Безліч різних чисел оточує нас щодня. Напевно, багато людей хоча б раз цікавилися, скільки вважається найбільшим. Дитині можна просто сказати, що це – мільйон, але дорослі чудово розуміють, що за мільйоном йдуть інші цифри. Наприклад, варто тільки щоразу додавати до одиночка, і воно ставатиме все більше - так відбувається до нескінченності. Але якщо розібрати числа, що мають назви, можна дізнатися, як називається найбільше число у світі.
Поява назв чисел: які методи використовуються?
На сьогоднішній день є дві системи, згідно з якими числами даються найменування, - американська та англійська. Перша є досить простою, а друга – найпоширенішою у всьому світі. Американська дозволяє давати імена більшим числам так: спочатку вказується порядкове числівник латинською, а потім йде додавання суфікса «ілліон» (виключенням тут служить мільйон, що означає тисячу). Таку систему застосовують американці, французи, канадці, а також вона використовується і в нашій країні.
Англійська широко застосовується в Англії та Іспанії. За нею числа називаються так: числові латинською «плюсується» з суфіксом «ілліон», а до наступного (більшого в тисячу разів) числу «плюсується» «ілліард». Наприклад, спочатку йде трильйон, за ним «крочить» трильярд, за квадрильйоном іде квадрильярд і т.д.
Так, те саме число в різних системах може означати різне, наприклад, американський мільярд в англійській системі називається мільярдом.
Позасистемні числа
Крім чисел, які записуються за відомими системами (наведеними вище), існують ще й позасистемні. Вони мають свої назви, в яких не включаються латинські префікси.
Почати їх розгляд можна з числа, що називається міріадою. Визначається воно сотня сотень (10000). Але за своїм призначенням це слово не застосовується, а вживається як вказівка на безліч. Навіть словник Даля люб'язно надасть визначення такої кількості.
Наступним після міріади йде гугол, що позначає 10 ступенем 100. Вперше це найменування було вжито в 1938 році - математиком з Америки Е. Каснер, який зазначив, що цю назву придумав його племінник.
На честь гугола свою назву отримав Google ( Пошукова система). Потім 1-ця з гуголом нулів (1010100) є гуголплекс - таку назву придумав теж Каснер.
Ще більшим у порівнянні з гуголплексом є число Скьюза (е в ступені е в степені е79), запропоноване Скьюзом при доказі гіпотези Риммана про простих числах(1933). Є ще одне число Скьюза, але воно застосовується, коли несправедлива гіпотеза Риммана. Яке з них більше, сказати досить складно, особливо якщо мова заходить про великі ступені. Однак і це число, незважаючи на свою «величезність», не може вважатися самим із усіх тих, які володіють своїми назвами.
А лідером серед найбільших чисел у світі є кількість Грема (G64). Саме його використали вперше для проведення доказів в області математичної науки(1977 рік).
Коли йдеться про таку кількість, то треба знати, що без спеціальної 64-рівневої системи, створеної Кнутом, не обійтися - причина тому зв'язок числа G з біхроматичними гіперкубами. Батігом була придумана надступінь, а для того, щоб було зручно робити її записи, він запропонував використання стрілок вгору. Ось ми й дізналися, як називається найбільша кількість у світі. Це число G потрапило на сторінки відомої Книги рекордів.
У повсякденному житті більшість людей оперують досить невеликими числами. Десятки, сотні, тисячі, дуже рідко – мільйони, майже ніколи – мільярди. Приблизно такими числами обмежено звичайне уявлення людини про кількість чи величину. Про трильйони доводилося чути майже всім, але вживати їх, у якихось підрахунках, мало кому доводилося.
Які вони, чисельності-гіганти?
Тим часом, цифри, що позначають ступеня тисячі, відомі людям давно. У Росії та багатьох інших країнах використовується проста та логічна система позначень:
Тисяча;
Мільйон;
Біліон;
Трильйон;
Квадрилліон;
Квінтильйон;
Секстильйон;
Септилліон;
октиліон;
Нонільйон;
Дециліон.
