とても繁殖力が強く、1分経つ毎に分裂する細菌があります。
ビーカーに細菌1匹を入れてみました。
すると細菌は分裂し始め、1時間でビーカーを満たしました。
では同じビーカーに細菌を2匹同時に入れると
どのくらいの時間でビーカーを満たすでしょうか
1分で倍ですか。すごい繁殖力ですね。ドラえもんにバイバインという道具がありましたが、あれでも5分で倍でした。直感的には、最初が倍なので、半分の時間でいっぱいになりそうな気もします。
ですが、じっくり考えてみましょう。
細菌1匹を入れた場合、1分後に2匹、2分後に4匹、、、60分後にビーカーいっぱいになったわけです。細菌2匹を入れた状態というのは、 細菌1匹を入れたときの1分後と同じ状態です。ですから、そこからビーカーを満たすには残りの59分が必要になります。ということで、
答え:59分になります。
では、なぜ直感と異なる答えになるのでしょうか?このような一定時間で倍になるような増え方を関数で表すと指数関数というものになります。どうやら、人間の傾向として、指数関数を甘く見積もる傾向があるようです。
例えば、指数関数になるものとして、紙を半分に折って、それをさらに半分に折ってというのを繰り替えしたときの紙の厚さも当てはまります。紙を20回折れますか?なんとなく折れそうな気がします。 でも、実際計算してみると大変なことになります。厚さ0.1mmの普通のコピー用紙を20回折ったときの厚さは約105メートルにもなります。
ドラえもんのバイバインの話での、のび太の失敗を笑えませんね。