大数史:修订间差异
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创建页面,内容为“'''前大数时期(before 1889)''' * 约 BC 3500 - BC 500 年,苏美尔与巴比伦的大数使用:苏美尔人使用60进制(sexagesimal)系统,在行政、天文和数学文本中频繁记录大数。例如:《普林顿322》(Plimpton 322)泥板(约公元前1800年)记录了毕达哥拉斯三元组,其中涉及较大的整数(如1,590,000),用于土地测量或建筑计算。乌尔第三王朝(约公元前2112–前2004年…” |
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''' | '''早期大数时期(* - 1889)''' | ||
* 约 BC 3500 - BC 500 | * 约 BC 3500 - BC 500 年,苏美尔与巴比伦的大数使用:苏美尔人使用 60 进制(sexagesimal)系统,在行政、天文和数学文本中频繁记录大数。例如:《普林顿322》(Plimpton 322)泥板(约 BC 1800 年)记录了毕达哥拉斯三元组,其中涉及较大的整数(如 1590000),用于土地测量或建筑计算。乌尔第三王朝的行政记录中,使用“gur”的倍数表示谷物储备,如“10 gur”或更大数量。巴比伦人进一步发展了60进制,在天文表(如《当娜星表》)中记录行星运动周期。<ref>Robson, E. (2008). ''Mathematics in Ancient Iraq: A Social History''. Princeton University Press.</ref><ref>Steinkeller, P. (1981). ''The Administration of the Ur III Empire''. Undena Publications.</ref><ref>Oppenheim, A. L. (1964). ''Ancient Mesopotamia: Portrait of a Dead Civilization''. University of Chicago Press.</ref> | ||
* 约 BC 3300 - BC 1300 年,哈拉帕文明的大数使用:哈拉帕文明使用十进制系统,在度量衡(如长度、重量)中体现对大数的划分。例如:长度单位“cubit”的倍数(如“10 cubit”),重量单位“karsha”的倍数(如“100 karsha”)。“Dholavira符号”等可能记录了更大的数量。<ref>A. S. | * 约 BC 3300 - BC 1300 年,哈拉帕文明的大数使用:哈拉帕文明使用十进制系统,在度量衡(如长度、重量)中体现对大数的划分。例如:长度单位“cubit”的倍数(如“10 cubit”),重量单位“karsha”的倍数(如“100 karsha”)。“Dholavira符号”等可能记录了更大的数量。<ref>Seshadri, A. S. (1982). ''The Indus Valley Civilization: A Reappraisal''. Munshiram Manoharlal Publishers.</ref><ref>Singh, R. N. (2008). ''The Decipherment of Indus Script''. Aryan Books International.</ref> | ||
* 约 BC 3100 - BC 300 | * 约 BC 3100 - BC 300 年,古埃及的大数使用:古埃及人使用十进制系统,在数学纸草(如《莱因德纸草》和《莫斯科纸草》)中记录大数,主要用于土地分配、谷物存储和金字塔建设。例如《莱因德纸草》(约公元前1650年)中提到“1000000”用于计算金字塔石块的体积(问题第79题)。法老对神的献祭记录中,使用“百”、“千”等单位(如“10000头牛”),反映对大数的实用化命名。古埃及的“hekat”单位的倍数(如“1,000 hekat”)也体现了对大数的系统化记录。<ref>Gillings, R. J. (1972). ''Mathematics in the Time of the Pharaohs''. MIT Press.</ref><ref>Simpson, W. K. (1973). ''The Literature of Ancient Egypt''. Yale University Press.</ref> | ||
* 约 BC 1600 - BC 256 年,中国的大数使用:商代甲骨文中,使用“百”、“千”、“万”等单位记录祭祀品数量(甲骨文卜辞“壬午卜,贞:王宾歳亡尤? 百牛、百犬。”)周代金文(如《毛公鼎》)中,使用“万”单位(如“赐汝马四匹、牛二十又七、羊三百又五十”)。《尚书·牧誓》中“百万”一词首次出现(“率诸侯之师百万”)。<ref> | * 约 BC 1600 - BC 256 年,中国的大数使用:商代甲骨文中,使用“百”、“千”、“万”等单位记录祭祀品数量(甲骨文卜辞“壬午卜,贞:王宾歳亡尤? 百牛、百犬。”)周代金文(如《毛公鼎》)中,使用“万”单位(如“赐汝马四匹、牛二十又七、羊三百又五十”)。《尚书·牧誓》中“百万”一词首次出现(“率诸侯之师百万”)。<ref>郭沫若. (1978–1982). 《甲骨文合集》. 中华书局.</ref><ref>陈梦家. (1955). 《西周铜器断代》. 科学出版社.</ref><ref>李迪. (1991). 《先秦数学文献研究》. 内蒙古文化出版社.</ref> | ||
