Đây là một câu hỏi thường thấy trên Internet. Trên thực tế, câu hỏi này hoàn toàn vô nghĩa, nhưng nếu bạn suy nghĩ kỹ, bạn sẽ thấy nó rất thú vị vì nó có thể phổ biến một số kiến thức cơ bản từ nhiều khía cạnh khác nhau, chẳng hạn như vũ trụ lớn như thế nào, vật chất nhỏ như thế nào, v.v.
Tôi đã từng trả lời những câu hỏi như vậy. Vì mọi người đều rất quan tâm đến loại câu hỏi này nên tôi sẽ nói về nó theo một góc nhìn khác.
Nói một cách đơn giản, bất kể bạn gấp một tờ giấy như thế nào thì nó vẫn là tờ giấy đó và vẫn có cùng một thể tích. Chưa kể đến vũ trụ, ngay cả một chiếc hộp nhỏ cũng có thể chứa được nó.
Loại vấn đề này chỉ là trò chơi con số. Trên thực tế, có hai lỗi trong đó. Một là không có tờ giấy nào có thể gấp đôi được 110 lần, hay thậm chí là 10 lần; Thứ hai là ngay cả khi có thể gấp đôi thì chiều dài sẽ tăng lên, còn thể tích vẫn không đổi.
Vũ trụ là một không gian rộng lớn. Hiểu biết khoa học chung hiện nay là bán kính của vũ trụ quan sát được là 46,5 tỷ năm ánh sáng. Bán kính có nghĩa là gì? Nói một cách đại khái, vũ trụ có hình cầu. Tôi sẽ không tính thể tích của nó, bất kỳ ai cũng có thể tính được bằng phép tính cơ bản.
Nhưng vấn đề là vũ trụ quan sát được chỉ là giới hạn của vũ trụ mà các nhà khoa học có thể quan sát trong tương lai dựa trên tốc độ giãn nở của vũ trụ và tốc độ các thiên hà di chuyển ra xa chúng ta. Về kích thước của vũ trụ không thể quan sát được, không có lý thuyết nào ước tính được, nên không ai biết được.
Bây giờ chúng ta hãy giả sử rằng tờ giấy này có thể được gấp lại 110 lần và tính xem nó dài bao nhiêu.
Trước tiên chúng ta hãy giả sử rằng tờ giấy này là tờ giấy A4 có chiều dài và chiều rộng là 297mm*210mm. Nó có nhiều độ dày khác nhau, độ dày mỏng nhất khoảng 1/8mm. Như vậy, diện tích của tờ giấy này là 623,7cm^2 và thể tích là 7,8cm^3.
Trên thực tế, có người đã từng nói rằng không thể gấp một tờ giấy bảy lần. Tùy thuộc vào độ lớn của tờ giấy. Nếu là tờ giấy A4 thì không thể gấp 7 lần được, vì gấp 7 lần sẽ có 64 lớp, mà diện tích một lớp giấy chỉ có 9,7cm^2, là một hình vuông nhỏ có cạnh dài khoảng 3cm, độ dày chưa đến 1cm nên không thể gấp được.
Nhưng nếu tờ giấy này to bằng một sân bóng đá thì liệu có thể gấp nó lại 7 lần được không? Chưa có ai thử nhưng những ai quan tâm thì có thể thử. Bây giờ chúng ta hãy quay lại chủ đề chính.
Sẽ mất bao lâu nếu bạn gấp đôi một tờ giấy A4 110 lần? Trên thực tế, đây là một phép tính rất đơn giản. Giá trị là 2^110 lớp. Nếu mỗi lớp được gấp chặt không có khoảng hở, độ dày của mỗi lớp là 1/8mm thì chiều dài khoảng 1,6*10^26km.
1,6*10^26km dài bao nhiêu? Chiều dài của 1 năm ánh sáng là 9,46*10^12km, do đó độ dày của tờ giấy gấp này là khoảng 17 nghìn tỷ năm ánh sáng. Bán kính của vũ trụ quan sát được là 46,5 tỷ năm ánh sáng. Độ dày của tờ giấy này khi gấp đôi lại 110 lần sẽ dày gấp 368 lần vũ trụ quan sát được.
Vậy thì, vũ trụ không thể chứa được chiều dài của tờ giấy này khi gấp đôi lại 110 lần sao?
Trước hết, nếu chiều dài này là cứng nhắc và không thể phá hủy, thì vũ trụ quan sát được thực sự không thể chứa được nó; nhưng hiện tại chúng ta không biết vũ trụ không thể quan sát được lớn đến mức nào, vậy liệu có thể chứa được nó không? Chúng tôi cũng không biết.
Thứ hai, nếu một tờ giấy được gấp theo chiều dài này, nó chắc chắn sẽ trở thành một sợi chỉ. Sợi chỉ này mỏng thế nào? Chúng ta có thể tính toán được. Tính toán đơn giản: Nếu độ dày cố định thì diện tích sẽ giảm đi một nửa mỗi lần gấp lại. Diện tích của một tờ giấy A4 là 623,7cm^2, vậy diện tích của một tờ giấy A4 gấp 2^110 lần chỉ còn 4,8*10-31cm^2.
Nếu quy đổi diện tích này sang diện tích hình tròn, dựa vào công thức tìm bán kính từ diện tích hình tròn đã biết, tức là diện tích hình tròn/π=bán kính bình phương, có thể tính được rằng sau khi gấp tờ giấy này 2^100 lần, nó sẽ trở thành một sợi dây mỏng có đường kính khoảng 3,9*10^-16cm. Sợi dây này mỏng thế nào? Đường kính của một nguyên tử là khoảng 10^-8cm, đường kính của hạt nhân là khoảng 10^-13cm và đường kính của một quark là khoảng 10^-16cm, điều đó có nghĩa là đây là một sợi dày hơn một chút so với một quark.
Nghĩa là, nếu nó tăng lên khoảng 250 lần, nó sẽ tương đương với đường kính của một hạt nhân nguyên tử, và nếu nó tăng lên 25 triệu lần, nó sẽ dày bằng một nguyên tử.
Có phải không có chỗ cho một vũ trụ dạng sợi như vậy không? Tùy thuộc vào cách bạn nói. Đây là một trò chơi mà mỗi người đều có lý do riêng. Bạn nghĩ sao? Chào mừng bạn đến thảo luận, cảm ơn bạn đã đọc.
Bản quyền thuộc về Space-Time Communication. Vi phạm và đạo văn là hành vi phi đạo đức. Xin hãy hiểu và hợp tác.
