《像火箭科學家一樣思考》:好奇心或許殺了薛丁格的貓,但很可能救你的命

《像火箭科學家一樣思考》:好奇心或許殺了薛丁格的貓,但很可能救你的命
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我們想讓你知道的是

我們不鼓勵好奇心,也是因為好奇代表必須承認自己的無知。提出一個問題或進行一次思想實驗,意味著我們並不知道正確答案,而那是很少數的人才願意承認的一件事。

文:歐贊・瓦羅(Ozan Varol)

心靈遊戲——如何利用思想實驗推進自己,達成突破

當我檢視自己以及我的思維方法時,得到了一個結論:比起擁有吸收正確知識的學習能力,天馬行空的想像力對我來說更為重要。——愛因斯坦,物理學家

「如果追在一束光後面跑,會發生什麼事情呢?」逃離毫無想像力、要求學生死記硬背而犧牲創意思考的那所德國學校之後,十六歲的愛因斯坦反覆思考這個問題。他的目的地是一間根據瑞士教育改革家裴斯泰洛齊(Johann Heinrich Pestalozzi)理念所創辦的學校。

在那間學校裡,愛因斯坦實現了裴斯泰洛齊提倡的視覺學習方法。他鮮明地想像自己追在一束光後面飛速奔跑,相信如果自己能追上,就能觀察到一束凍結在時間中的光。這個信念與馬克士威所提出的電磁場振動性相違背,造成愛因斯坦在思考這個問題時,感受到一種他自述的「精神壓力」,而他花了十年想解決這份壓力,最終產出了他的狹義相對論。

而使愛因斯坦產出廣義相對論的則是另外一個問題:在封閉的房間中進行自由落體的人,可以感受到自己的重量嗎?

這個愛因斯坦稱為「此生中最快樂想法」的問題,是他在瑞士專利辦公室某張書桌上做白日夢時產生的。身為專利辦公室職員,愛因斯坦當時的職業訓練讓他非常擅長將構想視覺化,因為他必須想像每一項發明如何在實際世界中運作,才能評估他收到的專利申請。在腦海裡描繪出自己的嶄新思想實驗圖像後,愛因斯坦的結論是:正在進行自由落體的人並不會感覺到自己的重量。相反地,此人會認為自己正在零重力的狀態下漂浮著。而這個結論之後引導他得到另外一個重大的發現:地心引力與加速度是同樣的東西。

愛因斯坦將自己所有科學理論上的突破,都歸功於這些思想實驗。在他的一生中,曾想辦法視覺化「閃電落下的樣子」「飛速前進的火車」「加速的電梯」「正往下墜落的畫家」「二維的盲甲蟲在彎曲的樹枝上爬行」,以及其他許多各式各樣的景象。愛因斯坦用他充滿趣味的心靈,顛覆了根深蒂固的物理法則,讓自己成為大眾心目中最受歡迎的科學人物。

本章將探討思想實驗的力量。你會發現:為什麼源源不斷的創造力竟然來自於什麼事都不做;絕大部分的工作環境如何壓抑人們創造的潛力。你會學到:為什麼該比較蘋果和橘子;為什麼牛頓曾經是校園中最不受歡迎的教授。我會揭露:八歲孩子問的簡單問題,如何創造出收入數十億的作家;一款革命性的慢跑鞋和最偉大的搖滾金曲間有什麼共同之處。

在學習這些事情的同時,你會遇見科學家、音樂家及一些企業家,他們善於使用一種叫做「組合遊戲」的技巧,創造出突破性的成果,更將學到怎麼應用這個技巧到實際生活中。

心靈的實驗室

思想實驗雖然在大眾文化中與愛因斯坦連結在一起,但它的來源其實可以追溯到古希臘時代。從那時開始,思想實驗就已經在不同領域中擴散,幫助學者們在哲學、物理學、生物學、經濟學及更多領域中取得突破。思想實驗推進了火箭、推翻了政府、發展了生物演化論、解鎖了宇宙謎團,以及創造了具有革新能力的企業。