* 约 BC 216 年,阿基米德(Archimedes,Ἀρχιμήδης)写下了《数沙者》(Ψαμμίτης)一书,其中描述了一种基于 myriad | * 约 BC 216 年,阿基米德(Archimedes,Ἀρχιμήδης)写下了《数沙者》(Ψαμμίτης)一书,其中描述了一种基于 myriad 的记数系统,并达到了 <math>10^{8\times10^{16}}</math><ref>Archimedes. (c. 216 BCE). ''Psammitēs'' (The Sand Reckoner). [Ancient Greek mathematical text].</ref><ref>Vardi, I. (n.d.). ''Psammites'' [Archimedes' Sand-Reckoner]. In ''The Legacy of Archimedes''. École Polytechnique. Retrieved from http://www.lix.polytechnique.fr/Labo/Ilan.Vardi/psammites.ps</ref><ref>Cal State La. (2009, August 19). ''Archimedes, Sand-Reckoner''. Retrieved from http://www.calstatela.edu/faculty/hmendel/Ancient+Mathematics/Archimedes/SandReckoner/SandReckoner.html</ref> | ||
* 约 1 世纪,普鲁塔克(Plutarch)在《道德小品》(Moralia)的《论灵魂的原始与命运》(De animae procreatione in Timaeo)中,普鲁塔克通过柏拉图《蒂迈欧篇》的注释,讨论了宇宙的无限性与时间的永恒性。他提到“无限大的数”(ἄπειρος ἀριθμός)作为哲学隐喻,反映古希腊对“无限”概念的早期探索,尽管非严格数学定义,但为后世大数理论提供了哲学基础。<ref>Plutarch | * 约 BC 190 年,佩尔加的阿波罗尼奥斯(Apollonius of Perga,Ἀπολλώνιος)撰写了《圆锥曲线论》,并发明了罗马数字中高位数的上标符号。<ref>Ἀπολλώνιος ὁ Περγαῖος. (c. 225 BCE). ''Κωνικές Τομές'' [Conic Sections].</ref><ref>Taliaferro, R. (Ed.). (1952). ''Apollonius of Perga: Conica'' (Vol. 2). Harvard University Press.</ref> | ||
* 约 190 - 210 年,东汉数学家徐岳(或约公元 540 - 560 年,南北朝时期数学家甄鸾)撰写出《数术记遗》一书,相当完整地记载了中国表示数量的数词,这些数词计有:一、二 、三、四、五、六、七、八、九、 十、百、千、万(十千)、亿、兆(万亿)、京、垓 、秭、穰、沟、涧、正、载。还描述了中国古代三种数字单位制:上数、中数、下数。<ref>郭书春 | * 约 BC 200 - 100 年,《方便心论》可能将"Jaghanya Parīta Asaṃkhyāta"大致定义为约 <math>10\uparrow\uparrow(1.285\times10^{136})</math>。<ref>《方便心论》. (n.d.).</ref> | ||
* 约 3-4 世纪,《华严经》成书,涉及阿僧祇、无量、不可说不可说转等大数,与中国上数记数核心一致。<ref>《大方广佛华严经》</ref><ref> | * 约 1 世纪,普鲁塔克(Plutarch)在《道德小品》(Moralia)的《论灵魂的原始与命运》(De animae procreatione in Timaeo)中,普鲁塔克通过柏拉图《蒂迈欧篇》的注释,讨论了宇宙的无限性与时间的永恒性。他提到“无限大的数”(ἄπειρος ἀριθμός)作为哲学隐喻,反映古希腊对“无限”概念的早期探索,尽管非严格数学定义,但为后世大数理论提供了哲学基础。<ref>Plutarch. (n.d.). ''Moralia''.</ref><ref>Cherniss, H. (1976). ''Plutarch's Moralia'' (Vol. 12). Harvard University Press.</ref><ref>Long, A. A. (Ed.). (2016). ''The Cambridge Companion to Plutarch''. Cambridge University Press.</ref> | ||
* 约 4-5 世纪,《孙子算经》载:“凡大数之法,万万曰亿,万万亿曰兆,万万兆曰京,万万京曰陔,万万陔曰秭,万万秭曰壤,万万壤曰沟,万万沟曰涧,万万涧曰正,万万正曰载。”和《数术记遗》一致。<ref> | * 约 190 - 210 年,东汉数学家徐岳(或约公元 540 - 560 年,南北朝时期数学家甄鸾)撰写出《数术记遗》一书,相当完整地记载了中国表示数量的数词,这些数词计有:一、二 、三、四、五、六、七、八、九、 十、百、千、万(十千)、亿、兆(万亿)、京、垓 、秭、穰、沟、涧、正、载。还描述了中国古代三种数字单位制:上数、中数、下数。<ref>郭书春, 刘钝(校点). (1998). 《算经十书》第二册: 《数术记遗》. 辽宁教育出版社.</ref><ref>吴文俊(主编). (2000). 《中国数学史大系》第四卷: 第五章《数术记遗》. 北京师范大学出版社.</ref><ref>Needham, J. (1959). ''Science and Civilisation in China'' (Vol. 3). Cambridge University Press.</ref> | ||
