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用2累乘的惊人结果

用2累乘一个很小的数,累乘的次数无须太多,就能把这个数变得特别大。下面,我给大家举一个不太常见的例子。

【题目】草履虫每隔一定的时间,就会从一个分裂成两个,这个时间大约是27小时。假设通过这种方法分裂出来的草履虫都能存活,试问,大概需要多长时间,一只草履虫分裂出来的所有后代的体积才能跟太阳的体积一样大?

假设每次分裂的后代都能存活,已知一只草履虫分裂40代之后,其所有子孙所占的体积大约是1立方米,而太阳的体积大约是10 27 立方米。

【解答】根据已知条件,这个题目可转化为:用2累乘1立方米,要累乘多少次,才可以得到10 27 立方米?

我们知道,2 10 ≈1000,所以10 27 可以表示成下面的式子:

也就是说,在分裂40代的基础上,只要再分裂90代,就能达到太阳的体积那么大。如果从第一代开始算起,要分裂40+90=130代才能达到太阳那么大的体积。我们很容易计算出,分裂到130代大概需要147天:

27×130=3510(小时)

3510÷24=146.25(天)≈147(天)

据说,曾经有一位微生物学家,从草履虫第一次分裂开始观察,一直观察到它分裂了8061次。感兴趣的读者可以自己计算一下,如果这些草履虫都存活了,经过这么多次的分裂后,其后代所占的体积是多少?

对于这个问题,我们还可以这样说:假设太阳也进行分裂,第一次分裂成2个,每一半又分裂成2个,并一直分裂下去。那么,经过多少次分裂之后,最终形成的粒子会跟草履虫的体积一样大?

答案还是130次。你可能会觉得不可思议,怎么才这么少的次数?这是真的吗?

当然是真的。类似的问题还有很多,比如,把一张纸对半剪开,剪出来的半张纸再对半剪开,如此类推。假设可以一直剪下去,那么,剪多少次之后,得到的粒子跟原子一样大?

假设一张纸的质量是1克,原子的质量我们取1/(10 24 )克这个数量级。

因为

所以,一共要剪80次。很多人以为要剪几百万次,但其实根本没那么多。 wQnF46woJPmKcrYUSemDu3YiHd2WVvcr6WKDMgy2fYr9FC3psuOHYjOvi8gzAWoq

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