Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Wiskunde

Inzicht in getallen die niet nul zijn:de betekenis van nullen in wetenschap en wiskunde

Door Laurie Brenner
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

In wetenschappelijke en wiskundige contexten is elk getal dat niet nul is (positief of negatief) van belang. Nul is echter niet louter ‘niets’; de waarde ervan hangt af van zijn positie binnen een getal. De volgnullen in 1,00 geven bijvoorbeeld aan dat de waarde precies één dollar is, zonder centen. Deze nullen geven aan dat de meting tot op de honderdsten nauwkeurig is.

Regels voor significante cijfers

Scheikundigen en wiskundigen beschouwen voorloopnullen als tijdelijke aanduidingen (bijvoorbeeld 0,25), maar zij beschouwen nullen die tussen significante cijfers verschijnen als betekenisvol (bijvoorbeeld 2,05). Op dezelfde manier geeft een nul op 2.501 positionele informatie weer. De plaatsing van de decimaal bepaalt of een nul significant is.

Drie fundamentele regels, zoals uiteengezet door de scheikundeafdeling van Penn State, begeleiden de beoordeling van nullen:

  • Cijfers die niet nul zijn, zijn altijd significant.
  • Nullen tussen twee significante cijfers zijn significant.
  • Volgende nullen in het decimale gedeelte zijn significant.

De scheikundefaculteit van Columbia University legt uit dat achterliggende nullen in een geheel getal zonder expliciet decimaal niet significant zijn. De nul in 25,0 is dus significant, maar de nul in 250 niet; het dient slechts als tijdelijke aanduiding, tenzij er een decimaalteken aanwezig is (bijvoorbeeld 250,0).

De betekenis van nul

Terwijl het alledaagse taalgebruik ‘nul’ zou kunnen gebruiken om leegte aan te duiden, kan nul in de wiskunde en wetenschappelijke notatie nauwkeurige informatie bevatten. Het meten van een grootheid als 20,00 versus 20 geeft bijvoorbeeld een nauwkeurigheid tot op de honderdsten aan, terwijl 20 alleen niet de nauwkeurigheid met betrekking tot tienden of honderdsten onthult.

Exacte cijfers

Nullen stellen wiskundigen, natuurkundigen en onderzoekers in staat exacte waarden uit te drukken in een oneindig aantal significante cijfers. Het schrijven van 1,000000000 geeft bijvoorbeeld aan dat elke nul na de komma betekenisvol is en een toenemende nauwkeurigheid weerspiegelt. Dergelijke exacte weergaven zijn essentieel in definities als 1meter=1,00meters=1,0000meter, waarbij elke nul een specifieke positionele waarde aangeeft.