* 703 年,贝德(Venerable Bede)在《时间的计算》(De temporum ratione)中,系统化了时间单位的命名,包括“世纪”(saeculum,100年)、“千年”(millennium,1000年)等。<ref>Venerable Bede | * 约 3-4 世纪,《华严经》成书,涉及阿僧祇、无量、不可说不可说转等大数,与中国上数记数核心一致。<ref>《大方广佛华严经》. (n.d.).</ref><ref>Demiéville, P. (1991). The Mirror of the Mind. In ''Studies in East Asian Thought'' (pp. 1-25). Association for Asian Studies.</ref> | ||
* 1484 年,尼古拉斯·丘卡特(Nicolas Chuquet)在著作《数的三重艺术》(Triparty en la science des nombres)中,首次系统描述了使用指数符号表示大数的方法。<ref>Chuquet, N. (1484). ''Triparty en la science des nombres''. | * 约 4-5 世纪,《孙子算经》载:“凡大数之法,万万曰亿,万万亿曰兆,万万兆曰京,万万京曰陔,万万陔曰秭,万万秭曰壤,万万壤曰沟,万万沟曰涧,万万涧曰正,万万正曰载。”和《数术记遗》一致。<ref>《孙子算经》. (n.d.). 中华典籍网. Retrieved from https://www.zhzidian.com/dianji/sunzisuanjing/</ref> | ||
* 1494 年,“million”(百万,10<sup>6</sup>)一词最早见于意大利数学家卢卡·帕乔利(Luca Pacioli)的《算术、几何、比与比例概要》(Summa de arithmetica, geometria, proportioni et proportionalità)。<ref> | * 703 年,贝德(Venerable Bede)在《时间的计算》(De temporum ratione)中,系统化了时间单位的命名,包括“世纪”(saeculum,100年)、“千年”(millennium,1000年)等。<ref>Venerable Bede. (703). ''De temporum ratione'' [On the Reckoning of Time].</ref><ref>Jones, C. W. (Ed.). (1943). ''Bedae Opera de Temporibus'' [The Works of Bede on Time]. Harvard University Press.</ref><ref>Shaw, D. J. (Ed.). (1999). ''The Cambridge History of Medieval English Literature''. Cambridge University Press.</ref> | ||
* 1544 年,米夏埃尔·施蒂费尔(Michael Stifel)在《整数算术》(Arithmetica integra)中,提出了用“+”和“-”表示指数的符号系统,例如“12+3”表示12×10<sup>3</sup>(即12000),“12-1”表示12×10<sup>-1</sup>(即1.2)。这一符号系统简化了大数的书写,为后世科学记数法的发展奠定了基础,也体现了文艺复兴时期对大数表示的数学化尝试。<ref> | * 1484 年,尼古拉斯·丘卡特(Nicolas Chuquet)在著作《数的三重艺术》(Triparty en la science des nombres)中,首次系统描述了使用指数符号表示大数的方法。<ref>Chuquet, N. (1484). ''Triparty en la science des nombres'' [Manuscript]. Bibliothèque Nationale de France, Fr. 2186. </ref><ref>Wagner, H. (Ed.). (1963). ''Nicolas Chuquet’s Triparty''. Les Belles Lettres.</ref> | ||
* 1585 年,西蒙·斯特芬(Simon Stevin)在著作《十进制》(De Thiende)中,系统阐述了十进制小数,并提出用指数表示数的思想。<ref>Stevin, S. (1585). ''De Thiende''. </ref><ref>Stevin, S. (1608). ''Disme: The Art of Tenths''. London. </ref> | * 1494 年,“million”(百万,10<sup>6</sup>)一词最早见于意大利数学家卢卡·帕乔利(Luca Pacioli)的《算术、几何、比与比例概要》(Summa de arithmetica, geometria, proportioni et proportionalità)。<ref>Pacioli, L. (1494). ''Summa de arithmetica, geometria, proportioni et proportionalità''. Pagani.</ref>“billion”(十亿,10<sup>9</sup>)和“trillion”(万亿,10<sup>12</sup>)等术语在 16 世纪法国数学文献中开始使用,尽管当时定义与现代不同(如法国曾用“billion”表示10<sup>12</sup>,而英语国家用10<sup>9</sup>)。<ref>Smith, D. E. (1925). ''History of Mathematics'' (Vol. 2). Ginn and Company.</ref> | ||
