В математике не существует «самого большого числа», так как числовой ряд бесконечен: к любому числу всегда можно прибавить единицу ( ). Однако в науке и истории человеческой мысли выделяют конкретные именованные числа, которые поражают своим масштабом. 1. Числа с названиями в системе счисления Самым известным «огромным» числом в массовой культуре является гугол (Googol).
- Гугол: (единица со ста нулями). Это число превышает количество элементарных частиц в наблюдаемой Вселенной (которых примерно ). Гуголплекс: (десять в степени гугол). Для записи этого числа в десятичном виде не хватит всей материи во Вселенной, даже если записывать нули микроскопическим шрифтом.
2. Число Грэма (Graham's Number) Долгое время оно удерживало рекорд Гиннесса как самое большое число, использованное в серьезном математическом доказательстве (в области теории Рамсея).
- Число Грэма настолько велико, что его невозможно представить с помощью обычных степенных башен.
- Для его записи используется специальная стрелочная нотация Кнута. Если попытаться удержать все десятичные знаки этого числа в голове, плотность информации будет столь высока, что мозг коллапсирует в черную дыру.
3. Число TREE(3) Это число происходит из глубокой области математики — теории графов. Оно значительно больше числа Грэма.
- TREE(3) возникает при решении задачи о последовательности деревьев с определенными ограничениями на их структуру.
- Даже если использовать стрелочную нотацию Кнута, чтобы описать TREE(3), масштаб числа Грэма покажется ничтожно малым, стремящимся к нулю в сравнении с ним.
4. Число Райо (Rayo's Number) На данный момент оно считается одним из самых больших именованных чисел, когда-либо участвовавших в «дуэлях» на самое большое число. Оно было определено Агустином Райо в Массачусетском технологическом институте (MIT).
- Оно определяется не через арифметику, а через логику второго порядка.
- Определение: «Наименьшее число, которое больше любого числа, которое может быть названо выражением на языке теории множеств с использованием не более чем гугола ( ) символов». Это число находится далеко за пределами возможностей любой вычислительной системы или стандартной математической нотации.
Иерархия бесконечности Важно понимать разницу между огромными числами и бесконечностью.
- Все перечисленные выше числа — конечны.
- В теории множеств Георга Кантора существуют разные «уровни» бесконечности, называемые кардинальными числами. Например, бесконечность всех целых чисел ( — алеф-нуль) меньше, чем бесконечность всех действительных чисел (континуум).
Я могу составить таблицу сравнения этих чисел или подробнее разобрать нотацию Кнута, чтобы показать, как математики записывают такие значения.