如何使用恩里科·费米的粗略数学(以及一些常识)解决任何问题

用餐巾纸和笔来估计世界上的任何事物。

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1945 年,当第一颗原子弹在新墨西哥州沙漠爆炸时,恩里科·费米站在几英里外,手里拿着几张纸片。当冲击波向他袭来时,他扔下文件,观察它们传播了多远。通过这个简单的动作,他估计了炸弹的威力。他的猜测?大约10吨TNT。实际产量? 20公斤。对于粗略计算来说这还不错。

费米是诺贝尔物理学奖得主,负责世界上第一个核反应堆的研究,是他那个时代最重要的天才之一。他可以将最少量的信息转化为令人惊讶的准确答案。今天,他的部分遗产仍然存在于我们所说的费米问题中——这些问题似乎无法回答,但可以通过一点逻辑、一些假设和大量常识来解决。

费米问题

什么是费米问题?

令人惊叹的恩里科·费米。图片来源:原子遗产基金会 - 核博物馆。

费米问题是一个旨在通过估计和推理而不是精确计算来解决的问题。想一想:芝加哥有多少钢琴调音师? 或者一个桶里可以装多少粒软心豆粒糖? 解决这些问题从来不是为了得到“正确”的答案。它们是关于推理过程的——将一个大而混乱的问题分解成更小的、易于管理的部分。

芝加哥有多少钢琴调音师? 一桶可以装多少粒软心豆粒糖?

“这是为了能够退一步看看你的结果。这有意义吗?”在斯坦福大学教授费米问题解决的粒子物理学家斯特凡·芬克(Stefan Funk)说道。 “如果你只偏离了两到三倍,那没什么大不了的。如果你偏离了,比如说,1020——那就是一个大问题了。”

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准确吗?不,但它已经足够接近并且有用了。这就是重点。

为什么费米问题很重要

如何解决费米问题

大声思考
  • 写下事情:记下你的假设和计算。在纸上记录你的脚步比在头脑中更容易。
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