一張紙不能對摺超過7次嗎?
美國科學家,用科學來終結了謠言,來看看是如何做到的
國外,有人利用液壓機做過多次實驗,證明一張紙確實可以對摺超過七次,只是比較費力,然而來自美國的一個團隊充分發揚槓精精神,他們最終對摺了超過十三次,打破世界記錄。
工作人員:凱莉、託瑞和格蘭,他們三人先後拿紙來折,結果都無法對摺超過7次,後來他們向航太總署借用1座飛船棚廠。
到那裡製作一張170乘以220呎的超大紙張,然後不斷將紙對摺,每一次對摺紙就越厚,工作人員就越費力。但是還是可以繼續進行。
再折第八次之後,紙變的很多皺褶,所以就用超大杆面棍把皺摺的紙張壓平,然後總共折到了第十一次。於是流言被破解了。
有人腦洞大開,一張紙對摺多少次,可以超過你的身高?
--- 摺疊103次可突破宇宙極限?
根據粗略的估計,在摺疊103次之後,紙坨的「厚度」就到達了可觀測宇宙的極限,930億光年...
對摺7次就能逼出你的洪荒之力,而後,僅靠雙手就已經變得不現實!
不信?一張普普通通這麼大的紙:
疊6次後,已經變成了這樣,想要更進一步,你需要液壓機:
但壓完後基本沒法進一步摺疊,它們可能已經變成了薄餅,一碰就碎:
甚至還有可能發生「爆炸」,紙直接被崩碎了:
所以,「從來沒有一張紙能夠被對摺8次」,這大概是你我小時候都聽過的冷知識。
但是,較真兒的美國女孩,就利用數學知識在19年前摺疊出了12次....
是不是懷疑對方是個女超人?其實她就是數學思維運用的很靈活。
這位妹子來自加利福尼亞,名叫Britney Gallivan,她當然不是什麼超越液壓機的大力士,之所以能夠摺疊的更多,是因為她在紙的材料和長度上做了一些改動。她使用的是一張比較薄的廁紙,同時長度為1200米:
並且她還設計了一個方程式,用L表示長度,用t表示紙張厚度,用n表示對摺次數,以此表示在單向摺疊的前提下,需要多長的紙才能完成想要對摺的次數。
而她用來挑戰的超長衛生紙足足花了她85美元,並且耗時7個小時才完成第11次對摺...最終形態寬80釐米、高40釐米,感覺從一坨廁紙,變成了一坨...
妹子的做法為很多人打開了新思路,於是大家想要向著更高目標衝擊,然而至今為止,你猜猜人類的紙張對摺記錄衝擊到哪了?
答案是13次,由一所學校的師生用更長的衛生紙完成...
是的,花費了更多人力,用了更長的紙,也僅比Britney Gallivan的衛生紙大法多了1次。所以,對摺個紙而已,這麼難搞的麼?
其實,這就是數學中「指數」增長的好玩之處。
將紙對摺乍一看似乎很簡單,把一張只有0.1毫米厚的紙對摺起來,新的厚度是0.2毫米。
但這種厚度會隨著摺疊次數呈指數增長,用一個簡單公式表達就是「層數=2的摺疊數次方」,再乘以紙張的厚度,基本就是摺疊後的高度。
所以換言之,厚度的增長會隨著摺疊次數增加而越來越誇張,摺疊時所需要的能量也就更多:
尤其是它的厚度已經大於長度時,彎曲它的時候會有種在掰彎鋼鐵的感覺。下圖是A4紙被液壓機壓對摺7次後的狀態,感覺把紙掰開都很難:
其實如果你發揮想像力,腦補出一張面積無限,強度無限,厚度為0.1毫米的紙,且摺疊能量無限,隨著對摺次數的增加,結果會比你想像的更加恐怖,目前網絡中有不少大佬對相關數據進行了整理。
第一次對摺後你可能感覺不到有什麼不同,從0.1毫米,變成了0.2毫米;當你對著3次後,紙張達到了指甲的厚度,依然可以忽略不計。
而對摺10次後,厚度為10.24釐米,差不多和手掌一樣大,具體可以抬手看看。
對摺14次後,它的厚度幾乎達到了164cm,直追人類身高:
對摺16次,厚度已經超過6米,相當於兩層樓那麼高,人類相對顯得渺小:
感覺到此似乎變化不太明顯?別急,這張紙在對摺17次後,厚度為13.12米,差不多有藍鯨三分之一的體長:
而在摺疊20次後,厚度就能達到104米左右,厚度已經遠超這個地球上目前體積最大的生物:
對摺21次,這張紙的厚度就能接近210米,鐵達尼號艦長在269米左右,也就是你的紙已經可以和豪華遊輪的長度比一下了:
再摺疊兩次,也就是第23次,厚度就能夠達到約840米,目前人類所有建築就高度方面來說,在你的這坨紙面前已經都是弟弟了,哈利法塔的高度為828米:
27次後,地球上幾乎沒有比這坨紙更高的東西了,因為它的厚度大約為13.44km,這個高度超過珠穆朗瑪峰:
所以如果繼續摺疊下去,你的紙就要衝出地球了。
30次後,厚度大約為107374米,你的紙樓已經觸碰到大氣層的邊界了。
34次,厚度大約為1720km,差不多是冥王星直徑的一半:
37次,厚度約為13760km,從南北縱向看,這個數字已經超越地球,而冥王星也變成了弟弟:
42次,恭喜,這張紙從地球出發,目前已經抵達月球,登月成功了:
如果再摺疊一次,這個長度夠我們回來的:
50次後,數字來到大約112590000000米,再努力一下,就能直達太陽:
而隨著紙張的厚度增加,地球也越來越渺小:
60次,我們可以進入光年單位,此時厚度相當於0.1光年。
70次的摺疊,相當於11至12光年的厚度;而第80次摺疊,厚度超過12000光年,相當於從地球到Kepler-62的距離,這是一個位於天琴座的恆星系統。
83次對摺後,這坨紙已經走到了銀河系的邊緣:
還記得太陽系麼?它在這:
85次對摺後,厚度達到40萬光年,已經相當於銀河系直徑的4倍。
87次後,厚度相當於銀河繫到仙女座的星系的距離。
89次後,厚度相當於目前已知最大的星系IC1101的直徑,相比之下,銀河系在最左邊的位置,沒錯,就是那個光點:
103摺疊時,你的紙坨到達了可觀測宇宙的極限,930億光年...
還記得,我們第一步假設的那張紙有多厚麼?