У цій системі кожне наступне число виходить множенням попереднього тисячу. Біліон зазвичай називають мільярдом.
Багато дорослих можуть безпомилково написати такі цифри як мільйон – 1 000 000 і мільярд – 1 000 000 000. З трильйоном вже складніше, але майже всі впораються – 1 000 000 000 000. А далі починається невідома багатьом територіям.
Знайомимося ближчими з великими цифрами
Складного, втім, немає, головне – зрозуміти систему освіти великих чисел і принцип найменування. Як мовилося раніше, кожне наступне число перевищує попереднє у тисячу разів. Це означає, що для того, щоб правильно написати наступне в порядку зростання число, потрібно до попереднього приписати ще три нулі. Тобто, мільйон 6 нулів, мільярд їх 9, трильйон – 12, квадрильйон – 15, а квінтильйон – вже 18.
З назвами також можна розібратися, якщо є бажання. Слово "мільйон" походить від латинського "mille", яке означає "більше тисячі". Наступні числа були утворені шляхом приставлення латинських слів "бі" (два), "три" (три), "квадро" (чотири) і т.д.
Тепер спробуємо уявити ці цифри наочно. Більшість досить добре уявляють собі різницю між тисячею та мільйоном. Кожен розуміє, що мільйон рублів – це добре, але мільярд – більше. Набагато більше. Також у всіх є уявлення про те, що трильйон – це абсолютно неосяжне. Але наскільки трильйон більше мільярда? Наскільки він величезний?
Для багатьох далі за мільярд починається поняття «розуму незбагненно». Справді, мільярд кілометрів чи трильйон – різниця не дуже велика у тому сенсі, що така відстань все одно не пройти за все життя. Мільярд рублів або трильйон теж не дуже відрізняється, тому що таких грошей все одно не заробити за все життя. Але давайте трохи порахуємо, підключивши фантазію.
Житловий фонд Росії та чотири футбольні поля як приклади
На кожну людину землі припадає площа суші розміром 100х200 метрів. Це приблизно чотири футбольні поля. Але якщо людей буде не 7 мільярдів, а сім трильйонів, то кожному дістанеться лише шматочок суші 4х5 метрів. Чотири футбольні поля проти площі палісадника перед під'їздом – таке співвідношення мільярда до трильйона.
В абсолютних значеннях картина також вражає.
Якщо взяти трильйон цегли, то можна збудувати понад 30 мільйонів одноповерхових будинків площею по 100 квадратних метрів. Тобто, близько 3 мільярдів квадратних метрів приватної забудови. Це можна порівняти із загальним житловим фондом РФ.
Якщо будувати десятиповерхові будинки, то вийде приблизно 2,5 мільйона будинків, тобто 100 мільйонів двох-трикімнатних квартир, близько 7 мільярдів квадратних метрів житла. Це в 2,5 рази найбільше житлового фондуРосії.
Одним словом, у всій Росії не набереться трильйон цегли.
Один квадрильйон учнівських зошитів покриє всю територію Росії подвійним шаром. А один квінтильйон тих же зошитів накриє всю сушу шаром завтовшки 40 сантиметрів. Якщо ж вдасться роздобути секстильйон зошитів, то вся планета, включаючи океани, опиниться під шаром завтовшки 100 метрів.
Дорахуємо до дециліону
Давайте порахуємо ще. Наприклад, сірникова коробка, збільшена в тисячу разів, буде розміром з шістнадцятиповерховий будинок. Збільшення в мільйон разів дасть «коробок», який за площею більший за Санкт-Петербург. Збільшений у мільярд разів, коробка не поміститься на нашій планеті. Навпаки, Земля поміститься у такий «коробок» 25 разів!
Збільшення коробки дає збільшення його обсягу. Уявити собі такі обсяги за подальшого збільшення буде майже неможливо. Для простоти сприйняття спробуємо збільшувати не сам предмет, а його кількість, і розташуємо сірникові коробки у просторі. Так буде легше орієнтуватись. Квінтильйон коробок викладених в один ряд, простяглися б далі зірки Центавра на 9 трильйонів кілометрів.
