前些时候,加州大学Davis分校的一个物理同学玩儿了一个游戏,在国际单位制(SI)里添加一个大数前缀:hella。1hella等于10的27次方。这个词儿有趣,像a hell of a lot of的简称。其实是北加州地区的“土话”,意思就是very。
这确实是一个大数,hellasecond是宇宙年龄的100亿倍呢。
千以上的国际单位我们熟悉几个,如K, M, G, T, 再大的是P (peta), E (exa), Z (zetta) 和Y (yotta)。它们都以3次方进阶。Z和Y是1991年才确认的。Hella能不能成为yotta的上级,还不知道。
我们还知道有个googol,10的100次方,真正的大数,这个字是美国数学家Edward Kasner (1878-1955)的小侄儿 Milton Sirotta在9岁时发明的。但它似乎没有物理意义。即使整个宇宙的粒子,也没那么多。不过,似乎也可以说它的意义就是Google(像布谷鸟儿叫)。如果请幼儿园的小朋友来,肯定还有更有趣的数字,如coco cola该是多少呢?
相比之下,中文的大数更有趣。《孙子算经》说,“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穰,万万穰曰沟,万万沟曰涧,万万涧曰正,万万正曰载。” 根据这个定义,从万到载,等于从10的4次方到44次方。不过,古人的用法似乎并不确切,《太平御览》就是“十进制”的:“十万谓之亿,十亿谓之兆,十兆谓之京,十京谓之垓。”其实,那会儿多半儿不会真的需要那么大的确切数字,所以不确定更好,知道多就行了。“兆”为百万是我们现在定义的,更大的则是将G, T, P等音译过来。
“载”以下还有呢,叫极、恒河沙、阿僧祇、那由他、不可思议、无量大。这些名字显然与佛经有关。如阿僧祇,是梵语asamkya的音译,等于10^104(不知道怎么来的)。所谓“阿僧祇劫”即“无数劫”。《诸神灭亡》中提到佛陀历经“三大阿僧祇劫”才成了佛。《妙法莲华经》说,“我成佛已来,复过于此百千万亿那由他阿僧祇劫。自从是来。我常在此娑婆世界说法教化。”
元元朱世杰在《算学启蒙》(1299)里,定义“极”为“载”的平方,恒河沙为极的平方,于是阿僧祗为10的352次方,而“不可思议”的是1408次方。
如今,大数主要出现在高能物理和宇宙学中。不过LHC的能量也不过T量级,距离“恒河沙数”和“不可思议”还远着呢。
还是佛家更能想象:“以七宝满尔所恒河沙数三千大千世界,以用布施。”(《金刚经•无为福胜分》)诗人也能想,陆游幻想“何方可化身千亿,一树梅花一放翁。”不知道“千亿”是不是古人诗歌里最大的一个数字了。而革命家的气魄又远超了诗人:“吾但愿我身化为恒河沙数,一一身中出一一舌,一一舌中发一一音。” (邹容《革命军》)。