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一、Day 225: 像火箭科学家一样思考 《think like a rocket scientist...
最近读了不少探讨人生意义和哲学类的书，我又需要换换口味回去看关于科学思考的书了。调剂一下口味，理性思考和精神诉求都是我非常感兴趣的领域。
这本《像火箭科学家一样思考》我买的英文书，发现这本2020年出版的书已经有中文译本了。
虽然书名是提到了火箭科学家，但这本书主要探讨的还是科学的思考方式，以火箭科学家思考的方式启发我们，即使做不了火箭科学家仍然可以学习他们的思考模式。
作者Ozan Varol 曾经在火星探索的项目里面工作，是名副其实的火箭科学家。
本书分为三大章。第一章是将在不确定的情况下，怎样产生创新的点子并把它们点燃变成一个可视化的目标；第二章将目标转化成可实际执行的计划，不断地提出新的问题来优化这个计划，怎样在过程中解决实际问题；第三章讲怎样正确面对失败，从失败中学习不断积累经验达成目标。
一切都看起来顺理成章。但到底火箭科学家跟一般人想法有多大不一样呢？
我也很好奇作者会丢出些什么新鲜东西出来。
二、读美国作家奥赞·瓦罗尔的《像火箭科学家一样思考》笔记
《像火箭科学家一样思考》这本书的英文原名是Think Like a Rocket Scientist: Simple Strategies You Can Use to Make Giant Leaps in Work and Life， 是美国作家奥赞·瓦罗尔（Ozan Varol）2020年新出的书。奥赞曾在2003火星探测车项目和向土星发射一枚探测器的卡西尼-惠更斯任务的运营团队中工作。
“火箭科学”是一个流行语，大学并没有开设一门叫“火箭科学”的专业，世界上也不存在一份以“火箭科学家”作为正式头衔的工作。 “火箭科学”是一个口语词，用来指代与太空旅行相关的科学和工程学。
一听到火箭科学就让人感到高不可攀，不是普通人可以触及的领域。他们能把卫星送上太空，把人类送上月球，在不久的将来还要殖民火星。1962年9月当美国总统肯尼迪宣布要在1970年前把人送上月球时，大家在震惊之余更多的可能是怀疑。1969年7月20日，阿波罗11号载人航天飞船就把2名宇航月送上了月球。阿姆斯特朗的那句名言 "这对一个人说来是走了一小步,但对人类说来是跃出了一大步" 从此家喻户晓。火箭科学家将一个不可能的任务提前完成。帮助火箭科学家们完成不可能任务的除了科技的进步，还包括火箭科学家们的独特思维过程。像火箭科学家一样思考就是学习他们实现不可能的思维方式，
1. 与不确定性共舞
不确定性就是连概率也无法计算，人类对太空的认识大多是靠推理和想象，即便在地球上做了很多的测试，但从火箭升空的那一刻起，整个发射过程仍然充满了变数，火箭科学家能对航天器做的是少之又少。 太空探索常常就是在这么不确定的情况下进行，而一旦出现问题就可能是致命的。不确定性就像一个人在漆黑的房间寻找出口，难免跌跌撞撞，常常绊倒。但是几乎所有伟大的发现都是在这样的摸索中进行的。然而人类对确定性有着疯狂的迷恋不轻易尝试不确定性，即便是火箭科学家也不能免俗，他们会在发射时穿以往成功发射时穿的衣服，裤子，吃同样的花生，以寄希望这次任务能够成功。为了获得一点点的确定性，有的时候我们甚至故意化繁为简，假装知道某些事情，然而事实确不陪我们演戏。只有当我们敢于牺牲确定性答案，敢于冒险，敢于远离路灯的时候，才能真正实现突破。如果固步自封，就不会有出人意料的发现。唯有那些领先时代之人，才敢于与伟大的未知事物共舞，并在现状中发现潜伏的危机，而不是满足于现状。