Ще одне тисячократне збільшення (секстильйон) дозволить сірниковим коробкам, збудованим у лінію, перегородити всю нашу галактику Чумацький шлях у поперечному напрямку. Септільйон сірникових коробок розтягнувся б на 50 квінтильйонів кілометрів. Така відстань світло зможе пролетіти за 5 мільйонів 260 тисяч років. А викладені у два ряди коробки простяглися б до галактики Андромеди.
Залишилося лише три числа: октиліон, нонільйон та дециліон. Доведеться напружити уяву. Октилліон коробок утворює безперервну лінію 50 секстильйонів кілометрів. Це понад п'ять мільярдів світлових років. Не кожен телескоп, встановлений одному краю такого об'єкта, міг би розглянути його протилежний край.
Вважаємо далі? Нонільйон сірникових коробок заповнив би собою весь простір відомої людству частини Всесвіту із середньою щільністю 6 штук на кубічний метр. За земними мірками начебто не дуже й багато – 36 сірникових коробок у кузові стандартної «Газелі». Але нонільйон сірникових коробок матиме масу в мільярди разів більше, ніж маса всіх матеріальних об'єктів відомого Всесвіту разом узятих.
Дециліон. Величину, а скоріше навіть величність цього велетня зі світу чисел важко собі уявити. Тільки один приклад - шість дециліонів коробок вже не помістилися б у всій доступній людству для спостереження частини Всесвіту.
Ще більш разюче величність цього числа видно, якщо не множити кількість коробок, а збільшити сам предмет. Сірникова коробка, збільшена в дециліон разів, вмістила б у себе всю відому людству частину Всесвіту 20 трильйонів разів. Неможливо таке собі навіть уявити.
Невеликі підрахунки показали, наскільки величезні числа відомі людству вже кілька століть. У сучасній математиці відомі числа, що у багато разів перевершують дециліон, але застосовуються вони тільки в складних математичних обчисленнях. Зіткнутися з подібними числами доводиться лише професійним математикам.
Найвідомішим (і найменшим) із таких чисел є гугол, що позначається одиницею зі ста нулями. Гугол більше ніж загальна кількість елементарних частинок у видимій частині Всесвіту. Це робить гугол абстрактним числом, яке не має великого практичного застосування.
Відомо що чисел безлічі лише в небагатьох є власні назви, адже більшість чисел одержали імена, що складаються з малих чисел. Найбільші числа потрібно якимось чином позначати.
«Коротка» та «довга» шкала
Імена числа, що використовуються сьогодні, почали отримувати у п'ятнадцятому століттіТоді італійці вперше використали слово мільйон, що має значення «великої тисячі», бімільйон (мільйона в квадраті) і тримільйон (мільйона в кубі).
Цю систему описав у своїй монографії француз Ніколя Шюке,він рекомендував вживати числівники латинської мови, додавши до них флексію "-ілліон", таким чином бімільйон став більйоном, а тримільйон - трильйоном і так далі.
Але згідно із запропонованою системою числа між мільйоном і більйоном він називав «тисячю мільйонів». З такою градацією було не комфортно працювати та 1549 року француз Жак Пелетьєрадив числа, що перебувають у зазначеному проміжку, називати знову ж таки використовуючи латинські приставки, при цьому ввівши інше закінчення - "ілліард".
Так 109 одержало назву мільярд, 1015 – більярд, 1021 – трильярд.
Поступово цю систему почали використовувати у Європі. Але деякі вчені плутали найменування чисел, це створило парадокс, коли слова мільярд і мільярд стали синонімічні. Згодом у США було створено свій порядок іменування великих чисел. Відповідно до нього побудова назв здійснюється аналогічно, але тільки числа різняться.
Колишня система продовжувала застосовуватися у Великій Британії, тому і була названа британської, Хоча спочатку створювалася французами. Але вже з сімдесятих років минулого століття Великобританія також почала застосовувати систему.
