2 无穷大有多大
在无穷数的话题结束之前,我们必须指出,无穷数的增长速度极快,很快就会超越任何我们能想到的集合。我们知道,代表所有整数的数量,代表所有几何点的数量,代表曲线的所有种类,但截至目前,还没有任何人能找到可以记作的集合。看来前三个无穷数足以穷尽我们能想到的一切事物,所以我们现在的处境和那位有很多儿子却只能数到3的霍屯督老朋友正好相反!
[1]为了佐证这一点,我再讲个类似的故事:一群匈牙利贵族去阿尔卑斯山远足,结果迷了路。一位贵族拿出地图研究了半天,然后宣布:“现在我知道我们在哪儿了!”“在哪儿呀?”其他人问道。“看到前面那座大山了吗?现在我们就站在它的山顶上。”
[2]目前最大的望远镜能观测到的范围。
[3]截至2018年,可观测宇宙的原子总数量约为1080个,你可以看看这个数字比伽莫夫的时代又增长了多少倍。(译注)
[4]希腊距离单位1视距等于606英尺零6英寸,或者188米。
[5]如果用我们习惯的方法来表示的话,这个数应该是:一千万(10,000,000)×第二级单位(100,000,000)×第三级单位(100,000,000)×第四级单位(100,000,000)×第五级单位(100,000,000)×第六级单位(100,000,000)×第七级单位(100,000,000)×第八级单位(100,000,000),或者简单记作1063(也就是1后面63个0)。
[6]grandvizier,最高级的大臣,职权类似宰相。(译注)
[7]聪明的大维齐尔索要的麦粒数量可以表达为下面这个式子:1+2+22+23+24+……+262+263。在数学中,一连串以相同倍数(这个式子里的倍数是“2”)不断增长的数字被称为等比数列。我们可以证明,等比数列中所有数字之和等于公比(这里是2)的项数次幂(64)减去第一项(1),再除以公比减1,数学式如下:,最终答案是:18,446,744,073,709,551,615。
[8]蒲式耳(bushel)是英制容量及重量单位,1蒲式耳小麦=60磅(约27.22千克)。2018年,联合国粮农组织预报的世界小麦产量约为7.28亿吨,大约只需要一百五十年就能满足西萨·本的要求。(译注)
[9]W.W.R.鲍尔,《数学游戏与欣赏》(MathematicalRecreationandEssays,麦克米伦公司,纽约,1939)。
[10]如果需要移动的金片只有7张,那么总的移动次数等于:1+21+22+23+……,也就是271=2×2×2×2×2×2×21=127。如果你移动金片的速度很快,而且从不犯错,那么完成任务大约需要一个小时。但要是有64张金片,那么需要移动的总次数等于:2641=18,446,744,073,709,551,615。正好等于西萨·本·达希尔索要的麦粒数量。
[11]截至2018年,宇宙学主流观点认为,太阳系大约在46亿年前开始形成,系内行星形成的时间比太阳更晚一些;宇宙中的第一批恒星大约诞生于130多亿年前,此后也不断有恒星形成和死亡;恒星的寿命根据大小不同区别很大,不过目前预测的宇宙寿命大概还有200多亿年,所以宇宙的总寿命约为400亿年。(译注)
[12]出自R.柯朗,《希尔伯特轶事全集》——这部著作从未正式出版,甚至没有真正写下来过,但却广为流传。
[13]这里的所有小数都小于1,因为我们假设这条线的长度为1。
[14]比如说,0.735106822548312……
可以分割成
0.71853……
0.30241……
0.56282……