拥抱不确定性是寻找突破的必经之路，然而在这条必经之路上我们要学习更智慧一点。为了对抗不确定性，火箭科学家通常会给航天器设置冗余和安全边际，以提高抗风险的能力。航空航天领域中的“冗余”是指创建备份，以避免因某个故障点而危及整个任务的情况出现。宇宙飞船的设计要满足一个条件：即使出了故障，它也能正常运行，也就是“有故障而不失效”，就像我们车辆的备用轮胎。设立安全边际也是一种解决不确定性问题的办法，本质上是另外一种形式的冗余。安全边际(margin of safety)是根据实际或预计的销售业务量与保本业务量的差量确定的定量指标。财务管理中，安全边际是指正常销售额超过盈亏临界点销售额的差额，它表明销售量下降多少企业仍不致亏损。
2. 第一性原理
最早提出第一性原理思维的人是亚里士多德，他把它定义为“认知事物的第一基础”。简单的说，第一性原理就是以最短的路径到达目标，减少扰乱思维的假设和过程，就像思想家老子说的“大道至简”。今天我们听说第一性原理，大都是通过SpaceX公司的励志故事. SpaceX取得成功的故事跌宕起伏，被人广为传播，是运用第一性原理解决问题的范例。
都知道第一性原理思维能起到创造性的作用，但我们却很少有这样的勇气真的这么做，我们习惯于站在巨人的肩膀上看问题，喜欢按照我们一贯的做法去解决问题。在我们独立思考解决方法之前，我们会看看别人时怎么做的，能模仿的就尽量模仿。第一性原理往往要求颠覆性的改变，会打破常规的方法和现有的体制，甚至是破除掉自身的优势，失败几率极大，那么我们为什么要去冒险？其实道理很简单，选择去冒巨大的风险，只为了让人生像种子一样，迎来花朵绽放的下一刻。而且你不去冒风险，别人会去冒风险，一旦别人获得了成功，就会取得绝对的领先地位，就像SpaceX几乎成了所有火箭发射公司的噩梦。奥卡姆剃刀是实现第一性原理的一个工具和衡量标准。奥卡姆剃须刀原理是一种指导原则，而非必须遵守的规则。它想表达的也并非不惜一切代价追求简单事物，相反，它只是对简单事物的一种偏爱而已，其他所有事物都是平等的。卡尔·萨根说得没错：“当你面对两个同样能用数据解释清楚的假设时，那就应该选择较简单的假设。”换句话说，“当你听到蹄声响起时，应该立刻想到马，而不是独角兽”。冗杂的事物往往会妨碍第一性思维，而奥卡姆剃刀的作用就是去除冗杂。最优雅的理论建立在最少的假设之上。
3. 发挥你的想象力
从小老师就告诉我们要有想象力，思想实验是科学家应用想象力的典范，有很多实验因为各种原因没办法在现实中进行，科学家发明了思想实验，让实验在脑袋中进行。比如伽利略的重力试验，爱伊斯坦的光线，薛定谔的猫，光子箱等。思想实验解决问题，而好奇心则提出问题的关键，是创造力的源泉。
4. 探月思维
探月思维简单的说就是挑战不可能。把人类送上月球在当时的技术背景下是不可能实现的，即便到了今天也是极其艰巨的任务。“探月”迫使你根据第一性原理做出判断。如果你的目标是做微小的改进，那就可以保持现状；但如果你的目标是做出10倍改进，就必须改变现状。探月思维使你跟你的竞争对手处于不同阵营，而且往往是完全不同的阵营，使那些老牌玩家和惯例做法落后于潮流。 比起猎杀老鼠，探月者更想要猎杀羚羊。虽然猎获羚羊更难，但是却更能满足自己的要求。想挑战不可能的事情就要首先接受那些不着边际的想法，摒除思维定势。就像装入开口玻璃瓶的苍蝇和蜜蜂，蜜蜂会找光源，比苍蝇的乱撞要聪明，但是如果在瓶底点亮一盏灯，就能把蜜蜂困死在里面，而苍蝇却因为乱撞而逃脱。从这个例子我们知道发散性思维和收敛性思维各有好处，但当我们习惯了收敛性思维，一定要警惕排除发散性思维的奇思妙想。不仅要防范拒绝发散性思维还应当要不时的激荡自己的大脑，很多现实的计划就是脱胎于奇思妙想的科幻小说。”