Тому, щоб уникнути плутанини, створену американськими вченими концепцію, прийнято називати короткою шкалою, у той час як початкову французько-британську – довгою шкалою.
Коротка шкала знайшла активне застосування у США, Канаді, Великій Британії, Греції, Румунії, Бразилії. У Росії вона теж у ходу, тільки з однією відмінністю - число 109 зазвичай називають мільярдом. А ось французько-британському варіанту віддали перевагу в багатьох інших країнах.
З метою позначити числа, більші за дециліон, вчені вирішили об'єднувати кілька латинських приставок, так було названо ундеціліон, кваттордециліон та інші. Якщо скористатися системою Шюке,то згідно з нею гігантські числа знайдуть імена «вігінтильйон», «центилліон» та «міллеїлліон» (103003), відповідно за довгою шкалою таке число отримає ім'я «міллеїльярд» (106003).
Числа з унікальними іменами
Багато числа отримали найменування без прив'язки до різних систем та частин слів. Цих чисел чимало, наприклад, це число Пі"дюжина, а також числа більше мільйона.
У Стародавню Русь здавна використовувалася своя цифрова система. Сотні тисяч позначали словом легіон, мільйон називали леодром, десятки мільйонів були воронами, сотні мільйонів іменувалися колодою. Це був «малий рахунок», а ось «великий рахунок» застосовував ті ж слова, ось тільки зміст в них вкладали інший, наприклад, леодр міг означати легіон легіонів (1024), а колода — вже десять воронів (1096).
Бувало, що назви числам вигадували діти, так, математику Едварду Кеснер подав ідею юний Мілтон Сіротта, що запропонував дати ім'я числу з сотнею нулів (10100) просто «гугол» (googol). Це число набуло найбільшого розголосу в дев'яностих роках ХХ століття, коли на його честь отримав назву пошуковик Google. Також хлопчик запропонував найменування «гуглоплекс», що має гугол нулів.
А ось Клод Шеннон у середині двадцятого століття, оцінюючи ходи у шахівниці, підрахував, що таких існує 10118, тепер це «число Шеннона».
У старовинній праці буддистів «Джайна-сутри», Написаному майже двадцять два століття тому, відзначається число «асанкхейя» (10140), саме стільки космічних циклів, на думку буддистів, необхідно, щоб знайти нірвану.
Стенлі Ск'юзом були описані великі величини, так «перше число Скьюза»,дорівнює 10108,85.1033, а «друге число Скьюза» ще більшою і дорівнює 1010101000.
Нотації
Зрозуміло, в залежності від кількості ступенів, що містяться в числі, виникає проблематичність у фіксуванні його на листі, та й читанні, баз помилок. деякі числа неможливо помістити на кількох сторінках, тому математики вигадали нотації для фіксації великих чисел.
Варто врахувати, що всі вони відрізняються, в основі кожної свій принцип фіксації. Серед таких варто згадати нотації Штейнггауз, Кнута.
Однак найбільша кількість — «число Грема», застосовувалося Рональдом Гремом у 1977 роціпри проведенні математичних розрахунків і це число G64.
Колись у дитинстві ми вчилися рахувати до десяти, потім до ста, потім до тисячі. То яке найбільше число ви знаєте? Тисяча, мільйон, мільярд, трильйон... А далі? Петаллион, скаже хтось, і не має рації, бо плутає приставку СІ, з зовсім іншим поняттям.
Насправді питання не таке просте, як здається на перший погляд. По-перше, ми говоримо про назву назв ступенів тисячі. І тут, перший нюанс, який багато хто знає з американських фільмів - наш мільярд вони називають більйоном.
Далі більше існує два види шкал - довга і коротка. У нашій країні використається коротка шкала. У цій шкалі кожному кроці мантиса збільшується втричі порядку, тобто. множимо на тисячу - тисяча 103, мільйон 106, мільярд / мільярд 109, трильйон (1012). У довгій шкалі після мільярда 10 9 йде мільярд 10 12 , а надалі мантиса вже збільшується на шість порядків, і наступне число, яке називається трильйон, вже позначає 10 18 .
