宇宙装不下一张纸?对折103次纸的大小,光速都要19小时
一张纸对折105次 , 宇宙真的装不下?如果你思考一下 , 一张纸对折105次 , 宇宙照样可以放得下 。之所以说放不下 , 是从宇宙可视直径来看 。你或许经常听到人们目前观测到的宇宙可视直径是930亿光年 , 但这并不是说宇宙只有这么大 。你可能会感到好奇为什么一张纸对折105次 , 可观测宇宙就装不下了?
【宇宙装不下一张纸?对折103次纸的大小,光速都要19小时】
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其中的原理和指数爆炸有关 , 尽管一张纸最多能对折几次 , 看起来很无聊 , 但接下来的内容可能会让你感到紧张 , 一张纸通常折叠7-8次就已经没法继续折叠 , 这些结论都是通过实验得出 , 通常折叠7次就已很难 。关于一张纸能否对折8次 , 大家可以用一张A4纸尝试一下 。目前来说 , 一张纸对折次数最高也不过12次 , 再往下对折就是理论值了 。2012年的时候 , 一群人不信邪 , 他们发起了挑战 , 在实验中 , 众多人将一个长度超过4000米的纸 , 折叠了13次 , 遗憾的是人们并没有承认这个结果 , 这实在不是一个愉快的经历 。
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但现在如果我告诉你 , 任何物质弯曲都有弹性 , 一张纸的厚度达到一定程度后 , 需要一定的长度才可以对折 , 这听起来如何?是否明白了一张纸对折仅仅数次之后就很难再折叠了?不仅如此 , 其实对折n次的纸相比相同层数简单叠放的纸来说 , 前者的弹性明显强得多 , 它的厚度也不可能以理论上2的n次方的方式增长 。所以仅凭人手很快就很再难折叠 。你可以参考这张表中的一些数据 , 这里我们以0.1毫米厚的A4纸为例 。
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由此我们可以知道 , 对折到27次时 , 纸的厚度不仅超越了世界第一高峰珠穆朗玛峰的高度 , 甚至大部分民航客机也要甘拜下风 。继续对折下去 , 也就是第37次时 , 此时你可以看到直径约为12742千米的地球已经容不下这张纸了 , 这在经济学上被称为“复利” , 据说沈万三就是被朱元璋用这一招玩到破产 , 当你开始研究它的时候 , 会发现指数增长极其恐怖 , 我们很难想象薄薄的一张0.1毫米的纸对折20次后 , 会产生如此惊人的数据 。
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假设你有一张足够大的纸 , 其有着无穷大的力量来折叠这张纸 , 通过不断将纸张折到51次 , 厚度为2.25亿千米 , 这等同于火星和太阳之间的距离;前面我们提到宇宙的可观测直径是930亿光年 , 我们可以在这儿看到 , 将纸对折到103次以上 , 就能达到这一数值 。没错 , 把一张纸对折103次后 , 就能知道1光年有多远 , 1光年是多少呢?答案是9.46万亿千米左右 , 实际上 , 你可能知道1光年就是光行走一年的距离 。这完全超乎了我们的想象 , 这是旅行者1号 , 它在宇宙中飞行了222亿千米 , 大约耗费了43年 , 而这段飞行距离 , 只是光传播了19个小时的距离 。
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可想而知有界无边的宇宙有多么巨大 , 至少人类现在仍不知道宇宙最边缘的区域是什么 , 也许这里是“虚空” , 或许那里是和另一个宇宙物质的过渡地带 , 最特别的是 , 这里就像两颗恒星之间的过渡地带 , 物质可能会因引力在不同的宇宙之间来回奔波 。这也反应出来一个问题 , 这确实非常重要 , 那就是宇宙中的一张纸折叠105次 , 想要放在这个宇宙里并非没有办法 , 毕竟人们所说的只是直径放不下 。
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