實數所構成的集合形成更高一級的無窮集,康託稱之為阿列夫1。康託的輝煌成就之一就是著名的"對角論證法",它說的是阿列夫1的元素不可能與阿列夫0的元素構成一一對應關係。阿列夫1也就是在一條線段上全部點的數目。康託證明了這些點怎樣能與一條無限直線上的點一一對應,怎樣與一方塊上的點、與一無限大平面上的點;與一立方體中的點、與無限大空間中的點一一對應,如此下去還可以與超立方體或更高維空間中的點一一對應。阿列夫1又稱為"連續統的勢"

阿列夫2是一切可能的數學函數——連續函數和不連續函數的數目。因為任何一個函數都可畫為一曲線,我們把"曲線"取廣義以包括不連續曲線,則阿列夫2就是一切可能的曲線數目。同樣,如果我們所指的曲線是在一張郵票上,或者在一個無窮空間裡,或者在一個無窮超空間裡的全部曲線,這一切都沒有問題,仍是阿列夫2。康託還證明了阿列夫2不可能與阿列夫1一一對應。

當一個阿列夫數被升級為它本身的冪,則產生一個更高級的阿列夫數,它不能與產生它的阿列夫數一一對應。因此,阿列夫數的階梯向上是無窮的。

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