Але повернемося до нашої рідної шкали. Хочете знати, що триває після трильйона? Будь ласка:
10 3 тисячі
10 6 мільйон
10 9 мільярд
10 12 трильйон
10 15 квадрильйон
10 18 квінтильйон
10 21 секстильйон
10 24 септиліон
10 27 октиліон
10 30 нонільйон
10 33 дециліон
10 36 ундеціліон
10 39 додециліон
10 42 тредециліон
10 45 кваттуордециліон
10 48 квіндециліон
10 51 седециліон
10 54 септдециліон
10 57 дуодевігінтільйон
10 60 ундевігінтільйон
10 63 вігінтильйон
10 66 анвігінтиліон
10 69 дуовігінтильйон
10 72 тревігінтильйон
10 75 кватторвігінтильйон
10 78 квінвігінтильйон
10 81 сексвігінтиліон
10 84 септемвігінтильйон
10 87 октовігінтильйон
10 90 новемвігінтильйон
10 93 тригінтильйон
10 96 антригінтиліон
На цьому числі наша коротка шкала не витримує, і надалі мантіса збільшується прогресивно.
10 100 гугол
10 123 квадрагінтильйон
10153 квінквагінтильйон
10 183 сексагінтильйон
10 213 септуагінтильйон
10 243 октогінтильйон
10 273 нонагінтильйон
10 303 центиліон
10 306 центунільйон
10309 центдуолліон
10 312 центтрильйон
10 315 центквадрилліон
10 402 центтретригінтильйон
10603 дуцентіліон
10 903 трецентіліон
10 1203 квадрингентилліон
10 1503 квінгентилліон
10 1803 сесцентільйон
10 2103 септингентіліон
10 2403 окстингентилліон
10 2703 нонгентилліон
10 3003 мільйон
10 6003 дуоміліаліон
10 9003 тремільйон
10 3000003 міліаміліаілліон
10 6000003 дуоміліаміліаіліон
10 10 100 гуголплекс
10 3×n+3 зіліон
Гугол(Від англ. Googol) - число, в десятковій системі числення зображуване одиницею зі 100 нулями:
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
1938 американський математик Едвард Каснер (Edward Kasner, 1878-1955) гуляв парком з двома своїми племінниками і обговорював з ними великі числа. У ході розмови зайшла мова про кількість зі ста нулями, яка не мала власної назви. Один із племінників, дев'ятирічний Мілтон Сіротта (Milton Sirotta), запропонував назвати це число «гуголом» (googol). У 1940 році Едвард Кеснер спільно з Джеймсом Ньюманом написав науково-популярну книгу "Математика і уява" ("New Names in Mathematics"), де і розповів любителям математики про число гугол.
Термін «гугол» не має серйозного теоретичного та практичного значення. Каснер запропонував його для того, щоб проілюструвати різницю між неймовірно великим числом та нескінченністю, і з цією метою термін іноді використовується при навчанні математики.
Гуголплекс(Від англ. Googolplex) - число, що зображується одиницею з гуголом нулів. Як і гугол, термін «гуголплекс» був придуманий американським математиком Едвардом Каснером (Edward Kasner) та його племінником Мілтоном Сіроттою (Milton Sirotta).
Число гугол більше за кількість всіх частинок у відомій нам частині всесвіту, яке становить величину від 1079 до 1081. Таким чином, число гуголплекс, що складається з (гугол+1) цифр, у класичному «десятковому» вигляді записати неможливо, навіть якщо всю матерію у відомій частини всесвіту перетворити на папір і чорнило або комп'ютерний дисковий простір.
Зілліон(англ. zillion) – загальна назва для дуже великих чисел.
Цей термін не має суворого математичного визначення. У 1996 році Конвей (англ. J. H. Conway) та Гай (англ. R. K. Guy) у своїй книзі англ. The Book of Numbers визначили зільйон n-ого ступеня як 10 3×n+3 для системи найменування чисел з короткою шкалою.
