O que é a Constante de Champernowne?

C₁₀ = 0.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12…
0.12345678910111213141516… Transcendental (Mahler, 1937). Normal na base 10 (Champernowne, 1933).

Escreva todos os inteiros positivos em ordem depois da vírgula decimal: 0.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15… Isto é a constante de Champernowne. A sua expansão decimal contém em algum lugar toda sequência finita de dígitos, e cada bloco de k dígitos aparece com frequência exatamente igual a 1/10ᵏ.

Construindo a constante de Champernowne dígito a dígito
88.517710%661771771487777776767670123456789

Nos primeiros 1000 dígitos, o algarismo 1 aparece mais vezes por causa dos números 1-9, 10-19... A distribuição vai-se normalizando à medida que n cresce.

D. G. Champernowne construiu este número em 1933, quando ainda era estudante em Cambridge, para fornecer o primeiro exemplo explícito de um número normal na base 10. Um número normal é aquele em que todo bloco de k dígitos aparece com frequência 1/10ᵏ. Champernowne provou que a sua constante é normal, algo que continua impossível para constantes naturais como π ou e.

Constante de Champernowne: frequências dos dígitos (primeiros 100 dígitos)
71410%81411101010101010100123456789

Nos primeiros 100 dígitos, o algarismo 1 aparece 14 vezes. O desequilíbrio desaparece à medida que mais dígitos são incluídos.

Kurt Mahler provou em 1937 que C₁₀ é transcendental. O número 0.1234567891011… é uma das raras constantes que podemos calcular trivialmente com qualquer precisão e cuja expansão decimal, ao mesmo tempo, codifica toda sequência finita possível, todo número e toda informação já escrita, algures nos seus dígitos.

Frequências de sequências com dois dígitos ≈ 1% cada (normalidade emergente)
0.521.041%1.030.970.991.010.981.020.9910.971.0400112233445566778899

Pares diagonais de 2 dígitos selecionados nos primeiros 10 000 dígitos da constante de Champernowne. Cada par aparece perto de 1% do tempo. A normalidade completa surge apenas em escalas muito maiores.

Tópicos relacionados
Números Irracionais Números Transcendentais Liouville
Usado em
Matemática
Física
Engenharia
🧬Biologia
💻Ciência da Computação
📊Estatística
📈Finanças
🎨Arte
🏛Arquitetura
Música
🔐Criptografia
🌌Astronomia
Química
🦉Filosofia
🗺Geografia
🌿Ecologia
Want to test your knowledge?
Question
O que significa um número ser normal na base 10?
tap · space
1 / 10