* 1687 年,艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在《自然哲学的数学原理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica)中,广泛使用指数符号(如“a×10<sup>b</sup>”)表示天体运动中的极大或极小数值,其符号体系已与现代形式一致。1713 年,理查德·本特利(Richard Bentley)在编辑牛顿《原理》的第二版时,进一步标准化了指数符号的书写规则,这一规则沿用至今。<ref>Newton, I. (1687). ''Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica''. London. </ref><ref>Cohen, I. B., & Whitman, A. (Eds.) (1999). ''The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy''. University of California Press.</ref><ref>Bentley, R. (Ed.) (1713). ''The Mathematical Principles of Natural Philosophy, By Isaac Newton''. London.</ref> | * 1544 年,米夏埃尔·施蒂费尔(Michael Stifel)在《整数算术》(Arithmetica integra)中,提出了用“+”和“-”表示指数的符号系统,例如“12+3”表示12×10<sup>3</sup>(即12000),“12-1”表示12×10<sup>-1</sup>(即1.2)。这一符号系统简化了大数的书写,为后世科学记数法的发展奠定了基础,也体现了文艺复兴时期对大数表示的数学化尝试。<ref>Stifel, M. (1544). ''Arithmetica integra''. Johannes Petreius.</ref><ref>Klein, J. (1968). ''Greek Mathematical Thought and the Origin of Algebra''. MIT Press.</ref> | ||
* 1705 年,“quadrillion”最早见于法国数学家安托万·帕尔芒蒂耶(Antoine Parent)的《数学分析》(Élémens de mathématiques)中。<ref> | * 1585 年,西蒙·斯特芬(Simon Stevin)在著作《十进制》(De Thiende)中,系统阐述了十进制小数,并提出用指数表示数的思想。<ref>Stevin, S. (1585). ''De Thiende''. Plantin. </ref><ref>Stevin, S. (1608). ''Disme: The Art of Tenths''. Robert Barker (London). </ref> | ||
* 1748 年,莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)在《无穷分析引论》(Introductio in analysin infinitorum)中,系统化了无穷大和无穷小的概念,明确区分了“可数无穷大”(如自然数集合的基数)与“不可数无穷大”(如实数集合的基数),并指出“任何有限的数都无法完全表示无穷大”。<ref> | * 1631 年,吉田光由(Yoshida Mitsuyoshi)在《尘劫记》(Jinkoki)中定义了数位系统,直至"无量大数"(muryoutaisuu)。<ref>Yoshida, M. (1631). ''Jinkoki (塵劫記). (n.p.).''</ref> | ||
* 1751 - 1772 年,“quintillion”最早见于法国数学家让·勒朗·达朗贝尔(Jean le Rond d'Alembert)的《百科全书》(Encyclopédie)条目中。<ref>Jean le Rond d'Alembert | * 1687 年,艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在《自然哲学的数学原理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica)中,广泛使用指数符号(如“a×10<sup>b</sup>”)表示天体运动中的极大或极小数值,其符号体系已与现代形式一致。1713 年,理查德·本特利(Richard Bentley)在编辑牛顿《原理》的第二版时,进一步标准化了指数符号的书写规则,这一规则沿用至今。<ref>Newton, I. (1687). ''Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica''. Samuel Smith & Benjamin Walford (London). </ref><ref>Cohen, I. B., & Whitman, A. (Eds.). (1999). ''The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy''. University of California Press.</ref><ref>Bentley, R. (Ed.). (1713). ''The Mathematical Principles of Natural Philosophy, By Isaac Newton''. William Pearson (London).</ref> | ||
