حقایق علمی 108؛
سفر به ماه تنها با یک ورق کاغذ!
آیا می‌دانستید که کاغذ می‌تواند به شما مفاهیمی عمیق درباره علم و محدودیت‌های فیزیک نشان دهد؟ اگر بتوانید یک کاغذ را ۴۲ بار تا کنید، به ماه می‌رسید!
به گزارش خبرگزاری آنا، بشر در طول تاریخ همواره رویای سفر به ماه را در سر داشت تا اینکه در قرن بیستم این آرزو به لطف فناوری‌های نوین محقق شد، اما آیا می‌توان چیزی را به بلندی سازه‌ای درست کرد که بتوان با ایستادن بر روی آن به ماه رسید؟ شاید بتوان با کاغذ این کار را انجام داد به شرطی که به اندازه کافی آن را تا بزنید!
به نظر می‌رسد ایده تا کردن کاغذ به اندازه‌ای که به ماه برسد، خیالی و افسانه‌ای باشد؛ اما این موضوع بر اساس قوانین ریاضی و مفاهیم علمی کاملاً امکان‌پذیر است. این پدیده، نتیجه رشد نمایی (Exponential Growth) است که در بسیاری از حوزه‌های علمی و فناوری دیده می‌شود. برای درک بهتر این موضوع، بیایید نگاهی به این پدیده بیندازیم.
زمانی که یک کاغذ را از وسط تا می‌کنید، ضخامت آن دو برابر می‌شود. با هر بار تا کردن، ضخامت آن دوباره دو برابر می‌شود. اگر یک کاغذ معمولی را در نظر بگیریم که ضخامت آن حدود ۰.۱ میلی‌متر است، پس از اولین تا ضخامت آن ۰.۲ میلی‌متر، و پس از دومین تا ضخامت آن ۰.۴ میلی‌متر خواهد شد. اما این رشد به‌طور نمایی (Exponentially) ادامه پیدا می‌کند.
اگر این فرآیند را برای ۴۲ بار تکرار کنید، ضخامت کاغذ شما از مرز تصور عبور خواهد کرد. با استفاده از فرمول رشد نمایی:
ضخامت نهایی=ضخامت اولیه×۲^ تعداد تاها
می‌توان محاسبه کرد که پس از ۴۲ بار، ضخامت کاغذ حدود ۴۳۹,۸۰۴ کیلومتر خواهد بود! این فاصله، بیشتر از فاصله زمین تا ماه است که به‌طور میانگین ۳۸۴,۴۰۰ کیلومتر است.
اما چرا نمی‌توانیم این کار را در عمل انجام دهیم؟ علت این است که محدودیت‌های فیزیکی و ساختاری وجود دارند. با افزایش تعداد تاها، کاغذ به‌شدت سخت می‌شود و نیاز به نیروی فوق‌العاده زیادی برای تا کردن دارد. علاوه بر این، اندازه اولیه کاغذ باید بسیار بزرگ باشد تا بتواند این تعداد تا را پشتیبانی کند. برای مثال، برای تا کردن یک کاغذ معمولی ۴۲ بار، باید کاغذی داشته باشیم که طول آن به‌اندازه چندین میلیون کیلومتر باشد!
این پدیده علاوه بر جذابیت علمی، درس‌های مهمی درباره قدرت رشد نمایی به ما می‌دهد. بسیاری از فناوری‌های مدرن مانند رشد ظرفیت ذخیره‌سازی داده‌ها در کامپیوتر‌ها یا افزایش توانایی پردازش نیز بر اساس همین اصل عمل می‌کنند.
انتهای پیام/
