Việc gập đôi tờ giấy tưởng chừng như dễ dàng, nhưng thực tế lại cực kỳ khó khăn khi chúng ta sẽ thấy được sức mạnh của phép tính lũy thừa của 2.
Một luận điểm phổ biến khẳng định rằng, một tờ giấy không thể được gập làm đôi quá bảy lần. Nhưng điều này có đúng không? Bạn có thể gấp bao nhiêu lần một mảnh giấy?
Năm 2002, Britney Gallivan, khi đó đang là học sinh cấp trung học cơ sở ở Pomona, California (Mỹ) đã gập đôi một tờ giấy 12 lần. Cô hiện đang giữ kỷ lục Guinness thế giới về số lần gấp đôi một tờ giấy.
"Trước nỗ lực của tôi, người ta tin rằng việc gấp một mảnh giấy làm đôi hơn tám lần là không thể và bảy lần là giới hạn gấp thường được chấp nhận. Tôi là người đầu tiên gấp giấy làm đôi 9, 10, 11 và 12 lần," Gallivan nói với Live Science.
Khá thú vị, động lực thúc đẩy Gallivan đạt được những kỳ tích này đến từ một sự việc xảy ra trong lớp học Toán. Theo đó, giáo viên dạy Toán của Gallivan đã đưa ra một thử thách, khi cô phải gập làm làm đôi bất kì thứ gì càng nhiều lần càng tốt. Ở lần thử đầu tiên, Gallivan một tờ giấy mạ vàng khá mỏng khoảng 12 lần. Sau đó, giáo viên đổi thử thách thành gấp một thứ gì đó dày hơn, đó là một tờ giấy.
Không chỉ lập kỷ lục thế giới, Gallivan thậm chí còn nghĩ ra các phương trình để tính số lần để bất kỳ mảnh giấy nào có thể được gấp làm đôi theo một hướng hoặc nhiều hướng. Cụ thể, các phương trình mà Gallivan đưa ra đã tính toán số lần một tờ giấy có thể được gấp lại. Cô nhận thấy rằng, để gập đôi một tờ giấy thành nhiều lần, bản thân tờ giấy đó phải vừa mỏng vừa dài. Càng được gấp càng nhiều lần, tờ giấy sẽ càng dày. Khi độ dày trở nên dày hơn chiều dài thì sẽ có không còn gì để gấp. Điều này buộc Gallivan phải tìm một loại giấy có chất liệu phù hợp.
"Tôi bắt đầu dành nhiều giờ để gấp các tờ giấy, giấy báo và bất kỳ vật liệu phẳng nào khác mà tôi có thể tìm thấy", Gallivan nói.
Britney Gallivan hiện đang giữ kỷ lục Guinness thế giới về số lần gấp đôi một tờ giấy - 12 lần. Chưa có ai phá vỡ được kỷ lục này cho tới nay. Ảnh: Internet
Cuối cùng, Gallivan đã lập kỷ lục của mình với một tờ giấy lụa mà cô ấy tìm thấy trên mạng, vốn dài tới 1.219 mét, để được ghi nhận trong sách Kỷ lục Guinness Thế giới. Để đạt được điều này, Gallivan mất khoảng 8 giờ bò trong một hành lang dài trong một trung tâm mua sắm ở California để gấp giấy.
Kể từ khi Gallivan lập kỷ lục của mình, những người khác đã tuyên bố gấp được một tờ giấy hơn 12 lần. Trên thực tế, bất cứ ai tìm cách phá kỷ lục của Gallivan đều phải nhận được một chồng giấy dày đến bất ngờ. Việc này là hoàn toàn logic về toán học.
Gấp đôi tờ giấy không hề dễ dàng, theo toán học
Chẳng hạn, một tờ giấy trung bình có độ dày khoảng 0,1 mm. Với mỗi lần gấp đôi lại, độ dày của tổng lớp giấy bạn cầm sẽ tăng gấp đôi. Gấp 1 lần độ dày là 0,2 mm, gấp 2 lần sẽ là 0,4 mm - và bạn vẫn thấy việc này không khó. Tới lần gấp thứ 8, độ dày của giấy sẽ là 0,1 x 2^8 = 25,6 mm, tức là dày ngang một cuốn sách 250 trang. Lần thứ 12, nó cao bằng một chiếc ghế. Lần thứ 17, độ dày của giấy cao bằng một tòa nhà 2 tầng. Hãy thử làm tiếp các phép tính, và chúng ta sẽ thấy được sức mạnh của phép tính lũy thừa - cụ thể ở đây là các lũy thừa của 2.
Trong 6 lần gấp đầu tiên, việc này có thể đạt được một cách dễ dàng. Tuy nhiên, hãy thử làm tiếp các phép tính, và chúng ta sẽ thấy được sức mạnh của phép tính lũy thừa - cụ thể ở đây là các lũy thừa của 2. (Ảnh: Internet)
Chẳng hạn, sau 42 lần gấp lại, tấm giấy sẽ dày tới 439.800 km - tức lớn hơn khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt trăng. Khi gấp 51 lần, tờ giấy của bạn sẽ vượt qua cả Mặt trời với độ dày khoảng 200 triệu km. Cuối cùng, với 103 nếp gấp, tờ giấy của bạn sẽ dày hơn 100 tỷ năm ánh sáng, tức là lớn hơn cả đường kính của vùng vũ trụ quan sát được (~93 tỷ năm ánh sáng).
Một vấn đề khác cũng phải đề cập đến, đó là độ khó khi gập giấy. Tờ giấy càng dày, bạn càng cần một áp lực lớn để ép được chúng nhằm gấp đôi tờ giấy. Khi bạn cố gấp đôi lại, những lớp giấy ở mặt trong của đường gấp sẽ bị ép lại, trong khi những lớp ngoài cần kéo căng hơn do bán kích góc gấp ở đó lớn hơn. Điều đó khiến cho độ căng của giấy không đều. Nó sẽ chống lại việc gấp của bạn, khiến cho viêc gấp một tờ giấy đã gấp 8 lần khó hơn nhiều việc bạn gấp đôi một cuốn sách 250 trang.
Trong khi sức của bàn tay người khó gấp đôi tờ giấy quá nhiều lần, ngay cả các thiết bị chuyên dụng như máy ép thủy lực cũng 'bó tay' trong việc gấp giấy. Trong một video trên kênh Youtube Hydraulic Press Channel, một tờ giấy khổ A3 đã được liên tục gấp đôi đến 6 lần và sau đó phải dùng đến máy nén thủy lực. Ở lần thứ 7, tờ giấy phát nổ và biến thành một miếng vỡ như nhựa cứng. Đến lần gấp thứ 8, độ lớn áρ lực đã đủ lớn để bẻ gãy cả nếp gấρ. Nếp gấp sụp đổ giống như bạn bẻ gãу một miếng nhựa và tạo ra tiếng động cực lớn.
Như vậy, việc gập giấy tưởng chừng như dễ dàng, nhưng thực tế lại khó khăn đến không tưởng!