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  • 01.火箭科学家的思维方式。
  • 02.如何提升创意,实现完美落地?

打破常规思维(打破常规思维的3种方法)

今天分享的这本书是像火箭科学家一样思考。

作者ozan Varol,前火箭科学家,是美国俄勒冈州路易斯维尔大学法学院最年轻的终身教授。畅销书作家亚当·格兰特眼中的“最有趣的新作家”。2003年,他加入了火星探测车的操作团队,并参与了卡西尼-惠更斯项目,这是人类有史以来发射的最大、最复杂的行星探测任务。同时,他也是一个受欢迎的公众演说家。多次接受广播电视采访,向大公司、公益组织、政府机构等大小团体发表主题演讲。

这本书主要讲的是,在火箭科学这门非常难的学科背后,是一种可以改变我们生活,可以被迁移的思维方式。不仅要超越现有的一切经验,天马行空地去思考,更要努力用实际的方法去完成看似极其困难的任务。

01.火箭科学家的思维方式。

作者在书中为我们介绍了三种方式,告诉我们火箭科学家的思维方式与我们不同。正是这些奇思妙想能让我们成就伟业。

1.分散思维

他们的基本思维方式是发散思维,而不是收敛思维。

例如,有一个底部朝向灯的玻璃瓶。如果你把6只蜜蜂和6只苍蝇放在一个玻璃瓶里,谁会先找到出口?我们大多数人都认为蜜蜂会先找到出路,因为蜜蜂真的更聪明。例如,在实验室里,科学家们观察到蜜蜂可以提起或滑动盖子来收集糖水;它们也可以把自己学到的东西传递给其他蜜蜂。但是,要想从瓶子里找到出口,蜜蜂再聪明也会被忽悠。

蜜蜂喜欢光。因为瓶底靠近光源,所以它们会不断地撞到瓶底,直到筋疲力尽或者饿死。相比之下,苍蝇根本就不理会那盏灯,它们会绕来绕去,直到不小心找到另一边的出口,飞了出去。

这个故事中的苍蝇代表了不同的思考者。它们随意拍打翅膀,直到找到出口。而蜜蜂则代表了趋同的思考者,他们专注于看似显而易见的出路,这种行为最终会导致失败。在现实生活中,我们很容易跳过发散思维,转向收敛思维。我们会评估什么是容易的、可行的,然后依靠以往的经验做出判断。

采用发散性思维也很重要,因为在想法刚刚形成的时候,我们其实很难判断什么行得通,什么行不通。正如物理学家普朗克所说,“纯粹的理性主义根本行不通”。

例如,1990年,火箭科学家发射了哈勃望远镜,这是一颗绕地球运行的卫星。它的任务是拍摄Tai 空的高分辨率图像。但很快,科学家们从它发回的模糊照片中发现,望远镜的一个镜头有缺陷。但是如果你想修理望远镜,你必须面对一个难题。不仅要把宇航员送进Taitai 空,还要深入望远镜检修,风险很大。

后来NASA的一位火箭科学家提出,Taitai 空飞船可以携带一个可伸缩的机械臂进入望远镜进行维护。而这个灵感最初是他在洗澡的时候构思出来的。他发现有一种可调节的淋浴喷头,可以伸缩以适应不同的淋浴高度。

2.使用第一原则。

不断使用第一原理,充分质疑,进一步解放思维能力。第一性原理思维说的是不要把现状看成绝对不变,要敢于大幅度改变。亚里士多德是第一个提出第一性原理思维的人,他的定义是“认知的第一基础”。法国哲学家和科学家笛卡尔认为,第一原则意味着“系统地怀疑你可能怀疑的一切,直到你得到无可争辩的真理”。

比如埃隆马斯克。他用第一性原理思维颠覆了航天领域,把幻想变成了现实。当马斯克第一次创立Tai空Discovery Technologies时,他没有足够的钱在美国或俄罗斯市场购买火箭。于是,在回国的航班上,空牵手归来的马斯克突然醒悟。他意识到,买火箭的做法,好像是在扮演翻唱乐队的角色,自己只是一个“有限玩家”。

要做一个越界的“无限玩家”,必须应用第一原理,从物理定律开始,自问需要什么条件才能把火箭送入Tai 空。把马斯克的火箭拆分成最小的子部件,也就是基本原材料需要什么。然后他发现火箭需要航天级的铝合金,再加上一些钛、铜和碳纤维。

