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《超级思维》 张凯解读

《超级思维》| 张凯解读

关于作者

亚伦·桑托斯,毕业于麻省理工学院,获得物理学学士学位,波士顿大学博士,美国密歇根州立大学博士后研究员。

关于本书

文科思维,擅长抽象思考,擅长赞叹和模糊想象,理科思维,有逻辑推理能力,擅长解决具体问题。本书用了70多个问题,介绍理工科思维方式。

你好,欢迎每天听本书。今天给大家说一本比较特殊的书叫《超级思维》,说它特殊是因为平时你如果听书的时候在一边走路一边听,或是一边打游戏一边听,那听这本书可能就需要找个安静点的地方,静下心来慢慢听了。不是说这本书的语句有多深奥,是因为它既不是讲道理,也不是讲故事,更不是讲方法,而是讲了一种理工科的思维方式,就是需要启动你的第二系统,你的慢思考,如果分心,那这本书有可能听不懂,简单说就是这本书比较烧脑。

谷歌公司在面试新员工的时候有一道著名的面试题,问你芝加哥有多少钢琴调音师,在不借助搜索引擎,不问别人的前提下你需要说说你怎么思考这个问题的,为什么要问这道题呢?因为就这一道题就能把两类人清楚地区分出来,哪两类人呢?一类是具有文科思维,那种擅长抽象思考,擅长赞叹和模糊想象的人,另一种就是具有理科思维,那种有逻辑推理能力,擅长解决具体问题的人。文科思维也是我们天生的一套思维系统,它主要依靠的是人的第一反应和直觉,一个小孩就会对自己看到的东西进行描述和赞叹了,但是理科思维就必须经过长期的艰苦训练,它不是一个人天生的思维方式。

谷歌这种聚集了全世界最聪明大脑的公司,当然需要的是经过长期训练,能把事情做成,具有严密逻辑推理能力的人了,所以这道题就是一个分水岭,你怎么思考这个问题,就标志着你有什么样的思维方式。

一般人拿到这道题通常都会觉得心慌,这个怎么解决?没有任何参考,要么放弃,要么就是瞎说一个数字,一千、一万,全凭自己的感觉猜。

那具有理科思维的人怎么看这道题呢,他们会试着解决它,开始在脑海中拼凑解决这个问题需要的条件。比如要知道这个问题就先要知道芝加哥有多少人,这样就能确定一个大概范围,还需要知道拥有自己房子的人占多少比例,因为租房子住的人一般都不会买钢琴,还需要知道拥有自己房子的人他们拥有钢琴的比例是多少,可能是2%或是5%,毕竟钢琴是个大的音乐器材,能玩得起它的人还是不多的,还需要知道一架钢琴一年需要调几次音,可能是一年1次或是5次,不管怎么样应该比吉他要少得多,还需要知道其他机构,像学校、酒吧、餐厅这样的机构拥有钢琴的比例是多少,毕竟这些地方经常会有钢琴演奏。

只要把这些条件凑齐了,再通过数学计算就能得到一个准确的数值了,请注意,不管这个数值是多少,不管它和真实的答案偏差多大,你的思考过程就证明了你的思维方式是经过训练的,你不是上来胡说八道浑水摸鱼的人,你的偏差也只能证明思维方式是否严密,而严密的程度可以再经过训练获得,但是压根不具有这种思维方式的人谷歌是不会要的。

那如果你觉得钢琴调音师这个例子有点复杂,那这本书可能就会彻底让人抓狂了,因为全本都是这样稀奇古怪的问题,比如用一把勺子挖地道越狱需要多长时间?此时此刻地球上有多少人正在经历性高潮?月亮和助产士,哪一个对生孩子产生的潮汐力更大?隆胸和造电脑,哪一个消耗的硅更多?一个橡皮筋需要拉多长可以弹到月球上?就是这种稀奇古怪的问题书里一共有70道,所以说这本书比较烧脑。

