思考,沒有標準的答案

很久以前,物理學家卡蘭得拉接到他的同事的一個電話,他問卡蘭得拉是否願意為一個試題的評分做鑑定人。因為同事想給他的一個學生答的一道物理題打零分,而 他的學生則聲稱應該得滿分。這個學生認為這種測評制度不對,他一定要爭取滿分。因此老師和學生同意將這件事委託給一個公平無私的仲裁人,而卡蘭得拉被選中了……

  卡蘭得拉到他同事的辦公室,並閱讀了這個試題。試題是:「試證明怎麼能夠用一個氣壓計測定一棟高樓的高度。」

  學生的答案是:「把氣壓計拿到高樓頂部,用一根長繩子繫住氣壓計,然後把氣壓計從樓頂向樓下墜,直到墜到地面為止;然後把氣壓計拉上樓頂,測量繩子放下的長度。這長度即為樓的高度。」

  這是一個有趣的答案,但是這個學生應該獲得稱讚嗎?卡蘭得拉指出,這個學生應該得到高度評價,因為他的答案完全正確。另一方面,如果高度評價這個學生,就應該給他物理課程的考試打高分;而高分就證明這個學生知道一些物理學知識,但他的回答又不能證明這一點……

  卡蘭得拉讓這個學生用6分鐘回答同一個問題,但必須在回答中表現出他懂得一些物理學知識……在最後一分鐘裡,學生趕忙寫出他的答案。答案是:把氣壓計 拿到樓頂,讓它斜靠在屋頂的邊緣處。讓氣壓計從屋頂落下,用秒錶記下它落下的時間,根據落下的距離等於重力加速度乘下落時間的平方的一半,算出建築物的高度。

  看了這答案之後,卡蘭得拉問他的同事是否讓步。同事讓步了,於是卡蘭得拉給了這個學生幾乎是最高的的評價。正當卡蘭得拉要離開他同事的辦公室時,突然 記得那位同學說他還有另外一個答案。於是卡蘭得拉問是什麼樣的答案。學生回答說:「利用氣壓計測出一個建築的高度有許多辦法。例如,你可以在有太陽的日子 在樓頂記下氣壓錶的高度和它影子的長度,又測出建築物影子的長度,就可以利用簡單的比例關係,算出建築物的高度。」

  「很好,」卡蘭得拉說,「還有什麼答案?」

  「有呀,」那個學生說,「還有一個你會喜歡的最基本的測量方法。你拿著氣壓錶,從一樓登梯而上,當你登樓時,用符號標出氣壓表上的單位得到這棟樓的高度。這個方法最直截了當。

  「當然,如果你還想得到更精確的答案,你可以用一根弦的一端繫住氣壓錶,把它像一個鐘擺那樣擺動,然後測量街面和樓頂的g值【重力加速度】。從兩個g值之差,在原則上就可以算出樓頂的高度。」

  最後他又說:「如果不限制我用物理學方法回答這個問題,還有許多其他方法。例如,你拿上氣壓錶走到樓房底層,敲管理人員的門。當管理人員應聲時,你對 他說下面一句話,『親愛的管理員先生,我有一個很漂亮的氣壓錶。如果你告訴我這棟樓的高度,我將把這個氣壓表送給您……」


【大哲理】問題的解決方法往往不只有一種,沒有必要把自己的思維固定在某一點上。開放性的思維遠比一些所謂的標準答案更值得我們讚賞!因為你會發現,你原來並不需要呆在狹小屋裡,只要推開那扇門,您會發現,你的面前本有一片廣袤的天地。


摘錄自【跳出慣性思考的陷阱】一書




「星空的思索」讀後感

    「不假思索就尊重權威,這是真理的大敵。」書後描述著這麼一段
話,恰好與上面的文章相互呼應;從哥白尼、伽利略、刻卜勒、牛頓以至
於愛因斯坦,每個人都站在前人的肩膀上,以現有、已知的科學基礎,推
衍出新的理論出來,以彌補之前理論的不足或試圖解釋前人無法看清的盲
點及謬誤;思考的結果並不是只有一種,所以前人的智慧對我們而言都有
可借鏡之處,並藉以激發我們的想像力,在腦力激盪之下,可能開展出新
的科學領域及新的視野,甚而成為劃時代的智慧結晶。

    愛因斯坦曾說 :「相像力比知識重要。;孔子也說過 :「學而不思
則罔,思而不學則殆
。」故專靠學習、取法前人,而不加上自己的分辨、
判斷就容易遭到前人的思想矇蔽及限制。前人的思想固然有很多是珍貴正
確的,但也 可能有一些不正確的,另外還有一些問題可能是前人尚未有解
答的,因此如果受到前人的思想的矇蔽及限制,就難免陷入迷惑之中了。
相反地,有許多問題前人已有 解答,然而他們在解答的過程中,曾誤入歧
途,歷經千辛萬苦才得到正確的解答。如果專靠自行思索而不知取法前人
,則有可能像前人一樣誤入歧途,導致虛擲精力甚有走火入魔的危險。因
此學思並重便是做學問的根本之道,這同時也是建立真知的良好途徑,也
是孔子的治學方法之一。對於科學真理的追求,這一點是非常重要的,很
多科學理論也許存有瑕疵,而目前沒被發現出來,所以囫圇吞棗的讀書,
對真理的追求是一大致命傷!諾貝爾物理學獎得主,天體物理學家錢德拉
塞卡(Subrhmanyan Chandrasekhar)在晚年對牛頓的【原理】一書曾仔細研讀。
他用現代的方法來重新證明牛頓書中的定理,然後再對照牛頓的證明。他
發現牛頓的證明總是更高明的。因此他下了個結論 :「如果沒有讀過
【原
理】,一個人在物理科學的知識是不完全的。正如如果沒有讀過【莎士比
亞】,一個人在文學的知識上是不完全的。」有時候細細去品味前人的巨
著,也許會讓你激發出一些意想不到的靈感或新發現也說不定!

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