1.万有理论1.1.相对论1.1.1.适用于体积非常大的物体1.2.量子力学1.2.1.适用于非常小的物体1.2.2.在量子力学诞生之前,物理学一直强调的是因果关系,即做这件事,就会得到那个结果1.2.3.量子力学讲的似乎是:当我们做这事时,只有在一定的概率下才能得到那个结果1.2.3.1.即便如此,在某些情况下,“我们还是有可能得到另一种结果”1.3.科学知识是一系列不同程度的确定陈述组成的,有些陈述的不确定程度高,有些陈述几乎是确定的,不存在绝对确定的陈述。问题不在于陈述的真假,而在于陈述真假的可能性有多大1.3.1.费曼1.4.在一个充满不确定性的世界中寻找确定性,是人类的一种追求1.5.在科学领域,人们拒绝接受绝对真理,而更倾向于某个范围内的真理,不确定性已经成为惯例1.6.科学家只有在接受不确定性、密切关注异常事物的情况下,才会有突破性进展,因为异常事物正是进步的主要驱动力2.异常现象2.1.我们不是天生就能注意到异常现象2.1.1.量子力学、X射线、DNA(脱氧核糖核酸)、氧气、青霉素和其他事物的发现,都发生在科学家们接受而非忽视异常现象的时候2.2.天王星被证明是一颗不守规矩的行星2.2.1.它会毫无规律地加速和减速,拒绝遵守牛顿的万有引力定律2.2.2.万有引力定律理应能够准确预测一切物体的运动规律,无论是地球上的物体,还是行星在太空中的运行轨迹2.3.冥王星并不是太阳系中第一个被降级的天体,而世人对这种天体降级的激烈反应也不是头一回了2.3.1.当每个人都认为地球是宇宙舞台的中心时,哥白尼(Copernicus)横空出世,挥动笔杆,把地球降格为一颗单纯的行星2.4.新的发现并非出现在某些事情进展顺利的时候,而是在某些事情不正常时,这种新奇事物与人们的预期背道而驰。2.4.1.物理学家兼哲学家托马斯·库恩(Thomas Kuhn)2.5.当一只盲目的甲虫在弯曲的树枝表面爬行时,不会注意到自己经过的轨道其实是弯曲的(这是含蓄地指相对论)。我很幸运地注意到了甲虫没有注意到的东西。2.5.1.爱因斯坦2.6.老师可以借助冥王星的故事向学生们解释,为何在科学领域通往正确答案的道路很少是笔直的,而人生之路同样如此3.高风险的躲猫猫游戏3.1.如果我们弄清楚我们知道什么和不知道什么,就会包容不确定性,并减少与之相关的恐惧感3.2.知识把充满不确定性的局面变成一场高风险的躲猫猫游戏3.3.当不确定性缺乏边界时,人们就会变得极度不适3.3.1.恐惧来自不知道该期待什么,以及你觉得对即将发生的事情缺乏控制感。当你感到无助时,你会比知道事实更觉得恐惧。如果你不知道该担心什么,那么所有事物都令人感到不安。3.3.1.1.哈德菲尔德3.4.如果张开手后出现的不是原来的人,而是另一个人,婴儿的笑容会少一些3.4.1.而当同一人是在不同位置再次出现时,婴儿笑容也会减少3.5.即使是6个月大的婴儿,也会对那个人的身份和位置有某种程度的确定性期望3.6.你就会清楚地看到自己到底在害怕什么,发现不确定性,往往比你所害怕的事物要可怕得多3.7.消极的想法比积极的想法更能使我们产生共鸣3.7.1.除非你同时考虑最好和最坏的情况,否则的话,你的大脑会引导你走向看似最安全的道路,也就是不采取任何行动4.冗余不是多余的4.1.在火箭科学中,是否有冗余可能就决定了是成功还是失败,而成败关乎生死4.2.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4.3.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”4.3.1.汽车后面有一个备用轮胎4.3.2.前面有一个紧急制动装置4.3.3.如果你的车胎没气或者刹车失灵,就得靠这些备用装置收拾烂摊子4.4.即使某个组成部分失效,整个系统也必须能够继续运行4.5.SpaceX的“猎鹰9”号(Falcon 9)火箭配备了9个引擎4.5.1.引擎的设计决定了它只会“优雅地”失效,不会损害其他组件并危及航天任务4.6.航天飞机的计算机是4倍冗余的,即飞机上有4台计算机在运行着同样的软件4.6.1.这4台计算机会通过一个多数投票系统就下一步动作进行单独投票4.7.冗余装置要正常工作,就必须独立运行4.7.1.航天飞机还配备了第5个备用飞行系统4.7.2.该系统安装有一款不同的软件,而这款软件由不同于其他4款软件的分包商提供4.8.尽管冗余是一种很好的保险措施,但它同样遵循收益递减定律4.8.1.额外的冗余增加到某种程度之后,就会无谓地增加设备的复杂性、重量和成本4.9.过度的冗余还会适得其反,不仅无法提高可靠性,反而对其造成影响4.9.1.冗余设备增加了额外的故障点4.9.2.波音公司得出一个结论:引擎数量越少,事故发生的风险就越低4.10.冗余所提供的安全性能是显而易见的,但这可能导致人们做出草率决定4.10.1.他们可能会错误地假设:即使出了问题,也会有一个故障保护装置保驾护航4.10.2.冗余不能代替优秀的设计5.安全边际5.1.打造安全边际来解决不确定性难题5.2.安全边际保护着宇宙飞船,以防充满不确定性的太空环境比预想中更恶劣5.3.如果你要做出不可逆转的单向决策,就要留出更高的安全边际5.4.飞船发射后,就没有机会召回它上面的硬件了。所以,我们在飞船上使用的工具必须是多用途的,就跟双向门差不多5.4.1.各种不同的工具放在探测器上,尽量把它们变得灵活多能5.5.学会了借助探测器上的工具来解决火星给我们带来的难题,而不是我们预期中的难题5.6.如果宇宙飞船上的工具用途广泛,它们就可以用来实现远远超出其预期用途的功能5.7.在面对不确定性的时候,我们经常为自己的不作为编造借口5.7.1.除非找到一种保证可行的方法,否则我们不会开始行动5.8.在生活中,我们必须以不完善的信息为基础,用粗略的数据做决策5.9.在看到一条清晰的道路之前,你就要开始行走5.10.唯有迈开步伐,路才会出现在前方5.10.1.神秘主义诗人鲁米(Rumi)