原子彈和調(diào)音師

王吳軍

1945年的一個(gè)星期一的清晨，世界上第一顆原子彈在美國(guó)新墨西哥州的沙漠中轟然爆炸。40秒鐘之后，這顆原子彈爆炸的震波到達(dá)了原子彈研究基地的帳篷里，許多科學(xué)家都站在那里，極其震驚地思索著各自心中的問(wèn)題。意大利裔的美國(guó)物理學(xué)家恩利可·費(fèi)米首先發(fā)出了歡呼聲。

在這顆原子彈爆炸之前，費(fèi)米就從自己的筆記本上撕下了一張紙，然后，他將這張紙撕成了碎片。當(dāng)費(fèi)米感到原子彈爆炸的第一陣震波傳來(lái)時(shí)，他便把這張紙的碎片舉過(guò)頭頂，然后松開(kāi)了手。這張紙的碎片紛紛揚(yáng)揚(yáng)地落在了費(fèi)米身后大約2.2米的地方。經(jīng)過(guò)一陣默默的心算，費(fèi)米開(kāi)口向身邊的人宣布，這顆原子彈的能量相當(dāng)于1萬(wàn)噸TNT炸藥的能量。后來(lái)，在使用復(fù)雜的儀器對(duì)這顆原子彈震波的速度和壓力進(jìn)行分析之后，證實(shí)了費(fèi)米當(dāng)時(shí)心算出來(lái)的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確無(wú)誤的。

費(fèi)米的此舉給研制原子彈的小組留下了深刻的印象，但是，他們并不感到意外和吃驚。費(fèi)米的天才在當(dāng)時(shí)的整個(gè)美國(guó)科學(xué)界是眾所周知的。

1938年，費(fèi)米獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，在四年之后，他制造出了第一座自續(xù)型核鏈反應(yīng)堆，因此宣告了核時(shí)代的到來(lái)。

1954年，費(fèi)米逝世，自此之后，世界上沒(méi)有任何一位物理學(xué)家能像費(fèi)米一樣集實(shí)驗(yàn)天才和理論天才于一身。

正像所有的大師一樣，費(fèi)米有著自己獨(dú)特的風(fēng)格。

費(fèi)米總是寧愿直截了當(dāng)?shù)鼗卮饐?wèn)題，而堅(jiān)決不愿意去聽(tīng)那些文雅而委婉的冗長(zhǎng)之詞。費(fèi)米擅長(zhǎng)把那些困難的問(wèn)題分解成數(shù)個(gè)可以處理的小問(wèn)題，這種才能其實(shí)也是可以在日常生活中運(yùn)用的。

假如你身在美國(guó)，想要不查資料就能說(shuō)出地球的周長(zhǎng)是多少，這并非難題。你只要知道紐約與洛杉磯之間的距離大約是3000英里，兩地的時(shí)差是三個(gè)小時(shí)，也就是一天的八分之一。地球自轉(zhuǎn)一圈是一天，所以，地球的周長(zhǎng)肯定是3000英里的八倍，也就是24000英里。這個(gè)答案與地球周長(zhǎng)的準(zhǔn)確答案24902.45英里相近，誤差不到4%。

有一次，費(fèi)米在芝加哥大學(xué)的課堂上提出了一個(gè)古怪的問(wèn)題：“美國(guó)的芝加哥市有多少位鋼琴調(diào)音師？”費(fèi)米說(shuō)，要得出這個(gè)答案的一種方法是：芝加哥當(dāng)時(shí)有300萬(wàn)人口，如果每個(gè)家庭平均有四口人，如果三分之一的家庭有鋼琴，那么芝加哥市共有25萬(wàn)架鋼琴。每架鋼琴過(guò)五年必須調(diào)一次音，那么，每年就有5萬(wàn)架鋼琴需要調(diào)音。如果每位調(diào)音師每天可以調(diào)四架鋼琴，那么，每年工作的時(shí)間是250天，一年里一共給1000架鋼琴調(diào)音。那么，芝加哥市就應(yīng)該有五十位調(diào)音師。這個(gè)答案不大精確。實(shí)際上可能低到只有二十五位調(diào)音師，也可能高到有一百位。然而，后來(lái)用電話號(hào)碼簿對(duì)費(fèi)米的這種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，芝加哥市的鋼琴調(diào)音師的人數(shù)正好是費(fèi)米計(jì)算出的那么多。

費(fèi)米的意思是想說(shuō)明，人在面對(duì)問(wèn)題時(shí)可以先提出假設(shè)，然后再估算出相當(dāng)近似的答案。這種方法的原理是，在任何一組的計(jì)算中，錯(cuò)誤往往是會(huì)相互抵銷的。比如，有人會(huì)假設(shè)不是每三個(gè)，而是每六個(gè)家庭有一架鋼琴，他同樣也可能假設(shè)每架鋼琴每二年半而不是五年必須調(diào)一次音。由于錯(cuò)誤的估計(jì)往往是相互補(bǔ)償，其計(jì)算出的結(jié)果將趨向于正確的數(shù)字。

費(fèi)米計(jì)算的原子彈和調(diào)音師的問(wèn)題很不常見(jiàn)，但是，這兩個(gè)問(wèn)題的解答方法是一樣的，而且，這種方法還可以運(yùn)用于生活中更為現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，不論這問(wèn)題是關(guān)于烹調(diào)、維修還是人際關(guān)系的。膽小的人常常總是向權(quán)威的參考書(shū)、上司、顧問(wèn)、醫(yī)生進(jìn)行求教，有著獨(dú)立意志的人則是在人人具備的常識(shí)和事實(shí)里去進(jìn)行探究，做出合理的假設(shè)，然后得出相近的答案。

你如果想買下一座住宅，那么，把住宅里的草坪割一遍需要多少時(shí)間？如果你用自己的步子丈量一下，每一步的跨度是五英尺，你就會(huì)知道草坪的面積是100乘以150英尺。你使用的割草機(jī)如果不到2英尺寬，那么，打出行與行邊緣重疊的部分，假設(shè)每割一行的寬度為1英尺，那么，150英尺寬的草坪要割150行，每行的長(zhǎng)度是100英尺，總長(zhǎng)度就是15000英尺。1英里大約是5000英尺，割草機(jī)就要走 3英里。人推著割草機(jī)每小時(shí)大約能走2.5英里，那么，割一次草坪就需要一個(gè)半小時(shí)。這只是一個(gè)粗略的估算，但是，如果你決定雇用一個(gè)人來(lái)割草的話，它就和工資一樣有用了。

獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)或者大膽地發(fā)明，總會(huì)得到回報(bào)，這就是費(fèi)米用自己假設(shè)和估算的方法處理日常問(wèn)題的價(jià)值所在。至于這個(gè)發(fā)現(xiàn)是否像確定一顆原子彈的能量一樣重要或有趣，都無(wú)關(guān)緊要。

如果遇到問(wèn)題只是一味地去查資料或者讓別人來(lái)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)被失去了伴隨著創(chuàng)造而來(lái)的樂(lè)趣和自豪，也失去了增強(qiáng)自信心的經(jīng)驗(yàn)。因此，按照費(fèi)米的方法去解決個(gè)人遇到的問(wèn)題，有可能變成一種良好的習(xí)慣，使你的生活充滿豐富而充實(shí)的情趣。

（編輯 欣然）