数学世界中的有趣数字

数学世界中的有趣数字

在今天这期推送中,我们介绍一些在数学世界中一些有趣的数字,并尝试解释为什么他们如此有趣,我想最起码的你可以从我们的介绍中,感受它们身上富有想象力的东西,即使如此,我还是要说,它们在现实生活中可能没有多大用处,但是了解它们这件事本身就足够有趣了。

让我们从一个与我与数学家相关的数字开始吧。

拉马努金数

电影《知无涯者》剧照,其中有一辆编号为 1729 的出租车1729 也被称为拉马努金数字,是一个非常著名的数字,背后有一个有趣的故事:当时拉马努金正在英国的剑桥访学,由于不适应这里的水土,他生病住院了,当时他的良师益友数学家G.H.哈代(G.H. Hardy)想拜访他,于是打了一辆编号为“1729”的出租车,见到了他。到达医院后,哈代对拉马努金说,1729年似乎是一个相当“沉闷的数字”,并希望这不是一个坏兆头。

“不,哈代,”拉马努金说。“这是一个非常有趣的数字。它是以两种不同方式表示为两个不同立方体之和的最小数”

1729 可以写成 9³ + 10³,也可以写成 12³ + 1³

1729 = 9³+10³ = 1³+12³

这种形式的数字可以以 2 种不同的方式表示为 2 个不同立方体的总和,称为出租车数。一些其他的出租车数的例子还有:

4104 = 16³+2³ = 15³+9³

13832 = 24³+2³ = 20³+18³

已知的最大出租车编号为 885623890831,可以表示为:

885623890831 = 7511³+7730³ = 8759³+5978³

完美数字完美数是那些等于其因数之和(不包括它们自身)的数字,已知的最小完美数是 6。6 的因数是 1、2、3,它们的总和是 6。因此,6 是一个完美的数字,下一个完美数字是 28 (28 = 1+2+4+7+14)。

虽然完美数字的定义看起来很简单,但实际上,它们很难找到。第 3 和第 4 个完美数字是 496 和 8128,而第 5 个完美数字是惊人的 33,550,336,一个并不那么显然的观察是,到目前为止发现的每一个完美数字都是偶数 。这是不是一般真理,人们也不得而知。

斐波那契数列斐波那契数列是一个非常广为人知的数字系列,是一个由数字组成的数列,其中数列中的下一个数字由接下来的 2 个数字的总和给出。该系列是 1、1、2、3、5、8、13、21、34、55 ....2 通过添加 1 和 1 得到,3 通过添加 1 和 2 得到,5 通过添加 2 和 3 得到,依此类推......

关于斐波那契数列的一个可视化的事实是,当你排列它的数字时,你会得到一个很好的螺旋:

另外在自然界中这个数列,也有一些惊人的表现,达西·汤普森(D'arcy Thompson)观察到,植物王国对特定的数字和某些螺旋几何形状有一种奇怪的偏好,并且这些数字和几何形状密切相关。如果你观察在雏菊、向日葵等的组成中,便可以发现花朵螺旋中的斐波那契数列的数字

在自然界中发现斐波那契数列的另一个例子是通过观察花朵中的花瓣数量。像百合这样的花,鸢尾花有3个花瓣,parnassia有5个花瓣,cosmea有8个花瓣,一些雏菊有13个花瓣,菊苣有21个花瓣(所有这些都是斐波那契数列的一部分)

吸血鬼数字如果你取某一个数字的每一位数字,并将它们重新排列成 2 个新数字,这两个新数字相乘得到原来的数字,那么这样一个数字就是是一个吸血鬼数字。

例如1260,可以拆分为60和21,1260=60x21(21和60称为它的獠牙)。另一个例子是 1395 = 93x15

一个非常有趣的吸血鬼例子是 125460,它有 2 对獠牙

125460 = 204x615 = 246x510

梅森素数

梅森素数是 形如2^n — 1 的素数,其中 n 也是素数。它们由 17 世纪法国学者 Marin Mersenne 提出的。

在过去的30年里,全世界许多数学家和人们一直在发现梅森素数,为此它们甚至还形成了一个搜索计划,即GIMPS(最伟大的互联网梅森素数搜索)。GIMPS的定义可以在GIMPS网站上查到

GIMPS,即伟大的互联网梅森素数搜索,成立于1996年1月,旨在发现新的世界纪录大小的梅森素数。GIMPS利用成千上万台像您这样的小型计算机的强大功能来搜索这些。

2018 年 1 月 3 日,51 岁的电气工程师兼 GIMPS 志愿者乔纳森·佩斯 (Jonathan Pace) 发现了第 50 个梅森素数,2⁷⁷²³²⁹¹⁷ − 1(一个有 23,249,425 位数字的数字!

2018 年 12 月,GIMPS 发现了第 51 个也是最新的梅森素数,即 2⁸²⁵⁸⁹⁹³³–1,有 24,862,048 位数字。

总之希望你能这期推送,尽管它们没有什么用。

关键点

在今天这期推送中,我们介绍一些在数学世界中一些有趣的数字,并尝试解释为什么他们如此有趣,我想最起码的你可以从我们的介绍中,感受

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