七夕いらい、スイッチが入ってしまいました。

宇宙ネタが続きます。

もはや私のひとり妄想劇場なので

興味の無い方はスルーしてください。



長い長い長~~~い紙テープを

半分に折って、それをまた半分に折って、それをまた半分に…

を100回くりかえしたら、長さがちょうど1cmになったとします。

この紙テープの長さと銀河系の直径を比べたら

どちらが長いでしょうか?(ただし、紙テープの厚さは考えないことにします。)   

ふたたび Gene Smith's Astronomy Tutorial
The Structure of the Milky Way
より引用。
(写真をクリックすると飛びます)

銀河系の直径は1000,000光年だそうです(wiki より)。

1光年は 9.46× 10^15 m です。

^ は、累乗を意味する記号として使っています。

10^15 は 10 を 15 回かけるという意味ですから

1光年は、0 が 15 個ついて 9460000000000000 m です。(←16 桁)

0 の数をまちがえそうなので、9.46×10^15 m と書くほうが安全です。

1000,000光年は さらに 0 が6個ついて 9.46 × 10^21 m です。(←22桁)


紙テープのほうは、半分を100回くりかえして 1cm ですので

1cm を 2倍して2倍して…を100回くりかえせば、もとの長さになります。

実際には紙の厚さがあるので、もっと長くなりますが

今はそれを考えていません。

2 × 2 × 2 × … を 100回くりかえすのは

とても面倒で大変ですので、対数計算をすると

大雑把に30桁ぐらいになることがわかります。 ( → 注意 )

つまり、約 10^30 cm です。

単位が cm ですので、m になおすと 10^28 m

28桁ぐらいですので、銀河系の直径(22桁)よりはるかに長いことになります。



さらに、この紙テープと宇宙の半径を比べると、どっこいどっこいです。

宇宙の半径は460億光年。

( 同じくwiki より。私の記憶していた大きさの倍以上でした。)

9.46 ≒ 10 と考えて、どんぶり勘定すると

460 × 10^8 × 10 × 10^15 ≒ 460 × 10^24 です。(←28桁)



…という、指数関数・対数関数の練習にありがちな話題でした。

宇宙は意外と小さいと解釈するか

それとも、累乗がすごいと解釈するか。



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注意 10 を底とする常用対数で計算すると

  log (2^100)

= 100 × log 2

≒ 100 × 0.3010

≒ 30.10

∴ 2^100 ≒ 10^30