* 1830 年,乔治·皮科克(George Peacock)在《代数符号论》(Treatise on Algebra)中提出“符号代数”的概念,强调通过规则(如加法、乘法的递归定义)生成新数。<ref> | * 1705 年,“quadrillion”最早见于法国数学家安托万·帕尔芒蒂耶(Antoine Parent)的《数学分析》(Élémens de mathématiques)中。<ref>Parent, A. (1705). ''Élémens de mathématiques''. Jean Baptiste Coignard (Paris).</ref> | ||
* 1748 年,莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)在《无穷分析引论》(Introductio in analysin infinitorum)中,系统化了无穷大和无穷小的概念,明确区分了“可数无穷大”(如自然数集合的基数)与“不可数无穷大”(如实数集合的基数),并指出“任何有限的数都无法完全表示无穷大”。<ref>Euler, L. (1748). ''Introductio in analysin infinitorum''. Marc Michel (Lausanne).</ref> | |||
* 1751 - 1772 年,“quintillion”最早见于法国数学家让·勒朗·达朗贝尔(Jean le Rond d'Alembert)的《百科全书》(Encyclopédie)条目中。<ref>d'Alembert, J. L. R. (1751). ''Encyclopédie''. Denis Diderot & Jean le Rond d'Alembert (Eds.).</ref> | |||
* 1830 年,乔治·皮科克(George Peacock)在《代数符号论》(Treatise on Algebra)中提出“符号代数”的概念,强调通过规则(如加法、乘法的递归定义)生成新数。<ref>Peacock, G. (1830). ''Treatise on Algebra''. J. & J. J. Deighton (Cambridge).</ref> | |||
''' | '''前大数时期 (1889 - 1970)''' | ||
* 1889 年,朱塞佩·皮亚诺(Giuseppe Peano)在著作《算术原理:新方法阐述》(Arithmetices principia, nova methodo exposita)中,首次系统提出自然数的公理化定义,后继函数(successor function)成为其核心概念之一。<ref>Peano, G. (1889). ''Arithmetices principia, nova methodo exposita''. Torino: Bocca.</ref><ref>Kleene, S. C. (1952). ''Introduction to Metamathematics''. Van Nostrand.</ref> | |||
* 1908 年,奥斯瓦尔德·维布伦(Osward Veblen)在 1908–1910 年间发表的论文中,首次系统提出了通过递归定义构造“连续递增函数”的方法,为Veblen 函数奠定了基础,在论文中讨论了如何通过递归定义生成更大的序数。<ref>Veblen, O. (1908). "Continuous Increasing Functions of Finite and Transfinite Order". ''Transactions of the American Mathematical Society'', 9(2), 278–296.</ref><ref>Veblen, O. (1910). ''The Foundations of Geometry''. The Macmillan Company.</ref><ref>Hilbert, D., & Ackermann, W. (1928). ''Grundzüge der Theoretischen Logik''. Springer.</ref> | |||
* | * 1923 年,约翰·冯·诺依曼(John von Neumann)在论文中,提出用序数定义自然数,将后继函数具体化为集合论中的运算。<ref>von Neumann, J. (1923). "Zur Einführung der transfiniten Zahlen". ''Acta litterarum ac scientiarum Regiae Universitatis Hungaricae Francisco-Josephinae, Sectio scientiarum mathematicarum''. 1: 199–208.</ref><ref>Jech, T. (2003). ''Set Theory: The Third Millennium Edition''. Springer. </ref> | ||
* '''Veblen' | * 1927 年,Gabriel Sudan 在论文中定义了 Sudan's Function,作为计算理论中的重要例子,类似于阿克曼函数。<ref>Sudan, Gabriel (1927). "Sur le nombre transfini ω<sup>ω</sup>". ''Bulletin Mathématique de la Société Roumaine des Sciences'' '''30''': 11–30.</ref><ref>HandWiki. (2025, May 18). ''Biography: Gabriel Sudan''. Retrieved from https://handwiki.org/wiki/Biography:Gabriel_Sudan</ref> | ||