引发“潜鸟计划”热气球驱动互联网的思想实验似乎直接来自凡尔纳的著作《八十天环游地球》（Around the World in Eighty Days）。包括《海底两万里》（Twenty Thousand Leagues Under the Sea）和《征服者罗比尔》（Clipper of Clouds）在内的凡尔纳其他著作，还启发了潜水艇和直升飞机的发明者。马斯克称，阿西莫夫的著作激发了他对未来的思考。在《基地》系列中，一位名叫哈里·塞尔登（HariSeldon）的预言家预见人类将进入黑暗时代，并制定了一项殖民遥远行星的计划。
我们要用探月思维激荡大脑，但这并不意味着我们不用考虑实际情况。有了奇思妙想之后，问题就转换为这些想法的可行性和实现途径。一个方法就是站在未来的角度，假设这个想法已经实现，来引导我们现在要做些什么，把遥不可及的梦想分解为可实现的步骤。此外对于最难的任务要最先解决，如果我们从周边的简单问题着手可能会让我们在投入了大量的沉默成本后无法回头了。
5. 重构问题
清晰定义问题，问题便解决了一半，而我们总是急于做判断，找答案，有时甚至出现先宣判后裁决的情况。就像《脑中的大象》这本书里讲的：我们往往是先有了感性的答案，再用理性去寻找证据。对于那些我们熟悉的难题，以为自己拥有正确答案时，就不再看到其他选项。重构问题要学会首先质疑问题，有时候我们会局限在自己的框架中，找不到真正问题。
6. 反转的力量
人有时一旦认定一件事情，就很难改变，就像“自己手里有一把锤子，看谁都像是钉子”。真理在敲门，而你却说：‘走开，我在寻找真理。’于是它就走开了。事实就摆在那里，我们依然不会改变自己的观点。就像研究已经证明疫苗与自闭症没有直接明显的关系，但是父母却还是放心不下。为了克服强大的惯性，我们可以设定多种假设，这样我们就不会轻易的偏向某一种而尝试证明它是对的，我们不是为了证明某种假设，而是要证明事实。其实现代科学就是一部证明自己是错误的历史，很多理论创立后又被后来的新理论颠覆。如果我们不证明自己是错的，别人就会替我们做这件事。如果我们假装自己拥有所有问题的答案，那我们的伪装迟早会被人揭穿。如果我们不承认自己的思维存在缺陷，则这些缺陷将会一直困扰我们。我们的目标应该是找到正确的答案，而不是成为正确的答案。
7. 实践和测试
我们日常生活中的大多数决定靠的不是测试数据，而是直觉和有限的信息。即使我们做测试，也只是走走过场，这只是自欺欺人的做法罢了。我们进行测试的目的不是为了证明自己是错的，而是为了确认那些我们认为正确的事物。我们调整测试条件，或者解释模棱两可的结果，以确认我们的先入之见。此外测试条件与现实之间也往往脱节。火箭科学家使用的即飞即测方法，对航天器进行多层次多维度的模拟现实的测试，尽量确保与真实环境的一致，通过细小的异常数据来得到有效信息，减小风险。
8. 失败是最大的成功，成功是最大的失败
火箭科学家给我们的一个启示还包括福兮祸所依，祸兮福所致。每一次失败都能从中汲取教训，为成功奠定基础。而多次的成功，反而会让我们习以为常一些瑕疵，最终可能酿成大祸。SpaceX的“猎鹰1”号火箭经历三次失败才终于成功。 正好相反，“哥伦比亚”号航天飞机在重返大气层时发生爆炸，机上7名宇航员全部遇难，碎片散落范围达5000多平方千米。此次事故的罪魁祸首是一块隔热泡沫材料，“大小与一台啤酒冷却器差不多”。而在这之前的飞行中泡沫及时脱落也没有出过事故，总能成功返航，这才让人放松了警惕。
简单书评：《像火箭科学家一样思考》这本书没有给我特别耳目一新的感觉，很多观点都是其他思维和心理学著作已经讲过的，但是各章中举的案例很丰富，尤其是航天领域的故事，很吸引我。
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