《像火箭科學家一樣思考》是一本很有意思的書,為啥說他有意思,因為太空探索對於我們人類來說幾乎是一項不可能完成的任務,除了瞭解宇宙基本規律外,我們對真實的太空幾乎一無所知,不確定性極高,而且沒有任何先例可以參考借鑑。
那火箭科學家是怎麼思考的,讓未知變的可以實施?
第一個方法是他們的基本思考方式,用的是發散思維,而不是收斂思維。
我們先來說一個好玩的測試。你可以想象有一個玻璃瓶,瓶底對著一盞燈。如果你把6只蜜蜂和6只蒼蠅放進玻璃瓶裡,誰會先找到出口?
這個時候估計你心裡隱隱約約有個答案了,我們大多數人認為蜜蜂會先找到出口,因為蜜蜂確實更聰明。它們可以學習非常複雜的任務,比如在實驗室裡,科學家們就觀察到蜜蜂可以抬起或者滑動蓋子來收集糖水;它們還可以把自己學到的東西傳授給其他蜜蜂。
但是,要從瓶子裡找出口,蜜蜂會聰明反被聰明誤。蜜蜂喜歡光,由於瓶底靠近光源,它們會不斷地撞向瓶底,直到累死或者餓死。相比之下,蒼蠅根本無視那盞燈,它們會四處飛來飛去,直到無意中發現另一邊的出口就飛出去了。
這個故事裡的蒼蠅代表就發散思維者,它們隨意地拍動翅膀,直到能發現出口。而蜜蜂代表收斂思維者,它們把精力集中在看似最明顯的出路上,而這種行為最終會導致失敗。
我們在真實生活中是很容易略過發散思維,轉而求助於收斂思維的。我們會去評估什麼是容易的,什麼是可行的,然後依賴過去的經驗做出判斷。
打個比方,收斂思維有點像參加一次多項選擇題考試,你只能在幾個有限的選項中進行選擇,而不能寫一個新的答案。而發散思維是一種方法,我們可以不去考慮任何限制、可能性或預算,隨心所欲地接受任何不著邊際的想法。
從一開始就採用發散思維之所以重要,還因為創意剛剛形成的時候,我們其實很難判斷出哪些東西有用,哪些東西沒用。正如物理學家普朗克所說的那樣,“純粹的理性主義根本行不通”。
比如1990年火箭科學家們發射了哈勃望遠鏡,它是一顆繞地球執行的衛星,任務是拍攝高解析度的太空影像。但是很快,科學家們從它傳回來的那些模糊照片中發現,望遠鏡的一面鏡片存在瑕疵。但是如果要修復望遠鏡,就得面臨一個難題。不僅需要派宇航員進入太空,而且還得深入望遠鏡內部進行檢修,這個事的風險很高。後來,美國航天局的一位火箭科學家提出,太空飛船可以攜帶一個可伸縮的機械臂深入望遠鏡裡進行檢修。而這個靈感原來是他在洗澡的時候想出來的,他發現有一個可調節的淋浴頭,可以透過延長或縮回,來適應不同的淋浴高度。
再比如為了解決世界上一些地理環境嚴峻或偏僻的農村地區沒有網路訊號的問題,科學家們建立了一個熱氣球網路。每個熱氣球裡面裝了多臺靠太陽能供電的計算機,它們在海拔1.8萬米左右的平流層盤旋,當一隻熱氣球離開時,另一隻氣球就會取代它,把網際網路訊號傳送到地面上。2017年秘魯發生洪災的時候,這個熱氣球網路為數萬人提供了最基礎的網路訊號。你肯定很難猜到,這個方法原來是來自於一本科幻小說《八十天環遊世界》。
除了火箭科學領域,其他行業也有類似的思考方式。比如,耐克的第一雙跑鞋是模仿家電行業研發出來的。20世紀70年代初,運動員訓練穿的跑鞋都是帶金屬釘的,不僅缺乏適當的附著力,而且會損壞跑道表面。結果有一位跑步教練,吃飯的時候看到了華夫餅烤盤裡的格子圖案,再和鞋底這麼一聯想,這事有戲。於是他抓起烤盤,在車庫裡經過一系列實驗,創造了橡膠底的華夫運動鞋。現在,從這位教練的廚房中拿的那臺華夫餅烤盤,就擺放在耐克總部的展櫃裡。