* Sudan's | * 1928 年,威廉·阿克曼(Wilhelm Ackermann)在论文中定义了最早的阿克曼函数(Ackermann's Function)。<ref>Ackermann, Wilhelm (1928). ''Zum Hilbertschen Aufbau der reellen Zahlen.'' Mathematische Annalen. 99: 118–133.</ref> | ||
* ' | * 1944 年,鲁本·古德斯坦(Reuben Goodstein)在论文中首次定义了 Goodstein 序列,并提出其终止性定理。该定理的原始证明基于序数理论:通过将每个 Goodstein 序列映射到一个递减的序数序列(利用“遗传基数”的序数解释),利用良序原理(每个递减的序数序列必终止)证明所有 Goodstein 序列最终会达到 0。这一工作是对希尔伯特第一个问题(连续统假设)的回应之一,但当时未引起广泛关注。<ref>Goodstein, R. L. (1944). On the Restricted Ordinal Theorem. ''Journal of Symbolic Logic'', 9(2), 33–41.</ref><ref>Kirby, L., & Paris, J. (1982). Accessible Independence Results for Peano Arithmetic. ''Bulletin of the London Mathematical Society'', 14(4), 285–293.</ref> | ||
* ''' | |||
* Weak Goodstein sequence, 1944, Goodstein, F | * Weak Goodstein sequence, 1944, Goodstein, F | ||
* '''Hyper Operation(超运算), 1947, Goodstein, N''' | * '''Hyper Operation(超运算), 1947, Goodstein, N''' | ||
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* Milton Green's Function(s), 1964, Milton Green, F | * Milton Green's Function(s), 1964, Milton Green, F | ||
'''( | '''中大数时期 (1970 - 2009)''' | ||
* '''Fast Growing Hierarchy(FGH,快速增长层级), 1970, Wainer & Löb, H''' | * '''Fast Growing Hierarchy(FGH,快速增长层级), 1970, Wainer & Löb, H''' | ||
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* PlantStar's Debut Notation, 2018, Alpineer, N | * PlantStar's Debut Notation, 2018, Alpineer, N | ||
* Aperiotion, 2024, -, F | * Aperiotion, 2024, -, F | ||
== 参考文献 == | |||
<references /> | <references /> |
2025年7月4日 (五) 17:12的版本
早期大数时期(* - 1889)
- 约 BC 3500 - BC 500 年,苏美尔与巴比伦的大数使用:苏美尔人使用 60 进制(sexagesimal)系统,在行政、天文和数学文本中频繁记录大数。例如:《普林顿322》(Plimpton 322)泥板(约 BC 1800 年)记录了毕达哥拉斯三元组,其中涉及较大的整数(如 1590000),用于土地测量或建筑计算。乌尔第三王朝的行政记录中,使用“gur”的倍数表示谷物储备,如“10 gur”或更大数量。巴比伦人进一步发展了60进制,在天文表(如《当娜星表》)中记录行星运动周期。[1][2][3]
- 约 BC 3300 - BC 1300 年,哈拉帕文明的大数使用:哈拉帕文明使用十进制系统,在度量衡(如长度、重量)中体现对大数的划分。例如:长度单位“cubit”的倍数(如“10 cubit”),重量单位“karsha”的倍数(如“100 karsha”)。“Dholavira符号”等可能记录了更大的数量。[4][5]
- 约 BC 3100 - BC 300 年,古埃及的大数使用:古埃及人使用十进制系统,在数学纸草(如《莱因德纸草》和《莫斯科纸草》)中记录大数,主要用于土地分配、谷物存储和金字塔建设。例如《莱因德纸草》(约公元前1650年)中提到“1000000”用于计算金字塔石块的体积(问题第79题)。法老对神的献祭记录中,使用“百”、“千”等单位(如“10000头牛”),反映对大数的实用化命名。古埃及的“hekat”单位的倍数(如“1,000 hekat”)也体现了对大数的系统化记录。[6][7]
- 约 BC 1600 - BC 256 年,中国的大数使用:商代甲骨文中,使用“百”、“千”、“万”等单位记录祭祀品数量(甲骨文卜辞“壬午卜,贞:王宾歳亡尤? 百牛、百犬。”)周代金文(如《毛公鼎》)中,使用“万”单位(如“赐汝马四匹、牛二十又七、羊三百又五十”)。《尚书·牧誓》中“百万”一词首次出现(“率诸侯之师百万”)。[8][9][10]
