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Liste de grands nombres

En mathématiques, grand nombre n'a pas de sens bien défini[1] : d'une part, l'« ensemble des grands nombres entiers » admettrait un plus petit élément, créant un paradoxe analogue à celui du paradoxe des nombres intéressants ; d'autre part, tout « grand nombre » N est ridiculement petit devant, par exemple, 2N. Ces deux remarques banales ont cependant pu être exploitées pour donner naissance, la première, à celle d'entier non standard, la seconde, à la notion d'entier inaccessible[2].

Quelques grands nombres finis (classés par ordre de grandeur)

  • est une approximation du nombre d'Avogadro (nombre d'entitĂ©s dans une mole)
  • est le gogol. Ce terme a Ă©tĂ© suggĂ©rĂ© par le neveu, âgĂ© de 9 ans, du mathĂ©maticien amĂ©ricain Edward Kasner, mort en 1955.
  • est le nombre de Shannon, une approximation, de sa part, du nombre de parties possibles au jeu d'Ă©checs
  • est l'Asamkhyeya
  • , le plus grand nombre acceptĂ© en lexicographie dans le système des puissances de dix, est le centillion, utilisĂ© pour la première fois en 1952. Il s'agit de la 100e puissance d'un million, soit 1 suivi de 600 zĂ©ros.
  • est le gogolplex
  • est le myryllion
  • La fonction d'Ackermann est connue pour gĂ©nĂ©rer de très grands nombres Ă  partir du moment oĂą les arguments sont assez grands. Ainsi, A(4,4) est dĂ©jĂ  immensĂ©ment plus grand que tous les nombres prĂ©cĂ©dents.
  • Le nombre de Graham G (ou g64) (il concerne les hypercubes et la thĂ©orie de Ramsey) ne peut plus ĂŞtre notĂ© Ă  l'aide de la fonction d'Ackermann ; il vĂ©rifie (voir notation des flèches chaĂ®nĂ©es de Conway)
    • Il est facile de crĂ©er des nombres encore plus grands ; un exemple est A(g64,g64) (Ă©crit par xkcd « simplement pour horrifier les mathĂ©maticiens »[3])
    • Cependant, ce dernier nombre est en fait lui aussi plus petit que , lui-mĂŞme immensĂ©ment plus petit que .

D'autres exemples sont donnés dans l'article Ordres de grandeur de nombres ; l'article Hiérarchie de croissance rapide donne des moyens de construction de nombres (finis) dépassant toutes les notations précédemment mentionnées. Voir enfin l’article Nombre de Rayo pour une description d’un nombre bien plus grand encore.

Nombres infinis

En théorie des ensembles on définit des nombres infinis, appelés nombres ordinaux, qui prolongent en l'incluant la suite des entiers naturels. L'idée est qu'un ordinal est l'ensemble de ses prédécesseurs, ainsi le plus petit ordinal infini est l'ensemble des ordinaux finis c'est-à-dire l'ensemble N des entiers naturels. Le processus de construction continue indéfiniment et par exemple le deuxième ordinal infini comporte tous les entiers plus N. Parmi ces nombres ordinaux, qui cernent la notion de bon ordre, on définit des nombres dits cardinaux, qui eux, cernent la notion intuitive de nombre d'éléments. Parmi ces nombres cardinaux, certains particulièrement grands sont justement appelés grands cardinaux et cardinaux inaccessibles.

Notes et références

  1. Alain Bouvier, Michel George, François Le Lionnais, Dictionnaire des mathématiques, 7e édition, Quadrige/Puf, 2005, p.386.
  2. Émile Borel, Les nombres inaccessibles (lire en ligne) : Borel y remarque qu'on ne peut décrire dans l'univers physique (avec un nombre limité de symboles) qu'un nombre fini d'entiers ; les autres (en nombre infini) resteront donc à jamais individuellement indescriptibles.
  3. « What xkcd Means », sur xkcd (consulté le ).

Articles connexes

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