你能否估算出英國鋼琴調(diào)音師的人數(shù)或世界上所有人血液的體積。這類問題被稱作費(fèi)米問題,用一位偉大的核物理學(xué)家的名字命名,其含義是,只要稍微思考一下,你就能給出一個跟準(zhǔn)確答案比較接近的答案,它在某個數(shù)量級的范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的。
估算是一個在日常生活中非常實(shí)用的技巧,我們有時(shí)不得不根據(jù)近似的答案和估算作出判斷。比如夏天的時(shí)候,你在離家很遠(yuǎn)的一個超市內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種你特別喜歡的冰淇淋,你要考慮到底買還是不買,在回家途中它會不會化掉。解決費(fèi)米問題的能力不僅很實(shí)用,而且,當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)自己能估算出一個很難的問題的準(zhǔn)確答案時(shí),將獲得很大的自信心。
比如美國“百萬樂透”是每1億人中僅有1人的中獎率,如果把所有可能中獎的彩票堆在一起會有多高?會比較接近如下哪個距離:一幢高樓(100米),一座小山(1000米),珠穆朗瑪峰(1萬米),大氣層的高度(10萬米),從紐約到芝加哥的距離(100萬米),地球的半徑(1000萬米),還是地球到月球的距離(40萬公里)?要回答這個問題,先要知道票數(shù)和每一張彩票的厚度。因?yàn)槊?億人中僅有1人的中獎概率,這就意味著要有1億張彩票,我們無法準(zhǔn)確地估算一張那么薄的彩票的厚度,所以可以估算一沓彩票的厚度。讓我們考慮一般的紙張的厚度,1令紙大約是5厘米厚,但紙比彩票要薄。一副52張的撲克牌大約1厘米厚,這應(yīng)該跟彩票更接近,這樣1億張彩票的厚度可以估算出是20公里。如果平放在地上,你要走四五個小時(shí);如果垂直堆放,將是珠穆朗瑪峰或大型噴氣機(jī)飛行高度的兩倍。如果用普通紙的厚度來估算,結(jié)果則會有點(diǎn)低;如果以每張彩票1毫米厚來計(jì)算,結(jié)果又會高好幾倍。但到底是10公里厚還是50公里厚又有什么區(qū)別呢?無論如何,你得到那張會中獎的彩票的概率都夠小的。
一個更難的問題:洛杉磯有多少位鋼琴調(diào)音師?這個問題可以分解成:洛杉磯一共有多少架鋼琴?每位調(diào)音師能照料多少架鋼琴?要估計(jì)一共有多少架鋼琴,需要知道該市的人口總數(shù)、人們擁有鋼琴的比例以及擁有鋼琴的學(xué)校和教堂的數(shù)目。要估算每一位調(diào)音師能顧過來多少架鋼琴,需要估計(jì)鋼琴多久調(diào)一次音、調(diào)一次音需要多長時(shí)間和每位調(diào)音師用于調(diào)音的時(shí)間有多少。
首先來看洛杉磯的人數(shù),應(yīng)該小于1億人(因?yàn)槊绹娜丝谑?億人),大于100萬人(因?yàn)檫@是一個普通大城市的規(guī)模),算它是1000萬人。10%的人彈奏某種樂器,最多10%的人彈奏鋼琴,其中自己有鋼琴的2%~3%,每1000人有一座教堂和一架鋼琴,每500名學(xué)生有一所學(xué)校和一架鋼琴,所以鋼琴的總數(shù)是4萬架。鋼琴每個月調(diào)音不多于1次,每10年超過1次,我們估算每年一次。調(diào)音時(shí)間大于半小時(shí),少于1天,算它2小時(shí)。另一種方法是鋼琴有88個按鍵,每個按鍵1分鐘一共1.5小時(shí),每個2分鐘一共3小時(shí)。一位全職調(diào)音師每天工作8小時(shí),每周工作5天,每年50周,一共2000小時(shí),可以調(diào)1000架鋼琴。4萬架鋼琴需要40位調(diào)音師。“這個答案有多準(zhǔn)呢?我市100萬名居民(比洛杉磯小10倍)的電話黃頁冊上鋼琴調(diào)音、維修和拋光一項(xiàng)下面有16個登記號碼,每一家有一兩位調(diào)音師。估算得稍微低了一些,但沒超過合理的范圍?!?/p>
樂海//摘自《三聯(lián)生活周刊》2008年第22期/