- 约 BC 216 年,阿基米德(Archimedes,Ἀρχιμήδης)写下了《数沙者》(Ψαμμίτης)一书,其中描述了一种基于 myriad 的记数系统,并达到了 [11][12][13]
- 约 BC 190 年,佩尔加的阿波罗尼奥斯(Apollonius of Perga,Ἀπολλώνιος)撰写了《圆锥曲线论》,并发明了罗马数字中高位数的上标符号。[14][15]
- 约 BC 200 - 100 年,《方便心论》可能将"Jaghanya Parīta Asaṃkhyāta"大致定义为约 。[16]
- 约 1 世纪,普鲁塔克(Plutarch)在《道德小品》(Moralia)的《论灵魂的原始与命运》(De animae procreatione in Timaeo)中,普鲁塔克通过柏拉图《蒂迈欧篇》的注释,讨论了宇宙的无限性与时间的永恒性。他提到“无限大的数”(ἄπειρος ἀριθμός)作为哲学隐喻,反映古希腊对“无限”概念的早期探索,尽管非严格数学定义,但为后世大数理论提供了哲学基础。[17][18][19]
- 约 190 - 210 年,东汉数学家徐岳(或约公元 540 - 560 年,南北朝时期数学家甄鸾)撰写出《数术记遗》一书,相当完整地记载了中国表示数量的数词,这些数词计有:一、二 、三、四、五、六、七、八、九、 十、百、千、万(十千)、亿、兆(万亿)、京、垓 、秭、穰、沟、涧、正、载。还描述了中国古代三种数字单位制:上数、中数、下数。[20][21][22]
- 约 3-4 世纪,《华严经》成书,涉及阿僧祇、无量、不可说不可说转等大数,与中国上数记数核心一致。[23][24]
- 约 4-5 世纪,《孙子算经》载:“凡大数之法,万万曰亿,万万亿曰兆,万万兆曰京,万万京曰陔,万万陔曰秭,万万秭曰壤,万万壤曰沟,万万沟曰涧,万万涧曰正,万万正曰载。”和《数术记遗》一致。[25]
- 703 年,贝德(Venerable Bede)在《时间的计算》(De temporum ratione)中,系统化了时间单位的命名,包括“世纪”(saeculum,100年)、“千年”(millennium,1000年)等。[26][27][28]
- 1484 年,尼古拉斯·丘卡特(Nicolas Chuquet)在著作《数的三重艺术》(Triparty en la science des nombres)中,首次系统描述了使用指数符号表示大数的方法。[29][30]
- 1494 年,“million”(百万,106)一词最早见于意大利数学家卢卡·帕乔利(Luca Pacioli)的《算术、几何、比与比例概要》(Summa de arithmetica, geometria, proportioni et proportionalità)。[31]“billion”(十亿,109)和“trillion”(万亿,1012)等术语在 16 世纪法国数学文献中开始使用,尽管当时定义与现代不同(如法国曾用“billion”表示1012,而英语国家用109)。[32]
- 1544 年,米夏埃尔·施蒂费尔(Michael Stifel)在《整数算术》(Arithmetica integra)中,提出了用“+”和“-”表示指数的符号系统,例如“12+3”表示12×103(即12000),“12-1”表示12×10-1(即1.2)。这一符号系统简化了大数的书写,为后世科学记数法的发展奠定了基础,也体现了文艺复兴时期对大数表示的数学化尝试。[33][34]
- 1585 年,西蒙·斯特芬(Simon Stevin)在著作《十进制》(De Thiende)中,系统阐述了十进制小数,并提出用指数表示数的思想。[35][36]
- 1631 年,吉田光由(Yoshida Mitsuyoshi)在《尘劫记》(Jinkoki)中定义了数位系统,直至"无量大数"(muryoutaisuu)。[37]
- 1687 年,艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在《自然哲学的数学原理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica)中,广泛使用指数符号(如“a×10b”)表示天体运动中的极大或极小数值,其符号体系已与现代形式一致。1713 年,理查德·本特利(Richard Bentley)在编辑牛顿《原理》的第二版时,进一步标准化了指数符号的书写规则,这一规则沿用至今。[38][39][40]
- 1705 年,“quadrillion”最早见于法国数学家安托万·帕尔芒蒂耶(Antoine Parent)的《数学分析》(Élémens de mathématiques)中。[41]
- 1748 年,莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)在《无穷分析引论》(Introductio in analysin infinitorum)中,系统化了无穷大和无穷小的概念,明确区分了“可数无穷大”(如自然数集合的基数)与“不可数无穷大”(如实数集合的基数),并指出“任何有限的数都无法完全表示无穷大”。[42]
- 1751 - 1772 年,“quintillion”最早见于法国数学家让·勒朗·达朗贝尔(Jean le Rond d'Alembert)的《百科全书》(Encyclopédie)条目中。[43]
- 1830 年,乔治·皮科克(George Peacock)在《代数符号论》(Treatise on Algebra)中提出“符号代数”的概念,强调通过规则(如加法、乘法的递归定义)生成新数。[44]
前大数时期 (1889 - 1970)
- 1889 年,朱塞佩·皮亚诺(Giuseppe Peano)在著作《算术原理:新方法阐述》(Arithmetices principia, nova methodo exposita)中,首次系统提出自然数的公理化定义,后继函数(successor function)成为其核心概念之一。[45][46]