思想實驗建構出一個平行宇宙。在此,事物以不同於現實世界的方式運作。哲學家肯德爾.沃爾頓(Kendall Walton)解釋:「在思想實驗中,我們會想像一個特殊的虛構世界,其中的環境有些特殊設定,讓你在奔跑、表演,甚至只是單純想像這些世界的時候,能得到一些特殊的結果。」透過思想實驗,我們能超越日常的思維,並且在屬於我們的真實世界中,由被動的觀察者進化成主動的干預者。

這麼說吧,如果大腦有條尾巴,那麼思想實驗就會讓尾巴搖擺起來。

這裡並沒有任何特定的咒語或祕密的步驟,可以簡單地靠複製貼上來進行思想實驗。公式和規則在根本上就與基本命題思考法互相牴觸,所以任何精妙的思想實驗都是以獨一無二的方式進行。在本章中,我將幫助你創造適合思想實驗的環境,但我只是引導,而非限制你可能的做法。

當我們想到科學家時,常常想像穿著實驗袍的天才,在點著螢光燈的實驗室裡,彎腰盯著最先進顯微鏡下的結果。但對許多科學家來說,腦袋裡的實驗室比物理世界的實驗室重要太多了。就像火箭驅動太空梭,思想實驗則驅動著我們的神經元。

讓我們拿特斯拉這位塞爾維亞裔的美國發明家做例子。他的思想實驗驅動了他的想像力,因而創造出現在生活中所使用的交流電系統。特斯拉在他的腦海中建立並且測試自己的發明。「在我畫下草圖前,所有電子都是在腦袋裡成型的。」特斯拉如此解釋,「我並不急著要直接投入實際的工作。當我有個構想,會先在自己的想像世界中把它建構起來。在腦中嘗試變換它的架構、進行改善措施,並且在我的腦袋中試營運。對我來說,在我的腦海中運行渦輪,跟在我的店面裡進行測試是一樣的事情。」

達文西也採用了一樣的做法。他最著名的就是使用自己的筆記本進行思想實驗,畫出各種在腦袋裡成形的工程設計——從飛行機器到教堂——然而他卻沒有實際去建構這些發明。

讓我們在此暫停一下。雖然這聽起來無比驚人,但我們的確可以僅僅靠思考就產生突破。沒有 Google、沒有自學書籍、沒有討論小組或田野調查、沒有從那些自稱是生命導師的人或昂貴顧問那裡得到意見,也沒有從競爭者那裡抄襲。

事實上,從外部尋找答案只會阻礙我們使用基本命題思考。因為這麼做,讓我們執著於眼前的現狀,而非事物的可能性。

思想實驗把這些外部的探索內化,讓它們存在於你和自己的想像力之間。愛因斯坦告訴我們:「純粹的思考,能抓住現實。」思考能證明一項論點是虛假的,分辨一件事情是否能成功,並且照亮我們向前進的道路——而這些都無須任何具體實驗。

讓我們看看這個例子。在一個沒有空氣阻力的世界裡,如果你讓一顆沉重的保齡球與一顆中空的籃球一起從同樣高度落下,哪一顆球會先到達地面?亞里斯多德相信比較重的物體會墜落得比輕盈的物體快,而這樣的理論流傳了兩千年,直到一位叫做伽利略的義大利科學家踏上舞台。

伽利略生不逢時,活在一個充滿順服心態的世界裡。他挑戰了許多不同領域的權威教條,其中最有名的就是擁護日心說。他支持太陽才是太陽系的中心,而非當時眾人所認為的地球。

伽利略也決定要挑戰亞里斯多德的理論。這位義大利人並不相信加速度會隨著物體質量變大而提升,所以他爬上比薩斜塔的頂端,讓兩樣不同重量的物體自由落下,然後愉快地在兩樣物體同時落地時,狠狠嘲笑了一下亞里斯多德。

