數(shù)學(xué)上最大的數(shù)是多少?為什么?:所謂“最大的數(shù)”本質(zhì)上就是“無窮”的概念。而在人類數(shù)學(xué)史上,確實因為“無窮”的概念困擾著數(shù)學(xué)家很長時間,甚至因此出現(xiàn)過
所謂“最大的數(shù)”本質(zhì)上就是“無窮”的概念。而在人類數(shù)學(xué)史上,確實因為“無窮”的概念困擾著數(shù)學(xué)家很長時間,甚至因此出現(xiàn)過“數(shù)學(xué)危機(jī)”,也出現(xiàn)了很多注明的悖論,比如“阿基里斯悖論”,大家都應(yīng)該有所了解。
如果你問一個小學(xué)生這樣的問題,答案就很簡單:不存在最大的數(shù),可以通過反證法去證明,如果存在最大的數(shù)A,那么A+1難道不比A大嗎?
小學(xué)生的理解雖然沒錯,但在人類數(shù)學(xué)史上對“無窮”的研究和理解,絕不是“小學(xué)生理解”的這種水平,如果僅僅停留在這種水平,人類數(shù)學(xué)也很難發(fā)展到今天。
簡單講,無窮只是一個概念,“最大的數(shù)”當(dāng)然也是一個概念,并不真的存在這樣的數(shù)。記得有科學(xué)家甚至給出這樣的理解方式:最大的數(shù)是零!如果你反駁:最大的數(shù)怎么可能是零?這位科學(xué)家會說:你沒有給出最大的數(shù),怎么知道最大的數(shù)就不能是零呢?
同時,同樣是無窮也是有大小的,有的無窮就比其他無窮更大,這種大小并不能用我們常規(guī)理解方式去理解,比如說有理數(shù)有無窮多個,而無理數(shù)也有無窮多個,那么有理數(shù)和無理數(shù)哪個更多呢?結(jié)論是:無理數(shù)更多(證明方式并不難,這里不表)。
還有,自然數(shù)和偶數(shù)哪個更多?根據(jù)直覺,你可能會說自然數(shù)更多,因為自然數(shù)包括偶數(shù)和奇數(shù),但事實上兩者是一樣多的,因為你把所有的自然數(shù)都乘以2,結(jié)果不都是偶數(shù)嗎?這說明,每一個自然數(shù)都有一個偶數(shù)與之相對應(yīng),兩者當(dāng)然一樣多!
所以,莫要想“有沒有最大的數(shù)”這種問題了,多研究一下“無窮”的概念,這是一個很深的問題,設(shè)計到微積分思想,可以大大提高你的思維能力!
人類已經(jīng)使用數(shù)長達(dá)千年之久。普遍認(rèn)為,數(shù)的概念最先源于史前人類開始使用手指進(jìn)行計數(shù)。這最終演變成符號語言,然后在沙子、墻壁和木頭等物體上作標(biāo)記。
我們已經(jīng)向前發(fā)展了一大步,現(xiàn)在我們使用計算器和計算機(jī)來計算大型數(shù)字。我們甚至還給沒有極限的數(shù)起了專門的稱法,那數(shù)學(xué)中最大的數(shù)是多少?
不那么明顯
那么,最大的數(shù)是多少?答案應(yīng)該很明顯:無窮大,對吧?但這并不完全正確。
在最嚴(yán)格的意義上,無窮大不是一個數(shù)。無窮大只是一個概念,它意味著\"一個沒有約束或盡頭的數(shù)量\"。
數(shù)學(xué)中無窮大的定義表明,無論數(shù)有多大,都可以讓它再加個1使它變得更大。通過不斷地這樣做,一個數(shù)總是可以一直永遠(yuǎn)或\"無限\"變大。
數(shù)學(xué)上使用過的最大數(shù)是多少?