然后他问自己,这些材料在商品市场上值多少钱?是否可以通过购买二手设备或者借用其他行业的零部件来降低部分生产成本?最后,通过计算,马斯克计算出火箭的材料成本大约是目前市场上通行价格的2%,而这种巨大的价格差异是由航天工业的外包文化造成的。于是马斯克决定自己切割金属,从头开始打造下一代火箭。

也是第一性原理思维方式促使马斯克质疑火箭科学领域根深蒂固的假设。

3.思考探索月球

换句话说,我们不必先考虑所有的事情。你可以先制定一个大目标,然后在这个过程中慢慢想出解决办法。这就是探月思维。对于一个完成不了的大目标,可以先公开宣布,再考虑其可行性,然后集合人力,整合资源,集中力量实现这个目标。

比如电影《阿波罗13号》开头就有这样一个场景。预备役指挥官看着宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林,在月球表面迈出了人类历史上真正的第一步。指挥官非常激动。他说:“这根本不是奇迹。我们刚刚决定去月球。”任何伟大的事业都始于伟大的目标。

我们来看一个故事。伊卡洛斯的父亲是一名工匠。他为自己和儿子做了一对翅膀,准备逃离克里特岛,回到家乡。这些翅膀的翅膀是用蜡封在一起的,所以我的父亲提醒伊卡洛斯沿着他的飞行路线,不要飞得离太阳太近。结果在飞行过程中,伊卡洛斯无视父亲的警告,因为飞得太高导致翅膀上的蜡融化,翅膀完全展开。最后,伊卡洛斯从高空上掉下来,淹死在海里。这个神话最初的寓意是告诉人们不要好高骛远。只有按照预定路线,听从指挥的人才能逃出小岛,生存下来。

但美国著名企业家、畅销书作家塞思·戈丁(seth godin)在他的著作《伊卡洛斯骗局》(Icarus Scam)中说,这个童话还有另外一部分。除了告诉伊卡洛斯不要飞得太高,他的父亲还告诉他不要飞得太低,因为海水会腐蚀他的翅膀。

作者在书中提到,伊卡洛斯父亲描述的物理现象其实是错误的。当你上升到高空,空气体会变冷而不是变热,所以翅膀上的蜡不会融化。而且从飞行经验来看,飞得很高的时候,如果发动机出现故障,飞行员可以控制飞机滑翔到安全的地方。但如果海拔很低,继续飞行的可能性就小很多。

02.如何提升创意,实现完美落地?

你有了自己的奇思妙想之后,就得想办法让它落地,不然没用。来看看作者给我们介绍的方法吧。

1.“飞测”原理

简单来说就是模拟真实场景进行测试。我们日常生活中的大部分决策不是依靠测试数据,而是依靠直觉和有限的信息。我们推出一款新产品,转行,或者尝试一种新的营销方式,这些都是没有实验过的。我们经常找借口说不做测试的原因是资源不足。但是我们没有意识到,如果新方法最后失败了,我们会付出很大的代价。

即使我们做了测试,我们也只是做做样子。只是自欺欺人罢了。我们测试的目的不是证明自己是错的,而是确认我们认为是对的。我们调整测试条件或解释含糊不清的结果来证实我们的先入之见。

火箭科学家不是。他们把测试用到了极致。按照“边飞边测”的原则,在测试阶段,地球上的实验必须尽量模仿火箭的飞行环境。所以火箭科学家的一个普遍策略就是不断破坏事物,寻找其极限点。为了实现这个目标,火箭的各种部件,小到螺丝钉,都要承受同类型的冲击、振动和极端温度。科学家必须尽力在发射前诱导这些部件和计算机代码犯下致命错误,然后立即解决。

比如有一次,火箭科学家为了测试安全气囊的安全性,把一个假的着陆器放在一组安全气囊里,把真实/[k0/]房间里的空气体抽出来模拟火星的温度和压力,把一些假的火星岩石放在室内地面上。

结果安全气囊落地的时候真的破了。岩石完全刺破了安全气囊,漏洞大到一个人都能穿过去。所以测试表明火箭科学家打算使用的安全气囊太脆弱了。

我们认为应该是一些非常锋利的石头使安全气囊爆裂,但它实际上是一种非常光滑的岩石。它的形状像牛肝,顶部光滑,看起来并不危险。其实这是小概率事件。如果放在其他实验中,可能就没那么重要了。但在火箭科学家看来,这是个大问题。