不,其實他沒做這件事。

這整篇故事是最早替伽利略寫傳記的人杜撰出來的,大部分當代的歷史學家都同意,伽利略實際上做的是一個思想實驗,而非具體實驗。他想像一顆沉重的加農砲和一顆輕巧的火槍子彈,透過一條鐵鍊連接在一起,再同時從塔上落下。如果亞里斯多德是對的,這個相連的系統會比加農炮更快墜落到地面,因為它的重量比加農炮更重。然而比較輕的子彈墜落速度應該比沉重的加農炮慢。也就是說,如果亞里斯多德的理論是正確的,那麼較輕的子彈應該會對整個相連系統形成阻力,讓整體下墜的速度比單顆加農炮慢。

但這兩條陳述不可能同時為真:這個相連系統的墜落速度不可能同時比加農炮快,又比加農砲慢。在這裡,思想實驗揭露了亞里斯多德理論中的矛盾之處並予以推翻。只靠思想推演,沒花任何一毛錢,一條曾經備受崇敬的定理就被推到路旁,讓位給新的理論。

數個世紀之後,伽利略的思想實驗在月球上得到證明。一九七一年,在阿波羅15號的任務中,太空人大衛.史考特於月球表面上讓一支錘子和一根羽毛同時從相同高度落下,結果兩樣物體以同樣的速度下墜,同時落到月球表面上。有鑒於全世界無數觀眾正在觀看這場實驗,而且阿波羅15號回家的路線,基本上就是奠基於這條實驗背後的定理計算出來的,官方的科學報告描述這個結果「非常令人安心」。

好奇心是任何思想實驗所須的關鍵材料。正是好奇心推動伽利略進行他的思想實驗,而許久之後,史考特才在月亮表面上測試這個理論的真實性。但是對社會上大部分的人而言,好奇心並不是什麼太大的美德,反而比較像是會害慘自己的陋習。

好奇心殺死薛丁格的貓

「一隻貓可以同時活著卻又是死的嗎?」這是奧地利物理學家在他著名的實驗中提出的問題,目標是挑戰量子力學中哥本哈根詮釋(Copenhagen interpretation)的極限。

根據哥本哈根詮釋,量子粒子(如原子)的存在是不同狀態的結合—或者說疊加。換言之,一顆量子粒子可以擁有兩種不同狀態,或同時存在於兩個不同的地方,而只有當這個粒子被某人觀察到,它才會塌縮為眾多可能狀態中的其中一種。

薛丁格把哥本哈根詮釋應用到一隻貓身上。在他的思想實驗中,一隻貓被放在一個密封的盒子裡,盒子裡同時有一小罐有毒物質,會在盒子中的放射物質衰變時被隨機釋放。如果你支持哥本哈根詮釋,在打開盒子前,這隻貓正是處於一種疊加狀態—同時是活的也是死的。只有當某人打開盒子後,這隻貓才會塌縮成這兩種現實狀態的其中之一。

當然,這個結果非常反直覺,但這也正是薛丁格思想實驗的目的,藉由邏輯上的極端推演,去創造矛盾、去誘導,以證明哥本哈根詮釋的不合理之處。

而這個思想實驗中還有另外一個重點:那隻貓並不是被毒藥殺掉的,而是我們充滿好奇心的觀察、我們的愛管閒事、我們像個小孩,在平安夜偷偷打開禮物的那種動作,真正殺了這隻貓。

有句英文諺語向這個構想致敬:好奇心殺死貓。或者,就像另一句更戲劇化的俄國諺語所說的:「好奇的芭芭拉,她的鼻子在菜市場裡被扯掉了。」

根據可信度非常高的維基百科,這些諺語是用來「警告人們,那些不必要的調查或實驗可能帶來危險」。好奇心,對貓或在俄國菜市場裡買菜的人來說,並不只是討人厭或不方便而已。那些喜歡問問題或喜歡進行思想實驗的人,並不只是無法滿足於現狀的、惹人厭的麻煩製造機,他們實際上具有十足的危險性。就像著名的好萊塢製片人布萊恩.葛瑟及他的共同作者查爾斯.費希曼所寫的:「那些被允許一直發問天空為什麼是藍色的孩子們,長大後會成為那些專門問出顛覆性問題的大人:為什麼你是國王而我是農奴?太陽真的繞著地球轉嗎?為什麼深色皮膚的人是奴隸,而淺色皮膚的是主人?」

