你能否估算出英國鋼琴調音師的人數或世界上所有人血液的體積?這類問題被稱作費米問題,用一位偉大的核物理學家的名字命名,其含義是,只要稍微思考一下,你就能給出一個跟準確答案比較接近的答案,它在某個數量級的范圍內是準確的。
比如夏天的時候,你在離家很遠的一個超市內發現了一種你特別喜歡的冰激凌,你要考慮到底買還是不買,在回家途中它會不會化掉,這就是估算。估算是一種在日常生活中非常實用的技巧,而且,當人們發現自己能估算出一個很難的問題的準確答案時,將獲得很大的自信心。
美國“百萬樂透”是每1億人中僅有1人的中獎率,如果把所有可能中獎的彩票堆在一起會有多高?會接近如下哪個距離:一幢高樓(100米),一座小山(1000米),珠穆朗瑪峰(1萬米),大氣層的高度(10萬米),從紐約到芝加哥的距離(100萬米),地球的半徑(1000萬米),還是地球到月球的距離(40萬公里)?要回答這個問題,先要知道票數和每一張彩票的厚度。因為每1億人中僅有1人的中獎概率,這就意味著要有1億張彩票,我們無法準確地估算一張那么薄的彩票的厚度,所以可以估算一沓彩票的厚度。1令紙大約是5厘米厚,但紙比彩票要薄。一副54張的撲克牌大約1厘米厚,這應該跟彩票更接近,這樣1億張彩票的厚度可以估算出是20公里。如果平放在地上,你要走四五個小時;如果垂直堆放,將是珠穆朗瑪峰或大型噴氣機飛行高度的兩倍。如果用普通紙的厚度來估算,結果則會有點低;如果以每張彩票1毫米厚來計算,結果又會高好幾倍。但到底是10公里厚還是50公里厚又有什么區別呢?無論如何,你得到那張會中獎的彩票的概率都夠小的。
一個更難的問題:洛杉磯有多少位鋼琴調音師?這個問題可以分解成:洛杉磯一共有多少架鋼琴?每位調音師能照料多少架鋼琴?要估計一共有多少架鋼琴,需要知道該市的人口總數、人們擁有鋼琴的比例以及擁有鋼琴的學校和教堂的數目。要估算每一位調音師能顧過來多少架鋼琴,需要估計鋼琴多久調一次音、調一次音需要多長時間和每位調音師用于調音的時間有多少。
首先來看洛杉磯的人數,應該小于1億人(因為美國的人口是3億人),大于100萬人(因為這是一個普通大城市的規模),算它是1000萬人。10%的人彈奏某種樂器,最多10%的人彈奏鋼琴,其中自己有鋼琴的2%~3%,每1000人有一座教堂和一架鋼琴,每500名學生有一所學校和一架鋼琴,所以鋼琴的總數是4萬架。鋼琴每個月調音不多于1次,每10年超過1次,我們估算每年一次。調音時間大于半小時,少于1天,算它2小時。另一種方法是鋼琴有88個按鍵,每個按鍵1分鐘一共1.5小時,每個2分鐘一共3小時。一位全職調音師每天工作8小時,每周工作5天,每年50周,一共2000小時,可以調1000架鋼琴。4萬架鋼琴需要40位調音師。
“這個答案有多準呢?我市100萬名居民(比洛杉磯小10倍)的電話黃頁冊上鋼琴調音、維修和拋光一項下面有16個登記號碼,每一家有一兩位調音師。估算得稍微低了一些,但沒超過合理的范圍。”
寒寂洲摘自《三聯生活周刊》
編輯/靜眉