第9章 費米思維
簡單化才是最經濟、最優化,費米思維是一種最簡單、最省力、最準確的思維法則,具有普遍的適用性。
現代核物理之父費米,是個同時在理論物理和實驗物理兩方麵都獲得世界聲譽的大學者,費米對問題的理解有自己獨特的個性,他特別擅長把複雜的問題分解成若幹個易於處理的簡單問題,更難能可貴的是,他特別習慣於從各種繁複的概念和符號中逃脫出來,直指事物的本原。
費米在芝加哥大學講課時,他向學生提出了一個古怪的問題:芝加哥有多少鋼琴調音師?
看到學生們一臉茫然、無從回答時,費米便得意地告訴學生有一種方法能解決問題:如果芝加哥的人口是300萬,每個家庭平均由四人組成,全市家庭中三分之一擁有鋼琴,這座城市就有25萬架鋼琴。如果每架鋼琴每5年調一次音,一年要調5萬次,如果每個調音師一天能夠調4架鋼琴,他一年的工作日為250天,那麽他一年能調鋼琴1000架,以此可推算,全市共有50位鋼琴調音師。
任何問題的複雜化,都是因為沒有抓住最深刻的本質,沒有揭示最基本規律與問題之間最短的聯係,隻是停留在表層的複雜性上,反而離解決問題越來越遠。隻有簡單化思維才是最經濟的思維,最優化的思維,它是一種最簡單、最省力、最準確的思維法則,具有普遍的適用性,這,就是費米思維。
下麵有三個關於線路或管道的故事,其中無不閃耀著費米思維的光芒。
某工地地下埋有一條彎彎曲曲的管道,內徑0.05米,怎能在管內穿過一條電線呢?
甲先生提出:用微型機器人穿線。
乙先生卻說,那麽幹太費事,不如抓一隻老鼠,在它身上綁上連接電線的尼龍繩,然後把老鼠往管中投放,接著敲擊管道口,那受驚的老鼠,就會很快就從管道的另一端跑出,最後把電線拉過管道。
中國改革開放初期,某工業部在美國以極低價格競標到一批半舊的機器設備,也許是有人故意刁難,這批設備的圖紙已經沒了。看著那上百萬個紅紅綠綠、粗細不一的連接線,所有的人都傻了眼,這設備一拆下來,還怎麽裝得上呢?
美國人幸災樂禍地想:看這批中國人有什麽能耐把這麽複雜的線路圖搞明白,也許拿回家就變成一堆廢鐵了。
幾天之後,美國人覺得奇怪:十幾個中國技術人員在機器下麵鑽進鑽出忙忙碌碌幹什麽?就這樣能把線路摸清嗎?簡直是做夢。
20天後,中方告訴美方,所有的線路已經全部搞清,可以拆卸了。
美國人聽了,覺得不可思議,可是,當中方讓美國人蹲下來仔細看中國人的特殊辦法時,當場所有的美國人,都驚訝得幾乎說不出話,他們看到的是:所有的連線都已經用各種顏色的橡皮膠貼好,上麵都標注著數字,一目了然。
見此,美國人不得不豎起大拇指說:太了不起了你們,中國人真是太聰明了。
20世紀50年代初期,有一回,中國某大學一個研究室遇上一件麻煩事:他們需要弄清一台進口機器的內部結構,可是卻沒有任何的圖紙資料可以查閱——這台機器裏有一個由100根彎管組成的固定結構。要弄清其中每一根彎管各自的入口與出口,真是一件超難的事!
研究室負責人當即召集有關人員攻關,他提出,完成這一重要任務,時間既不能拖得很久,花錢又能太多。他希望大家廣開思路,不管是洋措施還是土法子,一定要想出一個簡便易行的辦法來。
參與此事的人紛紛開動腦筋,分別提出了自己的奇思妙想,比如:往每一根彎管內灌水、用光照射等等。有的人甚至還提出讓螞蟻之類的小昆蟲去鑽一根一根的彎管。大家提出的辦法雖然都是可行的,但都很麻煩費事,要花的時間和付出的代價不少。
後來,這所學校的一個老花工提出,隻需要兩支粉筆和幾支香煙就行了。他提出的做法是:點燃香煙,大大吸上一口,然後對著管子往裏噴,噴的時候在管子的入口處寫上“l”這時讓另一個人站在管子的另一頭,見煙從哪一根管子冒出來,便立刻也寫上“1”其他管子也都照此辦理。不到兩小時,100根彎管的出入口都弄清楚了。
據此,我們可以毫不猶豫地得出這個結論:最簡單的往往也是最合理的。