在正式數(shù)學(xué)證明中使用過的最大數(shù)是葛立恒數(shù)(Graham's number)。它此前作為世界上最大的數(shù)被收入于吉尼斯世界紀(jì)錄之中。
葛立恒數(shù)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(shù)。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(lán)色。那么,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?
葛立恒數(shù)無比巨大,無法用科學(xué)記數(shù)法表示,就連a^(b^(c^(…)))這樣的指數(shù)塔形式也無濟(jì)于事,甚至連數(shù)學(xué)家都難以理解它。舉個例子,如果把宇宙中所有已知的物質(zhì)轉(zhuǎn)換成墨水,并把它放在一支鋼筆中,那也沒有足夠的墨水在紙上寫下所有這些數(shù)。不過,它可以通過利用高德納箭號表示法的遞歸公式來描述。
葛立恒數(shù)
雖然這個數(shù)太大了而無法完全計算出,但葛立恒數(shù)的最后幾位數(shù)可以通過簡單的算法導(dǎo)出。其最后12位數(shù)是262464195387。
那么,葛立恒問題的答案是多少?根據(jù)一些數(shù)學(xué)家的看法,他們懷疑答案是\"6\"
這些號稱大數(shù)的數(shù)都是小菜一牒。最大的數(shù)非他莫屬。
有些號稱為所謂大數(shù)的數(shù)是否就可以不可一世了呢
梅森素數(shù)
我們知道,素數(shù)是指在大于1的整數(shù)中只能被1和其自身整除的數(shù)。素數(shù)有無窮多個,在素中能被稱為大數(shù)的數(shù)就是梅森素數(shù),如果梅森數(shù)是素數(shù),就稱為梅森素數(shù)。梅森素數(shù)是一類在短時間內(nèi)變大隨著素數(shù)越變越大,它的增長將無法想象。直到1951年,這些質(zhì)數(shù)中只有12個已知,但到今年,已知的質(zhì)數(shù)有48個。
在2013年前已知的最大素數(shù)是2^ 57885161 - 1,它有1700多萬位數(shù),但是現(xiàn)在該記錄已被刷新,目前僅發(fā)現(xiàn)51個梅森素數(shù),最大的是M82589933,即2的82589933次方減1,有74862048位數(shù)。用這個素數(shù)印出的一本書達(dá)七百余頁。
葛立恒數(shù)。在上世紀(jì)70年代,美國數(shù)學(xué)家羅納德·葛立恒所從事的一項工作后來證明與之打交道的數(shù)非常大。他試圖解決一個與更高維度的立方體有關(guān)的問題,當(dāng)他最終得到解答的時候,發(fā)現(xiàn)答案涉及到的數(shù)如此之大,以至我們沒法將它寫下——假如按A4紙的厚度,一頁寫2000個數(shù)字的話,整個宇宙空間都不夠?qū)?它就是葛立恒數(shù),葛立恒數(shù)無比巨大,無法用科學(xué)記數(shù)法表示,就連a^(b^(c^(…)))這樣的指數(shù)塔形式也無濟(jì)于事,甚至連數(shù)學(xué)家都難以理解它。
TREE(3)
葛立恒數(shù)雖然大,但還有比它更大的。是的,TREE(3)就是這樣一個恐怖的存在!Tree(3)比葛立恒數(shù)大太多了大。葛立恒數(shù)跟TREE(3)比小得可以忽略不計,即使把葛立恒數(shù)迭代葛立恒數(shù)次,與TREE(3)相比依舊是無窮小量。那么到底什么是樹3呢?聰明的網(wǎng)友從字面上應(yīng)該可以看出其實跟樹有關(guān)。
