當(dāng)我的兒子臨近小學(xué)畢業(yè)時(shí),我想已經(jīng)是時(shí)候?qū)⑽夜之愑趾苡腥さ目茖W(xué)智慧傳授給他了。
我對(duì)他說(shuō),如果你能將一張紙折疊10次,我就給你一百萬(wàn)。當(dāng)然他失敗了。我知道一定會(huì)這樣,誰(shuí)都知道一張紙沒(méi)有辦法被折10次(或者8次、7次)。我告訴他,即使給他一張足球場(chǎng)大小的紙,也是不可能成功的。但是,現(xiàn)在,我知道我錯(cuò)了。
建議你用一張A4紙,大約300毫米長(zhǎng),0.05毫米厚。
第一次折疊后,它會(huì)變成150毫米長(zhǎng),0.1毫米厚。第二次,75毫米長(zhǎng),0.2毫米厚。等到了第8次(如果你能達(dá)到),你會(huì)得到一坨1.25毫米長(zhǎng),但有12.8毫米那么厚的紙。它的厚度比長(zhǎng)度長(zhǎng)得多,想再折一次比折疊成品鋼還難。
在網(wǎng)絡(luò)上一般的表述是,“無(wú)論一張多大多薄的紙,都無(wú)法被折疊七次”,而且當(dāng)你眼神幽怨地看著自己的那一坨,你就會(huì)相信了。
如果你折疊50次,你會(huì)得到一坨厚度為1億公里的紙,這大約是太陽(yáng)到地球距離的三分之二。因此就有了折紙定律,一直到了2001年。
那一年高中生Britney Gallivan獲得一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。如果她能選擇合適的紙張,將其折疊12次,她就能得到額外的數(shù)學(xué)學(xué)分。她在正常尺寸紙張的尋找中失敗了。但是她聰明地找到了一種特別薄的東西——金箔,只有1米的百萬(wàn)分之0.28那么厚。她使用一個(gè)10厘米見(jiàn)方的金箔,在尺子、油漆刷、小鑷子的幫助下成功將其折疊了12次。但是她的數(shù)學(xué)老師說(shuō),用金箔來(lái)得太簡(jiǎn)單了,她必須將一張紙折疊12次。
Britney Gallivan繼續(xù)研究這個(gè)問(wèn)題,并且找到了兩種數(shù)學(xué)上的解決方案。第一種方案是在常規(guī)的模式下折紙,不斷地交替變換折疊的方向。她推導(dǎo)出了一個(gè)關(guān)于折疊次數(shù)(n)、寬度(w)和材料厚度(t)關(guān)系的方程式:
第二種方案是將紙按一個(gè)方向折疊,就是折疊一張長(zhǎng)但窄的紙。她推導(dǎo)出了另一個(gè)關(guān)于折疊次數(shù)(n)、現(xiàn)實(shí)的最小長(zhǎng)度(I)以及材料厚度(t)的方程式:
她仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn),如果你想折疊一張紙很多次,最好找一張長(zhǎng)但窄的紙。她的公式告訴她,如果想要成功的將一張紙折疊12次,需要這張紙達(dá)到1.2千米那么長(zhǎng)。最終,她找到了一種特殊的能滿足她的要求的廁紙,價(jià)值85美元。
2002年1月,在父母的陪同下,Britney Gallivan進(jìn)入了位于Pomona的大型購(gòu)物中心。鋪開(kāi)那卷龐大的廁紙,開(kāi)始了第一次折疊,由于太長(zhǎng),用了好一段時(shí)間才完成。然后她繼續(xù)折疊第二決……第三次……
7個(gè)小時(shí)后,她將她的紙折成了一個(gè)80厘米長(zhǎng),40厘米高的緊繃繃的厚板,折疊了11次。她再一次折疊它。并將她的成功寫入了她40頁(yè)的小冊(cè)子《怎樣將一張紙折疊12次:一個(gè)不可能完成的挑戰(zhàn)的解決方法》,她在這本小冊(cè)子上寫道:“當(dāng)我完成那第12次折疊的時(shí)候,世界是那么美麗。”
就像西班牙詩(shī)人、1956年諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)獲得者希梅內(nèi)斯所說(shuō),Britney Gallivan的成功是因?yàn)槠浞纯咕窈蛨?jiān)定的決心、人類的質(zhì)疑以及永不妥協(xié)的精神,“如果他們給一紙禁令,那就換一種方式來(lái)書寫?!?/p>