每分钟就翻一倍的铜锣烧,为什么是宇宙最强武器?

视频中up主说了每分钟能翻一倍的标准铜锣烧,那么我给大家带来一个更加有趣的铜锣烧,那就是每秒就能翻一倍的小铜锣烧,需要多久就可以填满整个可观测宇宙,来感受指数爆炸的恐怖魅力吧!
这明显是个计算题。我们要明白几个概念,已知宇宙,指数爆炸,宇宙膨胀率。
首先题目中所说的宇宙,一定要假设是已知宇宙,否则这题将毫无意义。(我根据描述来回答这个题,因为题目和描述有点冲突,我选择根据题主的描述回答此题)
已知宇宙也称哈勃体积(其实有争议,为了简单计算,这不妨碍理解),也就说人类把地球作为球体的中心,以哈勃望远镜和其他测量工具为手段,可以观测到的所有空间范围。已知宇宙的半径为460亿光年,那么它就是个球体的体积。
球体体积为:
为了简单起见,我们把宇宙的体积单位化成m³。
宇宙的体积:4/3*3.141592654*460³*(9.46×10∧23)³≈3.45*10∧80m³
以半径为2厘米的小铜锣烧为例,它的的体积大概是4/3*3.141592654*0.02m³≈3.35*10∧-5m³
这里面有一个问题不能忽略,那就是小铜锣烧填满宇宙后留下的缝隙。为了方便大家理解,我们不用高等数学,采取最笨的数学办法。
首先我们可以设想一立方米可以塞多少个小铜锣烧?
一个小铜锣烧的直径为0.04m,刚好能放下这个小铜锣烧的立方体的体积为0.04³m³。1立方米也就能放下1/0.04³个乒乓球,也就是15625个乒乓球。
那么宇宙需要容纳15625×3.45*10∧80≈5.4*10∧84个小铜锣烧才能填满。
接下来我们就算小铜锣烧的增长指数
小铜锣烧就和核裂变一样,数量将是指数增长。
填满宇宙需要的小铜锣烧数量5.4*10∧84(1)
接下来我们用最简单的等比数列解决这个问题 1 2 4 8.........这个等比数列它的通项为:an=2^(n-1)
那么它的求和公式为:
Sn=a1*(1-q^n)/(1-q) (2)
我们令Sn等于小铜锣烧数,联立(1)(2)式求得n即为按指数方式增长的小铜锣烧所需要翻倍多长次才能填满宇宙! 算得n=282.43次。一秒翻倍一次,那么也就需要282.43秒。
所以说,乒乓球数量指数爆炸增长只需283秒就可以撑爆宇宙了。
本来还打算考虑宇宙膨胀率,最后算出的结果大大出乎我的意料,那么在这么短的时间内,宇宙膨胀率就可以忽略不计了。
其实这也在我的意料之中,我曾经计算过对叠被子,计算结果显示只需对叠94次,被子的总厚度就达到了宇宙920亿光年的直径。这不得不让人感叹指数增长的威力!
——部分资料参考:漫步之心情