Mi a Champernowne-állandó?

C₁₀ = 0,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12…
0,12345678910111213141516… Transzcendens (Mahler, 1937). Normális tízes számrendszerben (Champernowne, 1933).

Írjuk ki az összes pozitív egész számot sorban a tizedesvessző után: 0,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15… Ez a Champernowne-állandó. Tizedes felírása valahol minden véges számjegysort tartalmaz, és minden k hosszúságú blokk pontosan 1/10ᵏ gyakorisággal jelenik meg benne.

A Champernowne-állandó felépítése számjegyről számjegyre
88.517710%661771771487777776767670123456789

Az első 1000 számjegyben az 1-es számjegy jelenik meg a leggyakrabban az 1–9, 10–19 stb. számok miatt. Az eloszlás egyre inkább kiegyenlítődik, ahogy nő n.

D. G. Champernowne 1933-ban, cambridge-i egyetemistaként alkotta meg ezt a számot, hogy megadja egy normális szám első explicit példáját tízes számrendszerben. A normális szám olyan szám, amelyben minden k hosszúságú számjegyblokk 1/10ᵏ gyakorisággal fordul elő. Champernowne bebizonyította, hogy az állandója normális – ez olyan eredmény, amelyet a természetesen előforduló állandókra, például a π-re vagy az e-re, ma sem tudunk bizonyítani.

Champernowne-állandó: számjegygyakoriságok (az első 100 számjegy)
71410%81411101010101010100123456789

Az első 100 számjegyben az 1-es számjegy 14-szer szerepel. Az egyenlőtlenség eltűnik, ahogy több számjegyet veszünk figyelembe.

Kurt Mahler 1937-ben bizonyította be, hogy a C₁₀ transzcendens. A 0,1234567891011… egyike azoknak a ritka állandóknak, amelyeket tetszőleges pontossággal triviálisan kiszámíthatunk, mégis a tizedes felírása valahol minden lehetséges véges szöveget, minden számot és minden valaha leírt információt kódol a számjegyeiben.

Kétjegyű sorozatok gyakorisága ≈ 1% mindegyiknél (a normalitás kirajzolódik)
0.521.041%1.030.970.991.010.981.020.9910.971.0400112233445566778899

Válogatott kétjegyű átlós párok a Champernowne-állandó első 10 000 számjegyében. Minden pár nagyjából 1%-os gyakorisággal jelenik meg. A teljes normalitás sokkal nagyobb skálán válik láthatóvá.

Kapcsolódó témák
Irracionális számok Transzcendens számok Liouville
Használat helye
Matematika
Fizika
Mérnöktudomány
🧬Biológia
💻Számítástudomány
📊Statisztika
📈Pénzügy
🎨Művészet
🏛Építészet
Zene
🔐Kriptográfia
🌌Csillagászat
Kémia
🦉Filozófia
🗺Földrajz
🌿Ökológia
Want to test your knowledge?
Question
Miért történelmileg fontos a Champernowne-állandó?
tap · space
1 / 10