簡單點就是你畫一個這樣的樹,從根部開始先畫第一個結(jié)點,然后每畫一個樹枝增加一個結(jié)點,要求新節(jié)點數(shù)不能大于它的節(jié)點總數(shù),還要求從第二筆開始節(jié)點顏色不能和第一棵的一樣,就這么畫就是。好的,先開始tree(1),你會發(fā)現(xiàn)你才開始畫第一個結(jié)點,就不能再往下畫了,因為只允許一種顏色,無論你怎么畫結(jié)點,它都得和第一棵樹結(jié)點一樣。接著開始tree(2),你會發(fā)現(xiàn)假如你第一棵畫的是紅結(jié)點,那么往上畫樹枝的結(jié)點只能用綠色了,但再往上走到第三層,你用綠色就和下面重復(fù)了,你換成紅色也不行,因為這和第二層也重復(fù)了,所以只能畫3筆,即紅結(jié)點,兩個綠結(jié)點。
葛立恒數(shù)曾經(jīng)被視為在正式數(shù)學(xué)證明中出現(xiàn)過最大的數(shù),雖然還獲過吉尼斯世界紀(jì)錄,但是后來則被TREE(3)取代。但相信這些所謂大數(shù)可被稱為大多的人卻完全忽略了一個被人類發(fā)現(xiàn)最早而又最大而上升最快的一個大數(shù)的存在。這個就是世界上被稱為偉大的數(shù)學(xué)家歐幾里德。。。歐幾里德在大約公元前三百年前在他所著的《幾何原本》中就用幾何的方法證明了素數(shù)的無限性,它的大意是,今有線段AB,設(shè)線段C等于AB,在線段C外加上一點G,我們說,G和A,B,C,都不相同,如果說相同的話,這是不可能的,如果G能被AB所平分,那么G必然能被C所平分,如果不能被A,B,C,所平分,我們找到了一個比ABC更大的的數(shù)G,它要比ABC更多。用式子表示即,1X2X3X4X5X6X7。。。。。。xP十1,用公式表示則,G=PXP1XP2xP3。。。。。。XP十1。用這個公式能求出,1X2X3X5=3O十1=211,1X2X3X5......X37=7.420738e12十1。1X2X3X5......X97=2.305568.e36十1。百數(shù)之內(nèi)舜間搞定。如果你肯拿起手機(jī),以此方法計算,則可以1X2X3X5......X127=4.014476e48十1。1X2X3X5.......X229=1.907825e91十1。在自然數(shù)中的正整數(shù)所含素數(shù)的間隔問題,有人說是神秘莫測,有時他離的很遠(yuǎn),遠(yuǎn)的無可想象,這位無名偉大的數(shù)論先生,是這樣敘述素數(shù)間隔序列的,在自然數(shù)中的正整數(shù)中所含的兩個素數(shù)之間,這一要多長有多長的間隔,使得所含的兩個素數(shù)之間的間隔,更加顯得神秘莫測。例如我們要在兩個素數(shù)之間插入一千個合數(shù),只需要,1X2X3X4X5......X10001十1。。。。。。1X2X3X4X5......X1001十1001。
在數(shù)學(xué)上,不存在所謂的最大的數(shù),也沒有最小的數(shù),因為數(shù)是無窮無盡的,可以無限變大和變小。
我們很容易通過反證法來證明沒有最大數(shù),假如p是最大的數(shù),那么,必然存在p+1>p,所以最大的數(shù)不存在。同理,也沒有最小的數(shù)。
但如果要說有意義的最大數(shù),數(shù)學(xué)家使用過一些超乎想象的大數(shù),它們大到不可以思議的程度,大到都無法用普通方法來表示。其中最著名的一個例子莫過于由數(shù)學(xué)家葛立恒發(fā)現(xiàn)的葛立恒數(shù)。
葛立恒數(shù)源自于圖論,它是一個極其巨大的自然數(shù)。為了表示這個數(shù),需要用到高德納箭號表示法:
以a和b都取3為例:
3↑3=3×3×3=27
在一個箭號的情況下,3↑3=3^3,這樣看起來與指數(shù)相比并沒有什么特別的。但如果再加一個箭號,這個數(shù)的大小將會劇增:
3↑↑3=3↑3↑3=3↑27=7625597484987
在兩個箭號的情況下,3↑↑3=3^27,結(jié)果已經(jīng)到萬億級別。如果再多一個箭號,這個數(shù)將會大到無法用普通的簡便方法來表示:
