王吳軍
1945年一個星期一的清晨,世界上第一顆原子彈在美國墨西哥州的沙漠中轟然爆炸。在這顆原子彈爆炸之前,費(fèi)米從筆記本上撕下了一張紙,然后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時,他便把這些碎片舉過頭頂,然后松開了手。這些碎片紛紛揚(yáng)揚(yáng)地落在了費(fèi)米身后大約2.2米的地方。經(jīng)過一陣心算,費(fèi)米開口向身邊的人宣布,這顆原子彈的能量相當(dāng)于1萬噸TNT炸藥。后來,經(jīng)過復(fù)雜的儀器幾個星期對這顆原子彈震波的速度和壓力的分析之后,證實(shí)了費(fèi)米當(dāng)時心算出來的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確無誤的。
費(fèi)米此舉給研制原子彈的小組留下了深刻的印象,但是他們并沒有感到意外和吃驚。
有一次,費(fèi)米在芝加哥大學(xué)的課堂上提出了一個古怪的問題:“美國的芝加哥市有多少位鋼琴調(diào)音師?”他說,要得出這個答案的一種方法是:芝加哥市當(dāng)時有三百萬人口,如果每個家庭平均有四口人,如果三分之一的家庭有鋼琴,那么芝加哥市共有二十五萬架鋼琴。每架鋼琴每經(jīng)過五年必須調(diào)一次音,那么,每年就有五萬架鋼琴需要調(diào)音。如果每位鋼琴調(diào)音師每天可以調(diào)四架鋼琴,按每年工作二百五十天計算,一年里一共能給一千架鋼琴調(diào)音。那么,芝加哥市就應(yīng)該有五十位鋼琴調(diào)音師。這個答案不大精確,實(shí)際上可能低到只有二十五位鋼琴調(diào)音師,也可能高到有一百位。然而,后來用電話號碼簿對費(fèi)米的計算結(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)米計算出來的那么多。
費(fèi)米的意思是想說明,人在面對問題時可以先提出假設(shè),然后估算出相當(dāng)近似的答案。這種方法的原理是,在任何一組計算中,錯誤往往是會相互抵消的。費(fèi)米計算的原子彈和鋼琴調(diào)音師的問題很不常見,但是這兩個問題的解答方法是一樣的,而且這種方法可以運(yùn)用于生活中更現(xiàn)實(shí)的問題,不論問題是關(guān)于烹調(diào)、維修,還是人際關(guān)系。
獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)或者大膽地發(fā)明總會得到回報,這就是費(fèi)米用自己假設(shè)和估算的方法處理日常問題的價值所在。至于這個發(fā)現(xiàn)是否像確定一顆原子彈的能量一樣重要或有趣,都無關(guān)緊要。