你可能会说,你就不能把里面的问题说得简单点吗?我也想呀,但是没办法简单,因为这种思维方式重视的就是过程,就像哑铃一样,你得不断地举才能让大脑的力量更发达,省略中间的过程是没有任何效果的,而且它的结论是无关紧要的,比如一根橡皮筋拉多长才能弹到月球上,不管怎样它的结论肯定是不能实现的。结果并不重要,重要的是体会这种思维方式。

这本书的作者叫亚伦·桑托斯,他毕业于麻省理工学院,获得物理学学士学位,后来在波士顿大学获博士学位,现在是美国密歇根州立大学博士后研究员,他平时就喜欢通过这些有趣的问题来训练自己。下面我们就跟着作者的思维,用三个问题来体会这种理科生的大脑是怎么想问题的。

此时此刻地球上有多少人正在经历性高潮呢?有一部电影叫做《天使艾米丽》,里面的主人公艾米丽是个古灵精怪的女孩,经常会想一些稀奇古怪的问题,有一天她一个人站在阳台上,脑袋里就出现了一个问题,此时此刻有多少人正在经历性高潮呢?结果一番思索,她很确定地说了一个数字,15个。这个数字对不对呢?我们来仔细想想这个问题。

要解决这个问题,我们需要先问自己一些问题,第一个是人们大概多久会经历一次性高潮?这个嘛,男人和女人之间出现性高潮的频率会有很大差别,男人几乎每次都会,女人就不是,女人会根据年龄和身份这些一系列的外在因素变化而变化,比如年纪大一点的也许经历的就不会很频繁,年纪小的就会比较频繁,而妓女或是色情演员大多数虽然没有但是她们会伪装成有,所以需要考虑的要素太多了,没办法给出一个具体值,那我们就粗略假定这个频率为一周一次。

你可能会说,你怎么估算出来的呢?这不也是瞎猜吗?对,这就是猜的,但是这个是在一个子问题上瞎猜的答案,在这里猜出的答案一方面可以和其他问题的答案互相抵消误差。比如你这个问题猜多了,另一个问题猜少了,它们互相之间就抵消了一部分误差,还有一方面其实也是因为这个数值并不重要,这些数值的精确值其实取决于你多重视它。比如你真心要像做科学研究那样弄清楚这道题,那你可能就需要花几年时间做大量的实地调查,然后统计大量的数字给出一个比较确切的值,你肯定不愿意这么做,所以一个大概的数值就足以解决这个问题,关键的是你能想到有这个条件存在。

经过不太严密的猜测,暂且定为一个人一周会经历一次性高潮。现在我们还需要知道,一次高潮可以持续多久,这个问题男人和女人应该差不多,大概也就几秒钟的时间,猜几秒钟合适呢?就猜3秒吧,把它换算成周,就是5乘以10的负6次方周。下面我们需要知道高潮时间占我们一生时间的比例是多大,弄清楚这个答案那离最后的答案就不远了,高潮时间占比是多大呢?根据前面两个问题的答案可以算出,这个数值是0.0005%。怎么算出来的?用一周经历的高潮时间除以高潮的频率一周一次就得出这个数了。

最后一个问题,全世界有多少人?这个不用猜,70亿左右,这个是常识嘛。好,条件凑齐,下面需要设计公式,用此时此刻正在经历性高潮的人数比例乘以世界总人数,就可以算出最后的数值,这一秒大概有3万3千人正在经历性高潮。看来艾米丽那没有经过训练的大脑还是不够准确呀。

通过这道题我们就能大概摸出作者的套路了,他遇到这样的问题一般都会分成这么几步,首先第一步是弄清楚这个问题的背景,你不能解决凭空想出来的任何问题,必须知道每个问题的来源,你是遇到什么样的契机才会想到这个问题的,这个非常重要,知其然也知其所以然,知道自己想法的由来,而不是像文科生一样什么都觉得是自己原创的,也是一种理科思维的方式。