3↑↑↑3=3↑↑3↑↑3=3↑↑7625597484987=3^3^3^3……^3(共有3^27個3)
但葛立恒數(shù)還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3↑↑↑3。定義如下的式子:
g(n)=3↑^g(n-1)3
在這個式子中,g(1)=3↑↑↑↑3。每一層數(shù)都用于表示上一層的箭號數(shù)量,隨著n的增加,g(n)的數(shù)值會以極快速度增大。當(dāng)n=64時,g(64)為葛立恒數(shù)。
葛立恒數(shù)非常大,大到我們難以想象。試想一下,在半徑為465億光年(4.4×10^26米)的可觀測宇宙中,每一個普朗克空間(4.2×10^-105立方米)中填入一個數(shù),也根本無法寫完葛立恒數(shù),即便是上億個可觀測宇宙也完全不夠?qū)憽?/p>
雖然我們無法完全寫出葛立恒數(shù),但數(shù)學(xué)家可以算出葛立恒數(shù)的最后500位:
除了葛立恒數(shù)之外,數(shù)學(xué)家還使用過比它大得多的數(shù),比較著名的例子是TREE(3)。在TREE(3)面前,即便是葛立恒數(shù)也是小得跟0一樣。如果宇宙的半徑達(dá)到了葛立恒數(shù)那么大,也無法寫完TREE(3)。
數(shù)學(xué)上最大的數(shù)是“1”因為任何數(shù)都的從“1”開始。“1”是頭,“1”代表天。
我記得小學(xué)老師給我們說,沒有最大的數(shù)字就像無窮大一樣,就像宇宙一樣沒法來計算的。
如果單論大小的話,很顯然沒有最大的數(shù),可是這樣的話這個問題就沒意思了。
那么在阿伏伽德羅常數(shù)這類有具體意義的數(shù)中,哪個最大呢?
據(jù)數(shù)學(xué)之神王♂琦說,應(yīng)該是梅森素數(shù)。
什么是梅森素數(shù)呢?當(dāng)x=(2^n-1)且x為素數(shù)時,x就是一個梅森素數(shù)。由于梅森素數(shù)增長極快,所以一般已知的最大的梅森素數(shù)同時也是已知的最大的素數(shù)。
截止至2018年12月7日,我們發(fā)現(xiàn)的最大的一位梅森素數(shù)是2^82589933-1 ,它一共有24862048 位數(shù)。
2018 年 1 月 13 日,日本一家出版社把當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)的最大的梅森素數(shù)2^77232917-1從頭到尾打印出來出版成書,取名為《最大的素數(shù)》。這本書裝幀設(shè)計非常簡單, 720 頁密密麻麻的全是數(shù)字,而且4 天時間就賣出了 1500 本,當(dāng)時在亞馬遜甚至還常常處于缺貨狀態(tài)。
這些人好無聊。。!
數(shù)學(xué)上有意義的最大數(shù)就是人類所處那個泡泡中實際中微子數(shù):數(shù)的大小是930億光年空間(體積)除以普朗克空間(小球體)。
由于每一個普朗克空間對應(yīng)一個中微子,每一個中微子中隱含一個光子,一個光子帶1份能量h(普朗克常數(shù)),這樣就可以計算出總暗能量。
其實所有漂浮在宇宙大空洞中的泡泡相互間是不可見的,總宇宙中泡泡數(shù)量也是不可估計的。
感謝邀請!
我不懂?dāng)?shù)學(xué),不過我認(rèn)為9是最大的數(shù)。因為到10又回到零。而且,9 是很神奇的數(shù)字,別的不說,9的倍數(shù)相加,最后得到的個位數(shù)都是9,不信你試試。18,27,36,45,54,63,72,81,108,117。算下去吧,沒完沒了,最后都是9。
讓我猜一猜,十位數(shù)當(dāng)中最大可能要數(shù)5最大?
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