世界上最大的數和計數單位
我們從小就學習數學,知道了許許多多的數字,從0到十億,或許大家知道世界上最大的數和計數單位分別是什么嗎?跟著小編一起來了解吧。
世界上最大的數
最大的數,從數學意義上講是不存在的。但是有一個數。宇宙間任何一個量都未能超過它,這個數就是10的100次方,也叫“古戈爾”(gogul的譯音)。
目前世界上每秒運算10億(10的9次方)次的最快速的電子計算機,假定它從宇宙形成時(距今約200億年)就開始運算,到今天,其運算總次數也不夠10的100次方次。
地球的面積約為510000000平方公里,如果用平方毫米作單位來表示,也只不過是5×10的20次方平方毫米。地球的體積為1083000000000立方公里,如果我們用立方毫米來表示,那也只有10的30次方。1立方毫米相當于一根大頭針的針頭那么大,里面最多能容納10粒細砂,那么整個地球的體積內,也只能容納10的31次方顆細砂粒,這些數字,都遠遠小于“古戈爾”。
星際距離,一般用光年來度量。1光年是光線一年所通過的距離,約為9500000000000公里。我們目前所能觀測到的空間范圍(約100億光年),用最小的長度單位埃(千萬分之一毫米)來表示,也只有10的36次方埃。
宇宙是我們研究對象中最大的一個,原子核(其直徑為10的負13次方~10的負12次方厘米)是最小的一個,而這兩個研究對象的大小(線度)對比的倍數,也只有10的40次方倍。
再說時間,我們選一個具有物理意義的最小計時單位,來表示宇宙中最長的時間--“宇宙年齡”。我們取光線穿過一個原子核那么大的空間所用的時間,作為計算時間的單位,那么,“宇宙年齡”是這一單位的10的40次方倍。
下面我們來計算一下整個宇宙空間所存在的基本粒子總數,其中包括質子、中子,以及中微子和沒有靜止質量的'光子。雖然一粒灰塵中含有幾十億個基本粒子,但在整個宇宙空間,總共約有10的80次方個基本粒子。這個數只是“古戈爾”的一千億億分之一。
世界上最大的計數單位
若干年前,一位會計朋友問我:中國有比億、兆更大的計數單位嗎?最大的計數單位是什么?我回答不了。又過數年,偶翻康熙字典,答案找到了。
在“秭”字之下,引《風俗通》說:“千生萬,萬生億,億生兆,兆生京,京生秭,秭生垓,垓生壤,壤生溝,溝生澗,澗生正,正生載。載,地不能載也。”這樣說來,中國的計數單位共有15個字,排列起來是:個十百千萬,億兆京秭垓,壤溝澗正載。
啊!中國最大的計數單位是“載”。“載”有多少位數呢?是一個15位的數嗎?不是!按照萬萬為億,億億為兆的規律,“載”是“正”“正”的乘積。不難推算,“載”是一個有4097位數的數。
古戈爾普勒克斯
古戈爾普勒克斯(googolplex),是10的古高爾次方,而古高爾則是10的100次方即10100,或記作1E+100,所以古戈爾普勒克斯就是10的10^100次方,或記作1E+(1E+100)。是一個很大的數。如果較真一下,古高爾是10的100次方,也就是10的000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000次方,以這個101位數作為指數,10為底數,則冪的值10的10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000次方就是古戈爾普勒克斯。
古高爾和古戈爾普勒克斯對數學沒有什么特別的意義或是有什么特別的應用,它唯一的用途是有時被用于數學教學上。其一用來說明現今宇宙的所有粒子總和連10的90次方都不到,更不要說古高爾;其二,既然古高爾遠比宇宙的所有粒子總和還要多,所以請不要想古戈爾普勒克斯具體到底是多少,只知道古戈爾普勒克斯是10的10^100次方或者是10的10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000次方就行了。
古高爾和古戈爾普勒克斯這兩個詞完全是由一位美國數學家和他的侄子創造出來的。1938年,美國數學家愛德華·卡斯納(Edward Kasner)九歲的侄子米爾頓·西羅蒂(Milton Sirotta)創造出古高爾(googol)這個詞,這個詞是為了勾畫出一個不可想象的大數和無窮大之間的區別。卡斯納在他的《數學與想象》(Mathematics and the Imagination)一書中寫下了這一概念,并且根據古高爾直接派生出古戈爾普勒克斯。
古高爾,是一個比現今現今宇宙的所有粒子總和還大的數,或許你會覺得這個數是無法能夠通過任何及其微小的計量單位不停放大可以達到的。只能夠使用增長最快的指數函數能夠在有限時間內超越(諸如2的333次方)。
但實際上,一個非常簡單的階乘數就可以超過它,那就是70。
真的不可思議,70個人隨便排成一排,排列的總數竟然超過了古高爾?是的,70!約等于1.2古高爾,古高爾被超越。
古戈爾普勒克斯,這個只能夠想象的大數,基本上通過初等數學運算也是遠遠無法達到的,但是一旦上升到超運算或者各種大數表示法代表的數,則古戈爾普勒克斯也不過只是很小的數而已,諸如49=9^(9^(9^9))這個數遠遠大于古戈爾普勒克斯,而410更是遠遠大于49。
自然數沒有真正的最大數,但如果非要說現時數學上證明中出現過最大的數,那就只有葛立恒數了。而3→3→3→3又遠遠大于葛立恒數,而3→3→3→3+1很明顯大于3→3→3→3好了,基本數論已經告訴我們,自然數沒有真正的最大數。
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