我們不鼓勵好奇心,也是因為好奇代表必須承認自己的無知。提出一個問題或進行一次思想實驗,意味著我們並不知道正確答案,而那是很少數的人才願意承認的一件事。我們害怕看起來愚蠢、我們假設絕大多數的問題都太基本了,所以根本就不該提問。

讓事情更嚴重的是,在這個「進展快速、時時突破」的時代,好奇心看起來就像是種不必要的奢侈品。我們推崇時時清空電子信箱並專注在執行上,所以已經存在的解答就是最有效率的選擇。它幫助我們照亮前方的道路,讓我們能快速做完清單上的一件事情,然後趕緊開始下一件。而提出問題,在另一方面來說,是非常沒有效率的。如果問題沒有立即可對應的答案,就不可能在我們已經爆滿的日程表上占有一個位置。

我們最多就是嘴上虛應故事地稱讚一下,卻不鼓勵好奇心。企業們會舉辦「創意日」以培養創新精神—活動中塞滿了各種花俏的簡報及昂貴的外部講師—但在剩餘的三百六十四天,企業仍以原本的方式繼續運行,員工們被鼓勵依樣畫葫蘆而非質疑現狀。

根據針對十六個產業員工所做的一項調查:大約有六五%的員工認為好奇心是發現新構想的關鍵,然而有大約相同比例的員工覺得自己無法在工作中提出問題。雖然在同樣的調查中,有八四%的員工認為雇主在口頭上鼓勵創新,卻有六○%的員工認為在實際創新的過程中受到阻礙。

我們並沒有把好奇心變成常態,只是在危機到來時才開始變得好奇。只有在我們即將被免職時,才會開始尋找替代的職涯道路;只有當企業被年輕、飢渴、烏合之眾的競爭者給趕上,我們才會集結管理部隊趕快來場緊急會議,花費無用的幾個小時來「跳脫框架思考」。

我們依賴同樣的方法、同樣的腦力激盪模板,以及同樣陳腔濫調的中庸之道來尋找答案。這樣所找到的創新結果,不出所料的一點都不創新,充其量只是現實狀況的美化版本。看看那些龐大無比的公司、疊床架屋的官僚系統,它們經年累月地缺乏好奇心,最後往往都被自己的重量壓垮。

害怕看到結果也是我們逃避好奇心的另外一個原因。我們不詢問困難的問題,因為不知道自己會面對什麼結果(這也就是為什麼人們不願意看醫生,因為害怕知道診斷的結果)。更糟糕的是,我們害怕自己最後什麼也沒有找到—害怕探索的終點並沒有結果—然後整個思想實驗就變成純粹的浪費時間。

我們也害怕思想實驗會需要複雜的頭腦體操或神來一筆的靈感,我們告訴自己,如果這個問題有意義的話,絕對有個比我們還要聰明的人已經問過了。

但是天才們並不是思想實驗的獨占者,也不是被選中的少數人。你不需要愛因斯坦那顆被電過的爆炸頭才能進行思想實驗,因為我們心中都住著一個實驗者的靈魂,每個人都是行走的寶庫,隨時可以綻放蘊藏在潛意識中的靈光。

看似無意義的探索與實驗,正是讓我們內心靈光可以乍現的關鍵。文豪蕭伯納曾經說過:「很少人在一年中思考超過兩、三次,而我之所以在國際上得到名聲,是因為我一週裡會思考個一、兩次。」趕鴨子上架與創意是對立的兩個概念,你沒有辦法一邊努力坐在電腦前回信、一邊創造偉大的突破。你必須現在就感到好奇,並在渴死之前掘井,而不是糾纏在瑣碎事務中,最後被迫面對危機

好奇心或許殺了薛丁格的貓,但是很可能可以救你的命。

書籍介紹

本文摘錄自《像火箭科學家一樣思考:9大策略,翻轉你的事業與人生》,究竟出版

作者:歐贊・瓦羅(Ozan Varol)
譯者:Geraldine LEE

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Photo Credit: 究竟出版

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航