Самое большое число

来源: 日期:2020-02-10

  В повседневной жизни, делая какие-либо расчеты или читая о достижениях науки и техники, мы редко имеем дело с числами больше миллиардов。

  Миллиард (реже его называют биллионом) - это единица с девятью нулями。 Многим все же известен и триллион - единица с 12 нулями。

  Американский математик Кастнер, чтобы приобщить своих учеников к манипулированию большими числами, изобрел 《самое большое》 число, назвав его 《гугол》。 Эта единица со ста нулями, то есть 10100. Хотя натуральный ряд чисел бесконечен и в принципе нельзя назвать такое большое число, к которому мы не могли бы прибавить хотя бы единицу, чтобы оно стало еще больше, однако гугол в определенном смысле представляет собой границу исчисляемого мира。 Дело в том, что во всей Вселенной невозможно найти гугол чего бы то ни было。 Даже самая быстродействующая ЭВМ не могла бы за все время существования Вселенной достичь гугола путем простого сложения : 1 + 1 + 1 + 1…… ,хотя за несколько минут пришла бы к нему путем геометрической прогрессии。 Но в последнем случае машина считает, собственно, не реально существующие объекты или явления (импульсы тока в своих схемах) ,а математические концепции。

  Но неужели в окружающем нас мире нет ничего та кого, количество чего выражалось бы числом 10по? Невероятно! Попробуем выразить площадь Земли в квадратных миллиметрах。 Зная, что площадь большой квартиры - 50000000мм2, можно было бы в случае Земли надеяться на очень большую цифру。 Но нет, поверхность нашего земного шара не превышает 5 *1020мм2. Это еще далеко не гугол。 Возьмем объем, тогда цифра будет побольше - 1030мм3, но и это очень мало по сравнению с гуголом。

  Правда, кубический миллметр, объем булавочной головки:- это довольно большая единица измерения。 В таком объеме поместятся десять песчинок。 А сколько песчинок поместилось бы в объеме земного шара? Всего лишь 1031.

  Нет, для гугола Земля явно слишком мала。 Обратимся к беспредельным просторам Космоса и попробуем выразить расстояние между звездами в микрометрах (микрометром в соответствии с новой системой единиц СИ называется теперь прежний микрон, тысячная доля миллиметра) или даже в ангстремах - десятимиллионных долях миллиметра。 Обычно межзвездные расстояния измеряют в световых годах; это расстояние, проходимое лучом света за год, примерно 9, 5 триллиона километров。 Выразим световой год в ангстремах。 Получается 1026 ангстремов。 До самых близких звезд всего около 1027 ангстремов。

  Будем считать, что Вселенная имеет ограниченный размер (что еще далеко не доказано), и сопоставим с этим самым большим физическим объектом, известным нам, один из самых маленьких объектов, изучаемый физикой,- атомное ядро。 Соотношение между ними - всего 1040 . Это также не гугол。 Сейчас мы увидим, что 1040-практический предан всего, что поддается подсчету во Вселенной。

  Теперь займемся временем。 Рассчитаем возраст Вселенной в самой малой единице времени, имеющей физический смысл。 Самое короткое время。 которое мы возьмем для этого расчета,- это то мгновение, которое понадобится лучу света, чтобы пересечь поперечник атомного ядра。 Выходит, что возраст Вселенной в этих единицах также 1040.

  Мы рассмотрели линейные размеры нашей Вселенной и временные ее пределы。 Возьмем теперь силу。 Известно, что Земля и другие планеты удерживаются вокруг Солнца силой тяготения。 Эта же сила приковывает нас к Земле, обеспечивает сцепление частиц в теле Земли и других планет, управляет движением спутников, звезд в нашей Галактике и других галактиках。

  А вот ядра атомов держатся в основном электрическим притяжением: ядро с его положительным зарядом притягивает отрицательно заряженные электроны。 Но закон гравитации всеобщ, поэтому между ядром и электронами существует и сила тяготения, хотя очень она мала в данном случае .поскольку крайне мала масса этих тел。 В атоме, состоящем из протона и электрона, соотношение между электростатической силой и силой гравитации равно 1040.

  Попробуем подсчитать количество всех атомных частиц, существующих в известной нам Вселенной,- протонов, нейтронов, электронов, а также нейтрино и фотонов, не обладающих массой。 Даже в пылинке миллиарды элементарных частиц, но во всей Вселенной их 10"- миллионная миллионной доли гугола。

  Конечно, можно было бы подсчитать количество электронов, необходимое для того, чтобы заполнить Вселенную, и тогда мы выйдем за пределы гугола, но это было бы уже чистой математической фантазией - ведь, как уже сказано, в мире всего 1088 частиц。 Можно было бы выйти за пределы гугола, подсчитав объем Вселенной в кубических миллиметрах или даже кубических ангстремах, но мы ведь говорим о количестве реально существующих объектов, а не о произвольно выбранных человеком единицах меры。 Гугола нет по Вселенной!

    A+
声明:本文转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表赞同其观点和对其真实性负责。