一张纸的厚度(一张纸的厚度是多少微米)
科学界充满了许多神奇的现象,其中一些现象在我们的日常生活中很常见,但很少有人去探索它们背后更深层的奥秘。比如在很多人眼里,一个小苹果掉在地上很正常,不吸引人。
但就是这样一个日常现象,激发了牛顿去发现这个简单现象背后更深层的奥秘,于是有了后来的万有引力定律,成就了牛顿的经典力学大厦。
当然,在我们的日常生活中还有很多像苹果落地这样简单的现象,背后隐藏着科学的理论。有可能一个小小的发现和思考,会给人类科技带来质的飞跃。
今天,我们要讨论一张纸的故事。相信大家都知道,我们在日常生活中经常要和它打交道。对于在校学生来说,我们每天都要和纸张打交道。那么一张小小的纸会有什么样的科学奥秘呢?也许很多人会说,一张纸太普通了,没有什么深刻的问题需要我们去研究和探索。真的是这样吗?
我们来玩个小游戏:将一张普通的A4纸来回对折。它的最终厚度能有多少?在这里,很多朋友可能会说,一张纸不可能无限对折。没错,这个世界上没有无限的事物。所以我们来定个目标,就是把一张A4纸对折100次。最终厚度会是多少?
A4纸的厚度只有0.1mm,在很多人看来,即使来回折叠100次,也不会很厚。那么真正的结果会是什么呢?也许答案会超出你的想象。如果在这里告诉你,一张纸对折100次后,其厚度可以接近现在人类哈勃体积的边缘,你会相信吗?
也许很多人不会相信。要知道,目前哈勃体积的范围已经达到了930亿光年。一张小纸片对折100次后,能有多厚?虽然很多人不相信,但这是真的。下面简单分析一下。
首先我们要明白,无论你怎么努力,一张纸在现实中是不可能对折100次的。按照目前人类的认知,一张纸对折的次数最多不超过20次,而目前的世界纪录是13次,由美国德克萨斯州圣马克中学的师生共同实现,用纸长度达到4公里。
而我们日常生活中使用的A4纸,最多只能对折七次,厚度自然非常有限。当然,我们这里讨论的是科学假设。如果一张纸能对折到100次,最终的厚度会超出我们的想象。
一张A4纸的厚度只有0.1mm,对折一次是0.2mm,对折两次是0.4mm,对折七次是6.4mm。这是我们在现实中所能达到的极限。当然,在想象中,我们可以继续对折,第八次就是12.8mm。
相信每个朋友都知道,这种不断累加叠加的数值计算方法叫做指数叠加,整数会呈现几何指数增长。刚开始可能感觉不到什么变化,但是随着次数的增加,会呈现指数级的爆发,一种恐怖的增长,超乎常人的想象。
而这种指数爆炸在现实中有很多应用。有些人经常用这个指数爆炸来忽悠一些人,尤其是在理财方面。有些骗子就是利用这种现实中无法实现的“复利效应”,忽悠一些人上当受骗。这种模式在理财上也叫“滚动盈利”,到最后会是一个很可怕的数字。
所以,在最初的一段时间里,一张A4纸,通过不断对折,并不能真正看出它有什么可怕的。但是,随着次数的增加,人会越来越觉得可怕。通过一些数据,我们可以看到它是如何呈现指数级爆发的。
A4纸对折14次,厚度会达到1.64米,相当于一个普通成年人的身高。对折23次后,厚度达到838.36米,比世界上更高的迪拜塔还要高。对折27次后,其厚度约为13421.77米,超过珠穆朗玛峰。
对折的次数达到42次时,纸的厚度是384000公里,这是地球到月球的距离。看到这里,相信很多人都傻眼了。没想到小小的A4纸折叠起来也这么可怕。当然,这个时候,我们还没有完成折叠100次的一半。继续对折。
53次之后,厚度为2.25亿公里,超过了地球与太阳的平均距离。26次之后,厚度72.06亿公里,已经到了太阳系边缘。再把它对折,它就会走出太阳系,延伸到银河系深处。对折69次后,厚度为6.24光年,比邻近星系还多。
对折83次后,厚度达到银河系直径,约10.22万光年。这时离100倍还有17倍。我们继续对折。达到93倍后,厚度为1.05亿光年,相当于室女座超星系团的直径。
越接近100倍,厚度会呈指数级爆发。直到折叠100次后,一张普通纸的厚度已经接近可观测宇宙的范围。当然,这只是目前人类认知中的宇宙范围。事实上,宇宙的真实范围有多大仍然是个谜。一些科学家认为,宇宙的真实范围可能达到数万亿光年。
不管宇宙有多大,只要一张纸能一直折叠,它的厚度就能跨越整个宇宙。是不是很神奇?科学之所以让我们如此着迷,能够引领人类前进,是因为它背后的许多奥秘让我们觉得不可思议。
从某种意义上说,科学是宇宙的霸主。只要我们能在科学的道路上坚持下去,宇宙在人类面前就会变得非常渺小。
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