Предел сложности: самый большой «построимый» многоугольник

В классической геометрии задача о построении правильного многоугольника с помощью циркуля и линейки имеет строгие ограничения. Еще в XIX веке Карл Гаусс и Пьер Ванцель доказали, что построение фигуры с нечетным числом сторон возможно лишь тогда, когда это число является простым числом Ферма или их произведением.
На сегодняшний день математикам известно всего пять таких чисел: 3, 5, 17, 257 и 65537. Перемножив их все, мы получаем число 4 294 967 295. Это значение определяет количество сторон у самого большого из известных правильных многоугольников с нечетным числом углов, которые теоретически поддаются построению классическими инструментами.
Математически это число представляет собой 2 в 32-й степени минус 1. Хотя количество сторон у правильных многоугольников с четным числом углов можно увеличивать бесконечно, просто удваивая их количество, нечетные фигуры жестко ограничены списком простых чисел Ферма. Если в будущем будут найдены новые простые числа этого вида, список «построимых» многоугольников может расшириться.
Визуально такая фигура практически неотличима от идеальной окружности. Чтобы осознать масштаб этого геометрического объекта, достаточно взглянуть на два примера:
- Если расположить такой многоугольник вокруг земного экватора, расстояние между соседними вершинами составит менее сантиметра — около 9,3 миллиметра.
- При вписывании этой фигуры в орбиту Земли длина каждой ее стороны достигла бы 219 метров.
Внутренний угол такого многоугольника составляет примерно 179,9999999 градуса. Столь ничтожное отклонение от прямой линии делает «излом» в вершинах невидимым для человеческого глаза, превращая сложную геометрическую конструкцию в визуальный аналог круга.