數(shù)學中的指數(shù)增長是非??植赖模僭O(shè)存在一張無限大的紙,且能無限對折,那么對折103次后,其理論厚度就超過了可觀測宇宙的直徑930億光年;然而在實際中,由于紙張本身存在拉伸強度,一般對折7次后就很難再進行對折。
一張普通的A4紙,厚度大約是0.1mm,我們每對折一次,厚度就會翻倍,對折n次后的厚度L為:
L=2^n*10^-4 米
假設(shè)這張紙能無限對折,那么:
對折10次,厚度為0.1米;
對折20次,厚度為105米;
對折30次,厚度為107千米;
對折43次,厚度為44萬千米,超過了地月距離的38萬千米;
對折51次,厚度為2.25億千米,超過了日地距離的1.5億千米;
對折66次,厚度為7.38萬億千米,相當于0.78光年;
對折84次,厚度為20.4萬光年,超過了銀河系直徑20萬光年;
對折100次,厚度為134億光年;
對折103次,厚度為1072億光年,超過了可觀測宇宙的直徑930億光年;
對折105次,厚度高達4300億光年,遠遠超過了我們可觀測宇宙的范圍。
還有一個指數(shù)增長的例子,細菌的尺寸為0.5*1*2微米,假設(shè)存在無限營養(yǎng)且細菌每秒分裂一次,那么一個細菌在90多秒后,就能完全填滿四大洋。
當然這是理想情況下得到的數(shù)學結(jié)果,讓我們看到指數(shù)增長的強大之處,在實際當中肯定條件受限,紙張不可能無限折疊,細菌也不可能無限分裂。
不過在物理學上,有許多現(xiàn)象的發(fā)生也用到了指數(shù)增長原理,比如激光的受激輻射,就是利用一定頻率的光子引發(fā)原子輻射出兩個同樣性質(zhì)(頻率、相位、偏振方向、傳播方向)的光子,進而引發(fā)雪崩式的輻射產(chǎn)生激光,
還有原子彈的爆炸,也是利用到了指數(shù)增長原理,核裂變材料中的原子受到中子撞擊會發(fā)生裂變,同時釋放能量和多個中子,釋放的中子又去撞擊其他原子,從而引發(fā)鏈式反應(yīng)釋放巨大能量。
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