第二步是问自己,要解决这个问题需要知道哪些条件,12345地列好,这是最关键的一步,知道了这些条件才能有最后的答案。

第三步就开始用各种各样的联想或是常识来解决这些问题,如果遇到看似不能解决的问题就再把它拆分,一直拆到拆不了,就取一个理论上的近似值。

第四步就是设计公式,把你的答案套到提前想好的公式里,你可能会问,我不会公式怎么办?那就没办法了,你至少得有一些数学功底才能做估算这个事,不过这些公式都属于常识,如果你初中毕业那基本上就没问题了,它不属于高等数学的范畴。

第五步就是计算,这个交给计算器就好了。

任何问题你按照这五个步骤来,最后总能得出一个确定的数值,也许不准确,也许不靠谱,但是没关系,你能用这个方式解决问题,那你就是拥有理工科思维了。

听了上面这道题的解答过程你是不是有点感觉了?好,下面我们再来一道。如果用波士顿港口泡茶,需要多少克茶叶才能泡出好茶?我们按照前面说的步骤一步一步来。

第一步我们要想,为什么会问这样的问题呢?它的背景是什么呢?干嘛要用波士顿港口泡茶?其实这起源于美国历史上一个著名的事件,波士顿倾茶事件。这个事件是美国历史上一个最著名的转折点,它后面经过一系列的反应最终引发了美国独立战争,是所有事件的源头。波士顿倾茶事件,还和我们中国有些关系。

美国当时还是英国的北美殖民地,美国人民跟着英国统治者学喝茶。结果一上手就喜欢得不得了,就像抽烟一样上瘾,根本戒不掉,每年喝茶的需求量巨大。英国人一看,哎呦,不错呀,爱喝茶是吧,行,收点税吧,一磅茶叶就收你们3便士,给吧。美国人一听不干了,喝个茶还要多交税,有你们这样欺负人的嘛,我不喝了行不行,于是他们开始四处举行游行示威活动,到处都开始出现专门的抗茶党,专门抵制英国的茶叶,所有贩卖和帮助英国轮船卸货的人都被当做人民公敌。

矛盾在1773年到达了顶峰,在11月的时候有3艘轮船停在了波士顿港口,上面有一堆茶叶要卸货,但是美国这边就是不让,“你走,我们不喝你们的茶”。这三艘轮船是做生意的嘛,哪能赔钱呢,就是不走,于是有几十个美国人打扮成印第安人,拿着斧头就上了船,在大家的掌声中劈开木箱,把3艘船上300多箱茶叶全都倒进海里,顿时波士顿港口就是香气四溢。这就是波士顿倾茶事件,这件事激发了美国人民的反抗精神,有了这件事才有后面发生的莱克星顿的枪声,才有了美国独立战争。

那么问题来了,我前面描述的香气四溢的场景是真的吗?如果把波士顿的港口当做一个大茶杯,要多少茶叶才能泡出一杯好茶呢?我们开始第二步,要解决这个问题,我们需要知道哪些条件呢?首先得知道波士顿港口的容积有多大,这个我们只能查地图了,从地图上看大概是200平方公里,换算一下单位就是2乘以10的12次方平方厘米。波士顿的港口有多深呢?深度每个地方都有差别,取一个平均值大概是15米,也就是1500厘米。两个数值一乘,就能算出港口的容积是3乘以10的15次方立方厘米。我还需要知道一杯茶的体积是多大,一个普通的300克左右的茶杯的容积差不多是300立方厘米。最后需要知道一袋茶叶有多重,这个简单,茶包上都有写的,一袋1.5克左右。

第三步,设计公式,用每1袋茶包的重量除以冲泡1袋茶包所需的水的体积,就能算出冲每克茶叶所用到水的体积,最后用这个结果乘以波士顿港口的体积,就能算出最后的数值大概是1.5乘以10的13次方克,换算一下就是1000万吨的茶叶,1000万吨有多重?当年我们国家试爆的氢弹是300万吨的,如果把氢弹里装上茶叶,得3个氢弹在波士顿港口爆炸才能出现一副香气四溢的场景。想想那个场面还是挺壮观的哈。

