一個沙子堆成的城堡能多高?
在我很小的時候,電視機隻有兩個頻道,沒有網絡、網飛[ 網飛:美國在線影片租賃提供商。
]、遊戲機、電腦、手機,什麽都沒有。隻有十幾個一起在大街上玩耍的小夥伴,一堆小人書和一些原始的玩具,不是帶電池的那種。所以,在很多無事可做的下午,尤其是寒冷的冬天,我們沒法去戶外玩耍時,我都默默地在家一個人堆紙牌屋玩:14、11、8、5、2……一層一層堆起來,這就是我跟算術學最初的聯係,而我那時完全不知道何為“算術”。堆紙牌屋時,我一直想要突破極限,想要堆得很高很高,但是最終總是以紙牌屋坍塌或者沒有紙牌繼續堆下去而作罷。同樣地,我在海灘上堆沙子城堡時,也麵臨同一個難題:每當堆砌到一定高度時,沙子城堡就慢慢地自行坍塌。
大象的體溫下降過程會比其他的小型齧齒目動物慢得多,一個沙子堆成的城堡在到達一定高度後會逐漸坍塌,香檳酒的氣泡以一定的加速度上升……好像這個世界上所有的事物都會有一定的極限。
看上去毫無共同點的行為之間卻有著這麽一個相同的屬性,即都遵從“立方定律”。這個定律解釋了體積的重要性,闡釋了數字的二次方和三次方的變化規律和其體積的關聯。
我們來看一組自然數:1、2、3、4、5……
我們再看這些數字的二次方:1、4、9、16、25……
再來,三次方:1、8、27、64、125……
通過這三組數字,我們可以看到,等差數字的增長速度沒有它們的平方數增長得快,立方亦然。比如說,這三組數字中的第五個數:第一組是5,第二組是25,第三組已經是125了。也就是說,假設有一個球它的半徑為1單位,那麽如果我們把它的半徑擴大5倍,其表麵積就是原來的25倍,而它的體積會增長到原來的125倍。表麵積和體積之間的這種關係是理解很多自然現象的基礎。