11.28 數學上最大的數是哪個?

數學上最大的數是哪個?

在數學上,不存在所謂的最大的數,也沒有最小的數,因為數是無窮無盡的,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,假如p是最大的數,那麼,必然存在p+1>p,所以最大的數不存在。同理,也沒有最小的數。

但如果要說有意義的最大數,數學家使用過一些超乎想象的大數,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於由數學家葛立恆發現的葛立恆數。

數學上最大的數是哪個?

葛立恆數源自於圖論,它是一個極其巨大的自然數。為了表示這個數,需要用到高德納箭號表示法:

數學上最大的數是哪個?

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,這樣看起來與指數相比並沒有什麼特別的。但如果再加一個箭號,這個數的大小將會劇增:

3↑↑3=3↑3↑3=3↑27=7625597484987

在兩個箭號的情況下,3↑↑3=3^27,結果已經到萬億級別。如果再多一個箭號,這個數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)

但葛立恆數還要遠遠大於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。每一層數都用於表示上一層的箭號數量,隨著n的增加,g(n)的數值會以極快速度增大。當n=64時,g(64)為葛立恆數。

數學上最大的數是哪個?

葛立恆數非常大,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,也根本無法寫完葛立恆數,即便是上億個可觀測宇宙也完全不夠寫。

雖然我們無法完全寫出葛立恆數,但數學家可以算出葛立恆數的最後500位:

數學上最大的數是哪個?

除了葛立恆數之外,數學家還使用過比它大得多的數,比較著名的例子是TREE(3)。在TREE(3)面前,即便是葛立恆數也是小得跟0一樣。如果宇宙的半徑達到了葛立恆數那麼大,也無法寫完TREE(3)。


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