La notazione che utilizziamo di norma per esprimere i numeri è posizionale: il valore del numero espresso non dipende, cioè, solo dalle cifre utilizzate ma anche dalla posizione in cui ogni cifra si trova. Una tale notazione non è più utile quando si ha a che fare con numeri molto grandi o molto piccoli: il nostro cervello, di fronte a un'alta numerosità di cifre, non è più in grado decifrarne a colpo d'occhio il significato e la grandezza. Urge, perciò, in questi casi una notazione che invece lo permetta.
Indovini quali enti aritmetici possano permettere di scrivere una notazione adatta a esprimere numeri con tante cifre? Sì... sono proprio loro, le potenze! Qual è, infatti, il loro superpotere? Saper esprimere in modo immediatamente comprensibile numeri anche molto grandi con cifre piccole: questo le rende particolarmente intriganti... Sta' a vedere:
Hai visto, il mercante? Geniale!
Rivediamo insieme il suo ragionamento, un passo alla volta:
MATHLAB Rappresentiamo su un file Excel quanto il video ha illustrato:
Nelle celle in cui si legge E+numero il numero è scritto in notazione esponenziale (cioè E+n significa · 10n). Scopriamo che sulla 64-esima casella, se ci stessero, dovrebbero trovarsi 264 - 1 ben chicchi di grano, cioè:
18˙446˙744˙073˙709˙551˙615 = 1,8446744073709551615· 1019 ≈ 1,84 · 1019
chicchi che la scienza così esprimerebbe, attraverso la notazione scientifica anziché quella posizionale con cui normalmente scriviamo ogni numero.
Bene, io, McGranitt, da maga quale sono, ti mostro la meraviglia che ci sta dietro:
Sai perché la scienza scelga proprio quella notazione fra le esponenziali possibili?
Un numero espresso in notazione scientifica è il prodotto fra il fattore minimo che contribuisca al valore del numero (cioè, moltiplicato a un naturale, ne aumenti il valore, essendo maggiore o uguale a 1) e la massima potenza di 10. Quindi è la notazione in cui la potenza di 10 meglio rappresenta il valore del numero.
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Ora, oltre alla notazione posizionale, a quella esponenziale e a quella scientifica, ti presento una quarta notazione: quella polinomiale!
La notazione posizionale è la sintesi della notazione polinomiale: cioè scrive in successione i coefficienti delle potenze della base scelta per il sistema di numerazione (10 nel nostro).
Esempio:
Puoi visualizzare la notazione polinomiale come il nostro Tripotter Express...
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Perché si chiama "polinomiale"? Sotto sotto c'è sempre il concetto di addizione come operazione di puro conteggio di addendi simili grazie alla proprietà distributiva...
Un polinomio è un ente algebrico, definito come somma di monomi non simili, cioè una somma di prodotti composti da 2 fattori: un coefficiente numerico e una parte letterale (che è in sé un monomio). Si tratta, quindi, di un modo di combinare i monomi in una somma: il polinomio è perciò una combinazione lineare di monomi, cioè è somma di prodotti fra un coefficiente numerico e un fattore specifico (in questo caso il monomio) che dà identità al prodotto. Di più: è l'esempio per antonomasia di combinazione lineare. Da qui la scelta di chiamare polinomiale la notazione che esprime ogni numero come combinazione lineare delle potenze della base scelta per il sistema di numerazione.
Ricapitoliamo? Considera, ad esempio, il mio anno di nascita...
Molto bene! Ora è tempo di fare un po' di ginnastica...