你看,经过简单的步骤我们是不是又解决了一道看似不可能的问题?用这样的思维方式我们几乎能解决所有问题,这就是理工科思维的神奇之处,就像这本书封面上写的推荐语一样,世界那么大,你得会推算。理解这种思考方式是成为聪明人的关键,至少去谷歌面试的第一轮应该可以过了。

下面我们趁热打铁,再来一道。蜘蛛侠你应该知道,电影里演的蜘蛛侠上天入地无所不能,他能通过不断吐出的细丝在建筑物中间来回荡,那么问题来了,他哪来那么多丝呢?看起来好像是他变异的身体不断产出的,那要是他必须要靠吐出的丝才能跳得很高,那他就不像超人那么赖皮可以乱飞,他看起来是遵循基本的能量守恒定律的,问题来了,现在我们假设他要把每天吃到的食物转化成蜘蛛丝,那他每天要吃多少食物呢?

我们继续用前面的思路解决这个问题。解决这个问题需要知道哪些条件呢?首先我们得知道蜘蛛侠喷出的丝长度是多少,在电影里,目测一根蜘蛛丝的长度是20米左右。其次我们要知道他一天要喷多少张网,如果每张网需要他喷出20米长的蜘蛛丝,那他每前进一英里,就需要吐出80张网,我们还需要知道他喷出的网一张有多厚,在电影里目测他的网比真蜘蛛的网要厚得多,大概是1厘米,最后我们需要知道蜘蛛丝的密度是多少,我们上网搜一下可以清楚地知道,一张网的密度是每立方厘米1.3克。

条件凑足,下面我们设计公式,用蜘蛛网厚度的平方值乘以每次吐出的蜘蛛网的长度,就能得出每次喷出的蜘蛛丝的体积,用这个体积乘以蜘蛛网的密度,就能算出每张蜘蛛网的体积,最后我们用结果乘以全部蜘蛛网的总数,就能算出他每天喷出的蜘蛛网的总重量了。最后的结果是210公斤。

根据能量守恒定律,他吐出这么重的蜘蛛网就应该吃进去这么多食物,也就是说蜘蛛侠每天要吃210公斤的食物,要是一个10寸的披萨重210克,那他每天要吃掉1千个披萨才能出去飞一趟,假设一块披萨30块钱,那他一天的消费就得3万块钱,看来他的超能力用起来也是挺费钱的,怪不得他是超级英雄里面最穷的一个呢。

听完这三个例子,我想应该把这种思维方式说得很清楚了,只不过复杂的是拼凑条件和计算的过程,只要能把条件拼凑好,那其他的事都是常识,基本上关于条件的答案都能在网上直接搜到,所以你看,互联网虽然能给我们直接的答案,但是稍微再向前一步,解决未知的问题只依靠网络就不行了,还是得靠人类的大脑提出问题、设计公式,计算机只能帮我们执行,它们不会提出好问题。所以持续地训练自己的大脑,保持我们人类独特的天赋总是对的。

我上面只是举了3个例子,而这本书中有70个例子,作者问的问题都非常有趣,下面我就省去推理的过程,我们快速看一下这些问题的答案和我们第一直觉想到的答案有啥区别。这样我们更能直观地体会理工科思维和直觉思维的差别。

问题是,一只猴子需要多长时间可以录完莎士比亚全集?这个问题是哪来的呢?是19世纪的时候进化论的先驱托马斯·赫胥黎在维护进化论的时候说的例子,他说只要时间允许,进化就是随机的,事物和事物之间的相互融合,甚至连人类繁衍所需要的所有条件都是可以随机产生的,这就像一只猴子在一台打字机前随意敲打,只要时间允许,它总会录完整部的莎士比亚全集。

那么我们的问题来了,要是一只猴子真的在一台打字机前随意敲打,它要多久才能录完呢?你用直觉想这个数字肯定很大,莎士比亚全集那是得多厚,他一生37部作品,每一部80页,一只猴子随机地敲得敲多久?最后结果计算得出的数字大概就是4的600万次方那么多天。这数太大了,如果你从1开始写,那你得写5000页才能写完所有数字。不知道赫胥黎算过这个数字了没有?