他们想把这个小概率事件无限放大。假设这个问题100%会发生,如何杜绝?于是,火箭科学家们制作了许多岩石的复制品,将它们分散在真实空房间的地面上,然后开始向岩石上投掷气囊。后来他们想到可以模仿自行车的轮胎,设计一个内外双层内胆,这样即使气囊外层漏气,着陆器也不会有问题。最后,火箭科学家开始一次又一次地测试新设计,直到通过各种极限点的考验。

科学家发现,每个组成部分的问题都已经解决了,但当组合在一起时,这些子系统相互作用,可能导致最终整体系统的失败。关于这件事,书里还有一个特别贴切的说法,叫做“弗兰肯斯坦的缝合怪”。弗兰肯斯坦的缝合怪是弗兰肯斯坦小说中的虚构人物。它的所有部分都来自不同的人体,但这些部分缝合在一起后,它就变成了一个怪物而不是一个正常人。

例如,当奥巴马进行医疗改革时,人们必须登录政府网站才能购买保险。但是这个网站一打开就崩溃了。有些用户无法创建新帐户,有些用户的进程进入死循环。结果网站运营第一天,只有6个人成功购买了保险。

为什么一个耗资近20亿美元的网站连最基本的指令都执行不了?背后的原因是政府把这个大型项目的设计外包给了60个承包商,最后却没有对网站的综合系统进行系统的测试。

2.宇航员起飞前的长期训练。

在火箭科学领域,还有一个系统需要在起飞前进行测试。这个系统远比火箭本身更不可预测。他们会惊慌失措,忘记事情,生病,还可能不小心误按了控制台上的按钮。这个系统就是宇航员。

宇航员的日常生活没有你在好莱坞电影里看到的那么光鲜。宇航员是勤劳的人,不是太空冒险家。他们不是靠飞太空谋生,而是用一生的时间来训练和准备飞太空。克里斯·哈德菲尔德说:“我当宇航员已经六年了,但我只在Tai 空呆了八天。”剩下的时间都用来做准备了。到宇航员执行任务时,他们已经在模拟器上无数次飞行相同的路线。

例如,航天飞机实验模型的完整设备就像真的一样,控制和显示装置与真的航天飞机一模一样。宇航员像操作实物一样操作航天飞机模拟器,完成发射、对接、着陆等不同阶段的任务。从模拟装置的显示屏上,宇航员可以看到与实际飞行中相同的场景,隐藏的扬声器也会产生相同的噪音,包括他们在飞行中听到的振动声、烟花的爆炸声和齿轮启动的声音。

但是模拟器不能产生微重力。科学家们为此制造了一架专机。这架飞机有点像过山车。它的飞行轨迹是抛物线,先爬升再俯冲,模拟失重状态。在每个抛物线的顶部,宇航员将经历大约25秒的微重力。这架飞机的名字叫“呕吐彗星”。宇航员登上“呕吐彗星”,在失重状态下练习吃喝。

但是只有25秒,太短了,练不出更复杂的动作。为了获得更长的失重时间,宇航员需要进入一个大型室内水池,练习行走,直到它成为第二天性。但是如果你想熟悉正常的行走,也要准备6个小时的行走,至少需要250个小时空。

为了防止宇航员的生命受到威胁,火箭科学家还需要一种比寻找物体的极值点更残酷的策略,叫做“杀死宇航员”。因为在Tai 空中,如果出现紧急情况,宇航员往往没有长期思考的余地,必须能够瞬间做出反应。因此,为了完成太空任务,火箭科学家几乎需要模拟大约6800种故障场景,将每一种可以想象到的故障抛给宇航员,包括电脑死机、发动机故障和爆炸等。目标是造成尽可能多的麻烦,直到所有参加训练的人把重复动作变成本能。

遗言:

世界在以令人眼花缭乱的速度变化和发展,每个人在日常生活中都会遇到复杂而陌生的问题。在没有明确的指导方针和时间限制的情况下,那些能够像火箭科学家一样思考和解决问题的人无疑享有非凡的优势。也许不是每个人都能成为火箭科学家,但每个人都能掌握火箭科学家的思维方式。

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