用2累乘的惊人结果,用2累乘1立方米,要累乘多少次才会得到1027立方米?

时间:2023-11-17 04:39:03

用2累乘一个很小的数,就可以把这个数变得非常大,而且累乘的次数不需要太多。下面,我们举一个大家不太熟悉的例子。

【题目】草履虫每隔一定的时间就会由一个分裂成两个,这个时间大概是27小时。假设通过这种方法分裂出来的草履虫都能存活,那么,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存活,已知一只草履虫分裂40代之后,它所有的子孙所占的体积大概是1立方米,而太阳的体积大概是1027立方米。

【解答】根据已知条件,题目实际上就是问:用2累乘1立方米,要累乘多少次才会得到1027立方米?

我们知道,210≈1000,所以1027可以表示成下面的式子:

1027=(1039≈(210)9=290

也就是说,在分裂40代的基础上,只要再分裂90次,就可以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次才能达到太阳那么大的体积。很容易计算出,分裂到130代大概需要147天,过程如下:

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。感兴趣的读者朋友可以自己计算一下,如果这些草履虫一只也没有死掉,经过这么多次分裂以后,所占的体积是多少?

其实,对于这个问题,我们还可以换一种说法:

假设太阳也进行分裂,第一次分裂成两个,每一半又分裂成两个,并一直分裂下去。那么,经过多少次分裂之后,最终形成的粒子和草履虫的体积一样大?

当然,答案也是130次,但是,你可能会觉得不可思议,怎么才这么少的次数?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,这样一直进行下去。那么,剪多少次之后(假设可以一直剪下去),得到的粒子跟原子大小一样?

我们假设一张纸的质量是1克,原子的质量我们取用2累乘的惊人结果,用2累乘1立方米,要累乘多少次才会得到1027立方米?

克这

1024=(103)8≈(210)8=280

所以,一共要剪80次。很多人以为需要剪几百万次,实际上根本没有那么多。