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一张纸的“超能力”
2026年8月9日
8月9日上午,益阳市科技馆二楼科普影像厅里,四十多个孩子每人手里捏着一张A4纸,有的在折、有的在卷、有的正在往纸桥上小心翼翼地放硬币。这是益阳市科技馆暑期“益起讲科学”系列课程《一张纸的“超能力”》的现场。
“一张纸最多能对折几次?”课程一开始,科技馆科普老师就抛出了这个问题。孩子们纷纷举手,有说七次的,有说八次的,还有说想试试看。老师发给每人一张A4纸,大家埋头折了起来。很快就有孩子发现,折到第六次就再也折不动了。“纸的厚度在翻倍增加,每对折一次,层数就变成原来的两倍,六次之后已经64层了,弯折的地方需要的力量太大了。”老师解释说,这背后是指数增长的原理,也是为什么无论纸有多大,都没人能把它对折超过七到八次。
接下来的纸桥承重挑战,把气氛推向了高潮。一张A4纸,不能折叠,不许加厚,要架在两个杯子之间,承受尽可能多的硬币。有人把纸折成风琴褶,有人卷成圆筒,有人做成波浪形。一个小组把纸折成M形,放上了一个水杯还没塌。“桥面为什么做成波浪形最稳?因为波浪结构把垂直的压力分散到了斜面上,每一条折痕都是一根‘小横梁’。”老师一边演示一边讲解。
接着,老师带着孩子们走进了纸的另一面——拓扑学。一张普通的纸条,首尾相接做成圆环,从中间剪开,变成了两个环;而把纸条拧一圈再首尾相接做成莫比乌斯环,从中间剪开,竟然变成了一个更大的环。孩子们眼睛瞪得溜圆。“一张纸,也能改变我们对空间的理解。”老师说。
最后,老师展示了纸在现代科技中的巅峰应用——三浦折叠。这种源于折纸艺术的折叠方式,被用在了航天卫星的太阳能电池板上。一张巨大的太阳能板,通过三浦折叠,能折成巴掌大的一块,发射时塞进火箭,到了太空再展开。“我们身边最普通的东西,往往藏着最硬核的科学。”
一张A4纸,在孩子们手里被反复折叠、卷曲、剪裁。每一次动手,都是一个科学原理被重新发现的过程。