你看,但凡我們需要找創意的時候,發散思維的方法很好用。
好,在初步產生各種奇思妙想的基礎上,第二個要說的方法就是要不斷地使用第一性原理,充分質疑,來進一步解放自己的思考能力。
第一性原理思維說的是不要把現狀當成是絕對不變的,而是要敢於大刀闊斧地改變它。就好比說必要的時候,得手拿一把大錘,砸碎我們對某個事物形成的固有觀念,直至找出它的基本組成部分。
最早提出第一性原理思維的人是亞里士多德,他給出的定義是“認知事物的第一基礎”。法國哲學家和科學家笛卡爾認為,第一性原理就是指“系統性地懷疑你可能懷疑的一切事物,直到你獲得無可置疑的真相”。
說到這,我們繞不開火箭科學領域的一個人——埃隆·馬斯克。他運用第一性原理思維顛覆了航天領域,把自己的幻想變成了現實。
馬斯克最早創立了太空探索技術公司的時候,根本沒有足夠的錢在美國或俄羅斯市場上購買火箭。於是,在回國的航班上,空手而歸的馬斯克突然醒悟了。他意識到,購買火箭的做法好像是扮演翻唱樂隊的角色,他只是一名“有限玩家”。
要想成為一個跨越邊界的“無限玩家”,他必須運用第一性原理,從物理定律開始,反問自己需要哪些條件才能把火箭送入太空。馬斯克把火箭拆分成最小的子部件,也就是基礎原材料都需要什麼。然後他發現造火箭需要航空航天級鋁合金,加上一些鈦、銅和碳纖維。
緊接著他又問自己,這些材料在大宗商品市場上值多少錢?是否可以透過採購二手裝置,或者借用其他行業的零部件來降低部分的生產成本?最後透過計算,馬斯克算出來火箭的材料成本大概是目前市場上通行價格的2%左右,而這種巨大的價格差異正是由於航天工業的外包文化造成的。於是,馬斯克決定自己切割金屬,從零開始建造下一代火箭。
你看,正是第一性原理的思維方式,促使馬斯克對火箭科學領域根深蒂固的假設提出質疑。
不過,要真正使用第一性原理,還要突破兩個大障礙。那就是“我們一直都是這樣做的”和“別人就是這樣做的”。
我們以前做的事,就像一塊磁力超強的磁鐵,決定了我們下一步要做的事情。即使在火箭科學這樣的先進行業中,慣性思維也有著巨大的力量。
比如為太空梭提供動力的引擎,是人類有史以來創造出的最複雜機器之一,但它的寬度是由兩千多年前羅馬帝國的一位道路工程師決定的,雖然這其中並沒有什麼必然性。
你確實沒聽錯,太空梭引擎寬143.51釐米,因為這是美國猶他州到佛羅里達州鐵路的寬度。而那條鐵路的寬度是英國電車軌道的寬度,英國電車軌道的寬度則是根據羅馬人建造的道路寬度設計的,而這個寬度就是143.51釐米。
再給你講個好玩的寓言故事。有位聖人帶領他的信徒們冥想,但就在信徒們進入禪定之時,他們被一隻貓打亂了。那隻貓走來走去,一會喵喵地叫,一會發出咕嚕聲,干擾了在場的所有人。後來聖人想出了一個簡單的解決辦法,在冥想過程中,把貓綁在一根杆子上。於是,這個解決方案很快就變成一種儀式,大家先把這隻貓綁在杆子上,然後再開始冥想。最終這隻貓自然老死了,但隨之而來的卻是一場宗教危機。信徒們該怎麼做呢?貓沒有綁在杆子上,他們怎麼可能冥想呢?
