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[心情抒發]妙法解難題

su yuin (o918poiu)
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2017-07-02 07:29:17 發表
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   1945年一個星期一的早晨,世界上第一顆原子彈在墨西哥州的沙漠裡爆炸。40秒鐘後,爆炸的震波到達基地的帳篷,科學家們都站在那裡,震驚地思索著。最先發出歡呼聲的,是意大利裔美國物理學家恩裡克·費米。
   在爆炸之前,費米就從筆記本上撕下一張紙,再撕成碎片。當他感到第一陣震波時,便把碎片舉過頭頂,然後鬆開手。碎紙片紛紛揚揚地落在他身後大約2.5碼(約2.2米)處。經過一陣心算,費米宣佈,這顆原子彈的能量相當於1萬噸TNT炸藥。複雜的儀器經過幾個星期對震波的速度和壓力的分析之後,證實了費米即時的計算正確無誤。
   研製原子彈的小組對此留下了深刻的印象,但他們並不吃驚。費米的天才在整個科學界是眾所周知的。1938年,他獲得了諾貝爾獎;4年之後,他製造出第一座自續型核鏈反應堆,宣告了核時代的到來。費米於1954年逝世,自那時迄今,沒有一位物理學家能像他一樣集實驗家和傑出的理論家於一身。
   正像所有的大師一樣,費米自有其獨特的風格。他寧願直截了當地回答問題,而不願聽文雅委婉的冗辭。他擅長把困難的問題分解成可以處理的小問題,這種才能我們也可以在日常生活中運用。
   假如你想不查找資料就能說出地球的周長。大家知道紐約與洛杉磯之間的距離大約是3,000英里,兩地的時差是3個小時,也就是1天的八分之一。地球自轉一圈是1天,所以它的周長肯定是3,000英里的8倍,也就是24,000英里。這個答案與真正的數字24,902.45英里相近,誤差不到4%。
   芝加哥市有多少位鋼琴調音師?費米在芝加哥大學的課堂上提出了這個古怪的問題。得出答案的一種方法是:芝加哥有300萬人口,如果每個家庭平均有4口人,三分之一的家庭有鋼琴,那麼該市共有25萬架鋼琴。每架鋼琴過5年必須調一次音,每年就有5萬架鋼琴需要調音。如果每位調音師每天能調4架鋼琴,每年工作250天,1年裡總共給1,000架鋼琴調音。那麼,芝加哥市應該有50位調音師。這個答案不精確。實際上可能低到只有25位調音師,也可能高到有100位。然而,用電話號碼簿加以驗證,調音師的人數正好是那麼多。
   費米的意圖是想說明,我們可以提出假設,然後估算出相當近似的答案。它的原理是,在任何一組計算裡,錯誤往往會相互抵消。例如,有人會假設不是每3個,而是每6個家庭有1架鋼琴,他同樣也可能假設每架鋼琴每2年半而不是5年必須調一次音。由於錯誤的估計往往相互補償,其計算結果將趨向於正確的數字。
   原子彈和調音師的問題很不普遍,但兩個問題的解答方法是相同的,而且可以運用於更現實的問題,不論這問題是關於烹飪、汽車修理還是人際關係的。膽小的人常常總是向權威——參考書啦、上司啦、顧問啦、醫生啦——求教,有獨立意志的人則在人人具備的常識和事實裡探究,做出合理的假設,自己得出相近的答案。
   你想買下那座住宅,把房前的草坪割一遍需要多少時間?如果你用步子丈量一下,每一步跨度5英尺,就會知道草坪的面積是100乘以150英尺。車庫裡的割草機看上去和你家的相同——不到2英尺寬。那麼,打出行與行邊緣重疊的部分,假定每割一行寬度為1英尺吧。150英尺寬的草坪要割150行,每行的長度是100英尺,總長度就是15,000英尺。1英里大約是5,000英尺,割草機就要走3英里。人推著割草機,每小時大約能走2.5英里,那麼割一次草坪需要1個半小時。這只是個粗略的估算,但是如果你決定僱用一位割人的話,它就和工資的支票一樣有用了。
   你要人送來一客皮扎餅作晚餐,放下電話之後,你才發現身邊沒有現金。床頭小桌上那個盛著硬幣的罐子裡,有足夠的錢嗎?你瞧了瞧罐子,大多數是1分硬幣。你算了算,大約要10個硬幣才能鋪滿罐底。如果罐子高4英吋,一枚硬幣的厚度是十六分之一英吋,那麼需要64層的10個硬幣才能裝滿罐子,那就是640個硬幣,也就是6.4美元。不過,你又看出至少有十分之一的硬幣是1角銀幣,那麼64個銀幣又是6.4美元,而總數里只要減去64美分。顯然,你至少有12美元,也可能多到20美元呢,付一客皮扎餅足夠了。
   總而言之,獨立地發現或者發明,總會得到報償,這就是費米處理日常問題的方法其價值所在。至於這個發現是否像確定一顆原子彈的能量一樣重要,或者像計算罐子裡的硬幣一樣有趣,都無關緊要。如果去查找資料或者讓別人來發現,你就被剝奪了伴隨著創造而來的樂趣和自豪,也被剝奪了增強自信心的經驗。因此,按照費米那樣去解決個人的難題,有可能變成你的習慣,使你的生活豐富充實。
Translator :季力群
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