La légende raconte qu’un jour, un Roi découvrit un tout nouveau jeu : le jeu d’échec.
Pour remercier le sage qui inventa le jeu, le Roi lui proposa la récompense suivante : on plaça sur la première case de l’échiquier une pièce d’or. Sur la deuxième, on en place deux. Sur la troisième on en place quatre. Puis huit, puis seize et ainsi de suite en doublant le nombre de pièces à chaque fois jusqu’à la soixante-quatrième case. Le sage refusa l’offre dans un premier temps. Il préféra plutôt qu’on remplace les pièces d’or par des grains de blés.
Le Roi accepta, malgré ce qu’il pensait être comme une demande pleine d’humilité.
Il se trouve qu’en réalité l’inventeur du jeu amassa au total 18 446 744 073 709 551 615 grains de blé, soit environ 370 milliard de tonnes de blé (à raison de 50 grains par gramme). Ceci représente environ 1600 fois la production annuelle actuelle et mondiale de blé… Qui donc parlait d’humilité ?
Si on arrive à un nombre tellement monstrueux, c’est que le fait de doubler chaque valeur de case en case suit une évolution exponentielle : ça augmente, et ça augmente de plus en plus vite. Ici, l’exponentielle se fait en base 2 : on double à chaque case.
Si bien qu’au bout de 64 cases, on a $2^0+2^1+2^2+2^3+\ldots+2^{63}$ grains de blé, et ça fait en effet beaucoup.
La leçon à retenir ici, c’est qu’il ne faut pas jouer avec les puissances et les exponentielles : vous perdrez toujours.
Un autre exemple, c’est l’exemple de la feuille de papier que vous pouvez faire chez vous : prenez une feuille de papier A4. Pliez-là en deux. Puis encore en deux. Puis encore en deux. Et ainsi de suite jusqu’à ce que ça soit impossible.
Combien de fois pouvez vous plier à la suite ? Pas plus de sept fois. Vous pouvez aussi essayer avec une feuille de journal ou tout autre affiche ou poster : vous n’atteindrez jamais dix pliages !
Si on ne peut pas plier beaucoup de fois, c’est parce que le nombre d’épaisseurs de papier double à chaque pliage. Au bout de la septième fois, vous aurez ainsi $2^7=128$ épaisseurs de papier à plier, soit le quart d’une ramette de papier et sur une toute petite surface.