- 1908 年,奥斯瓦尔德·维布伦(Osward Veblen)在 1908–1910 年间发表的论文中,首次系统提出了通过递归定义构造“连续递增函数”的方法,为Veblen 函数奠定了基础,在论文中讨论了如何通过递归定义生成更大的序数。[47][48][49]
- 1923 年,约翰·冯·诺依曼(John von Neumann)在论文中,提出用序数定义自然数,将后继函数具体化为集合论中的运算。[50][51]
- 1927 年,Gabriel Sudan 在论文中定义了 Sudan's Function,作为计算理论中的重要例子,类似于阿克曼函数。[52][53]
- 1928 年,威廉·阿克曼(Wilhelm Ackermann)在论文中定义了最早的阿克曼函数(Ackermann's Function)。[54]
- 1944 年,鲁本·古德斯坦(Reuben Goodstein)在论文中首次定义了 Goodstein 序列,并提出其终止性定理。该定理的原始证明基于序数理论:通过将每个 Goodstein 序列映射到一个递减的序数序列(利用“遗传基数”的序数解释),利用良序原理(每个递减的序数序列必终止)证明所有 Goodstein 序列最终会达到 0。这一工作是对希尔伯特第一个问题(连续统假设)的回应之一,但当时未引起广泛关注。[55][56]
- Weak Goodstein sequence, 1944, Goodstein, F
- Hyper Operation(超运算), 1947, Goodstein, N
- Bachmann OCF, 1950, Bachmann, C
- Steinhaus-Moser Notation, 1950, Hugo Steinhaus & Leo Moser, N
- Triangle Function, 1950, Hugo Steinhaus, F
- Square Function, 1950, Hugo Steinhaus, F
- Circle Function, 1950, Hugo Steinhaus, F
- Grzegorczyk Hierarchy, 1953, Grzegorczyk, H
- Busy Beaver Function(BB,忙碌海狸函数), Rado, 1961, F
- Milton Green's Function(s), 1964, Milton Green, F
中大数时期 (1970 - 2009)
- Fast Growing Hierarchy(FGH,快速增长层级), 1970, Wainer & Löb, H
- Graham's Function(葛立恒函数), 1971, Graham, F
- Hardy Hierarchy(HH,哈代层级), 1972, Wainer, N
- Knuth Arrow Notation(高德纳箭头), 1976, Knuth, N
- Tetrofactorial, Pentatorial, -, -, F
- Tetration, Pentation, Hexation, Heptation, Octation, Enneation, Decation, Undecation, Doedecation, Tredecation, -, -, F
- Graham's Number(葛立恒数), 1977, Graham & Garden, F
- Slow Growing Hierarchy(SGH,慢速增长层级), 1980, Cichon & Wainer, H
- Rapidly Growing Ramsey Function, 1981, Ketonen & Solovay, H
- Rose's Growing Hierarchy, 1984, Rose, H
- Buchholz OCF(BOCF), 1986, Buchholz, C
- Wow Function, 1991, Joel Spencer, F
- Laver Table, 1992, Laver, F
- Rathjen's OCF(ROCF), 1995, Rathjen, C
- Superfactorial, 1995, Clifford A. Pickover, F
- Hyperfactorial, 1995, Sloane & Plouffe, F
- Conway's Chain(康威链), 1996, Conway, N
- Mythical Tree Problem, 1999, Friedman Harvey, F
- Loader's Number, 2001, Loader, F
- Torian, 2009, Aalbert Torsius, F
- Big Ass Number, 2009, Matt Leach, F
- Really Big Ass Number, 2009, Matt Leach, F
- Expostfacto Function, 2009, Tom Kreitzberg, F
- Booga- Function, 2011, Sbiis Saibian, F
- Friedman's Finite Ordered Tree Problem, 2014, Harvey Friedman, F
- Friedman's Vector Reduction Problem, 2014, Harvey Friedman, F
- Bop-counting Function, 2015, Harvey Friedman, F
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