再看一个问题,如果你想读完一座图书馆的书得用多久?比如就华盛顿特区的美国国会图书馆,里面的书有1.2乘以10的8次方那么多册,假设一个人每天看2本,那就得16万年,正好是人类在地球上存在的时间。看来一个人一辈子连华盛顿图书馆的一个角落的书都看不完,还是根据自己的需求查书是正确的选择。

再看一个问题,隆胸和造电脑,哪一个消耗的硅更多?直觉上可能是造电脑多吧?现在几乎人人都离不开电脑,但是最后算出的数字是每年造电脑消耗50万公斤的硅,但是女性隆胸每年要消耗掉100万公斤的硅,看来硅的第一大消耗者是女性呀。

再看一个问题,汉堡和原子弹哪个产生的热量更大?你会说那不废话,肯定是原子弹呀,对不起,最后计算的结果如果单从能量的角度看,光是麦当劳一年卖出的汉堡所含的能量等于70颗原子弹包涵的能量。

你看,通过计算得出来的结果总是和我们凭第一直觉得出的答案相去甚远。得到专栏的作者万维钢有一篇文章专门说这种理科思维和文科思维的差异。他说我们正在进行一次从文科思维到理科思维的大切换,文科思维是什么样的嗯?他说文人对事物的议论都是感叹式的,有时候他们赞美,有时候他们唾弃,有时候他们悲愤,有时候他们呼吁,但是说来说去他们都是在表达一个东西怎么那么那个啥呀。这种判断就慢慢形成了一个人的价值观。

但是理科生对待事物的议论是追求真相,他们不会单纯地谈好坏谈美丑,他们喜欢谈利弊,在权衡利弊的基础上做出有利的选择,他们认为世界上并没有多少事情是“在没有使任何人境况变坏的前提下使得至少一个人变得更好的”。绝大多数事情是兴一利必然就生一弊,而利弊都不是无限大的,可是文科思维仍然停留在有点好东西就高兴得不得了的时代,他们一边说金钱如粪土,一边说朋友值千金,一边说生命无价,一边又说爱情价更高,做过利弊分析,理科思维要求妥协,但是文人总爱戏剧性地不管不顾,总喜欢不惜一切代价,喜欢那种把一切都押上的剧情。你看,从这个角度说文科思维和理科思维还是有很大差异的,万维钢是主张我们要进行文科向理科的切换。

但是也有一些人提倡我们要从理科切换到文科,比如有本书叫做《全新思维》,那本书的作者丹尼尔·平克就主张未来是艺术的时代,我们人类都在追求新的体验、新的艺术形式,如果只有理科的那种思维在未来会被社会抛弃的。那这两种说法你更支持哪一种呢?我的感想是两种思维都得有,少了哪一种一个人看起来都会像一个怪胎,如果只会理科思维,也许你讲的都是事实,但是对不起,你这个人会看起来很不近人情,没人会听你的,要是你只会文科思维,那你整天多愁善感无病呻吟的,脑子会成一团糨糊的,我认为最好的方式是用理科思维思考,而用文科的语言表达。这样一个人看起来能力就很全面了。

回顾一下,这本书给我们展现了理科思维解决问题的思考方式,总共分成五步:第一步了解背景,弄清楚题目的来龙去脉;第二步拼凑条件,弄清楚要解决这个问题你需要知道哪些条件;第三步弄清楚这些条件需要的答案,可以是常识,也可以去查资料,实在不行就估算,总之得有一个确定的数值放在那;第四步设计公式,把你的条件套进去;第五步就是计算,交给计算器,最后你总能得出一个确定的数值,有了这个数值,就代表你有一颗经过训练的大脑,你也就彻底掌握了理工科的思维方式了。

撰稿:张凯 脑图:摩西 讲述:孙潇