雖然這個故事是虛構的,但是有趣的地方就在於,它讓我們感受到了“別人都是這麼做的”這種無形規則的力量。相比於有形的書面規則,無形規則就像是沉默的殺手,在我們意識不到的情況下限制了我們的思維。
在你的世界裡,什麼是寓言故事中那隻影響了信徒們冥想的貓?過去哪些不必要的事物會矇蔽你的思想,阻礙你的進步?有哪些事情僅僅因為你周圍的人在做,所以你假設自己必須做?你有能力質疑這個假設,並用更好的東西取代它嗎?
第一性原理思維並不只是為了找到某種產品或實踐做法的基本組成部分,並創造出新的事物。你還可以藉助這種思維方式尋找內心的“原材料”,拆掉那些固有思維裡的牆。
好,說到這,假如前兩個方法都用了,你發現,在整個方案裡,還是有很多不確定性,怎麼辦?
這本書裡提供的第三個方法,就是先幹了再說,沒必要非得把什麼都先想清楚。你先把大目標制定出來,過程中可以慢慢想解決方案。作者還專門給這個方法起了個名字,叫探月思維。
前面說過,按照1962年的航天技術水平,肯尼迪總統當眾宣佈登月計劃的時候,他似乎在期待一個奇蹟。他說:“我們之所以選擇在10年內登月,並不是因為它很容易,而是因為它很難。”
今天的我們當然知道,這件事後來成功了,可是,憑的是什麼呢?在瓦羅爾看來,這就是探月思維的勝利。對於這個看似不可能的大目標,先公開宣佈,完了再琢磨可行性,然後召集人手、整合資源,集中力量把這個目標做出來。
電影《阿波羅13號》的開頭有這樣一幕。後備指揮官看著宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林,在月球表面邁出了人類歷史上真正意義的第一步。指揮官非常感慨,他說:“這根本不是什麼奇蹟,我們只是決定去月球而已。”
我知道,這話乍一聽可能有點奇怪,像一句心靈雞湯。但是回過頭來想想,似乎任何偉大的事業都是從一個偉大的目標開始的。關於探月思維具體的邏輯解釋,這本書裡也沒有提到很多,但是書裡有一個關於探月思維的故事,我覺得很有觸動,想講給你聽聽。
這是一個希臘的神話故事。伊卡洛斯的父親是一名工匠,他為自己和兒子做了一雙翅膀,準備逃離克里特島回到家鄉。這雙翅膀的羽翼是用蠟封在一起的,因此父親就提醒伊卡洛斯要跟隨他的飛行路線,不要飛得離太陽太近。結果在飛行過程中,伊卡洛斯無視了他父親的提醒,因為飛得太高導致羽翼上的蠟融化了,翅膀完全散開,最終伊卡洛斯從高空墜落,淹死在了大海里。
這個神話本來的寓意是告訴人們不要好高騖遠,那些遵循預定路線和服從指示的人才能逃離島嶼並生存下來。
但是美國著名企業家、暢銷書作者塞斯·高汀就在著作《伊卡洛斯騙局》中說,這個神話故事還有另一部分的情節,你可能沒聽過。父親除了告訴伊卡洛斯不要飛得太高,還告訴他不要飛得太低,因為海水會腐蝕他的翅膀。
作者在書裡提到,伊卡洛斯父親描述的物理現象其實是錯誤的。當你升上高空時,空氣會變冷而不是變熱,所以其實翅膀上的蠟並不會融化。而且從飛行經驗來看,飛得很高的時候,如果引擎發生故障,飛行員還可以操縱飛機滑翔到安全的地方。但如果高度很低,繼續飛行的可能性就小得多了。
好,這個故事講完了,我覺得這個故事觸動我的地方就在於,所有偉大的事業往往具備兩個特點:第一,我們會因為不確定性放大它的難度,就像高空翅膀會融化一樣,其實我們所有的恐懼都來自於自己的內心。
第二,一旦你放手去做,就會發現,它並沒有那麼難。也許當你走到那一步的時候,你會發現很多意外的因素可以助你一臂之力,就像翅膀飛得越高,反而越不會融化。
總之,假如你朝著“月球”的正確方向前進,而不是墜向地面,你肯定會比以前飛得更高。