Чему равно число грэма?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Число Грэма настолько велико, что его невозможно записать с помощью стандартной десятичной записи или даже в виде степенных башен. Оно значительно превышает количество атомов в наблюдаемой Вселенной и даже число гуголплекс. Для определения числа Грэма используется специальная система — стрелочная нотация Кнута. Основы нотации Кнута Чтобы понять масштаб, нужно рассмотреть, как работают «стрелки»:

  • Одна стрелка ( aba up arrow b): Это обычное возведение в степень ( aba to the b-th power). Две стрелки ( aba up arrow up arrow b): Это «башня» степеней. Например, 33=333=327=76255974849873 up arrow up arrow 3 equals 3 raised to the exponent 3 cubed end-exponent equals 3 to the 27th power equals 7 space 625 space 597 space 484 space 987. Три стрелки ( aba up arrow up arrow up arrow b): Это итерация башен степеней.

Определение числа Грэма ( Gcap G) Число Грэма строится поэтапно в 64 уровня. Каждое следующее число определяет количество стрелок в записи последующего.

  1. Уровень g1g sub 1:
    g1=33g sub 1 equals 3 up arrow up arrow up arrow up arrow 3Это число уже невообразимо велико. Оно представляет собой башню из троек, высота которой определяется числом 333 up arrow up arrow up arrow 3. Уровень g2g sub 2:
    g2=33g sub 2 equals 3 up arrow … up arrow 3Количество стрелок в этой записи равно числу g1g sub 1. Последующие уровни:
    Этот процесс повторяется до тех пор, пока мы не дойдем до g64g sub 64.
    gn=3gn13g sub n equals 3 modified up arrow up arrow … up arrow up arrow with under brace below with g sub n minus 1 end-sub below 3 Результат:
    Число Грэма G=g64cap G equals g sub 64.

Известные свойства Несмотря на то что мы не можем записать число целиком или узнать его первые цифры, математики вычислили последние 10 цифр числа Грэма: ...2464195387. Смысл числа Оно возникло в комбинаторике (теории Рамсея) как верхняя граница ответа на задачу о гиперкубах. Суть задачи: какова минимальная размерность nn гиперкуба, при которой при любой раскраске всех пар его вершин в два цвета обязательно найдется одноцветный полный подграф из четырех вершин, лежащих в одной плоскости? Хотя число Грэма было занесено в Книгу рекордов Гиннесса как самое большое число, использованное в серьезном математическом доказательстве, позже были найдены еще более крупные числа (например, TREE(3)). Я могу подробнее объяснить, как именно работает стрелочная нотация Кнута на более простых примерах, если вам интересно разобраться в механике вычислений.

Форма ответа

Ваш аватар