现实的细节丰富得令人惊叹

第一部分

我父亲 18 岁时从哥伦比亚移民到北美,为了寻求更好的生活。对于我和哥哥来说,这意味着我们要经常站在寒风中。我父亲改善命运(Lot)的方式就是改良地皮(Lots),于是我和哥哥被“自愿”征召,去帮他打理那些名下的房产。

就这样,我的青少年时期有很大一部分是在更换围栏、挖掘沟渠、铺设地板和搭建棚屋中度过的。如果说我从这些建造工作中学到了什么,那就是:现实的细节丰富得令人惊叹。

事实证明,这解释了为什么人们很容易陷入思维困局——即使他们是该领域世界顶尖的专家。

让我们以建造地下室楼梯为例。起初,楼梯看起来很简单:在高层逻辑上,它不过是两块长而宽的平行木板(2x12 英寸规格,16 英尺长),中间加一些踏板,两边各装一个角钢来支撑。但当你真正开始建造时,你会发现其中隐藏着惊人的细微差别。

你首先会注意到,这项任务其实包含许多子任务。即使在大框架下,你也得按正确的角度切割长木板的两端;然后将 U 型支架拧入主楼层以固定楼梯;再将长木板拧入支架;接着安装踏板的角钢;最后拧紧踏板。

那些该死的楼梯。

接着你会发现,上述每个步骤都可以进一步分解,其中一些步骤由于材料属性、任务要求以及你自身工具的局限,而包含极其棘手的细节。

你遇到的第一个难题是:按正确角度切割长木板其实很复杂,因为没有显而易见的方法来描绘出那个角度。你要么发挥创意(确实有一种描线法),要么翻开三角函数课本,计算切割的角度和位置。

你可能还需要查阅楼梯的合理角度。切割时看起来合理的角度,和走起来感觉安全的角度可能是两回事。此外,切割长木板时,你可能需要给圆锯加一个导向装置,因为切口必须非常平直。

准备就绪后,你会迅速发现,让所有踏板保持同一水平角度绝非易事。你需要某种工具能持续保证踏板与主板的角度一致。当你准备好工具并画好线后,你可能会沮丧地发现,那块看起来很直的木头其实并不直。木材在加工后会发生翘曲,因为它们在新鲜潮湿时被切割,现在变干了,所以没有木材是绝对笔直的。

等你回到木材店,换了几块更直的板子并重新画好线,你开始拧支架。这时你会发现,尽管支架最初是按线对齐的,但拧入螺丝后,支架歪了——因为螺丝进去的时候没走直线,现在它把支架牢牢固定在了错误的角度。你可以通过先钻导孔来解决。此外,你还得把支架移动一英寸左右,因为螺丝一旦进过一个孔,就几乎不可能在同一个孔里以不同的角度重新钻进去。

现在你终于准备好拧踏板了。如果你的螺丝长于 2 英寸,你得换一批,否则它们会刺穿板面,扎进你的脚里。

在每一个步骤、每一个层面,都存在着大量具有实质性后果的细节。

人们很容易会想:“那又怎样?”并把这些细节斥为琐碎的杂事,或是楼梯木工活特有的麻烦。它们确实是楼梯木工特有的,正因如此它们才被称为细节。但“存在惊人数量的有意义细节”这一现象,却并非楼梯所独有。当你近距离观察并亲手接触现实时,这种“细节的惊奇感”几乎是宇宙的一种普适属性。

只要留心,你随处可见这种现象。例如,你可能经历过第一次尝试某事——也许是种菜,或者是第一次使用某个 Haskell 编程包——并因遇到如此多烦人的阻碍而感到挫败。当你熟练之后,你会对自己说:“天哪,这其实很简单,真不知道我当初为什么觉得那么难。”我们撞上了宇宙的基本属性,却误以为是自己的个人失败。

如果你是一名程序员,你可能认为编程的繁琐是其特有的属性。但事实上,万事万物皆繁琐,只是你在新手阶段才会注意到这种繁琐,而在编程领域,你尝试新事物的频率更高。

你可能认为这种琐碎的细节仅限于以人为中心的领域,而物理学本身是简洁优雅的。在某种意义上确实如此——物理定律本身往往非常简单——但这些定律的表现形式通常是复杂且违背直觉的。

第二部分:盯着看的锅不开

以烧开水为例。这很简单,水在 100°C 沸腾,对吧?

既然楼梯看起来也很简单,那我们就再核实一下。

想象你站在 19 世纪初,手里只有一个粗糙、无刻度的水银温度计,试图弄清楚温度的物理学原理。

走向灶台,往锅里倒点水,开始加热,并仔细观察加热过程。

(我建议你真的去试一次)

你首先注意到的可能是锅底聚集了许多小气泡。那是沸腾吗?水还没那么烫,你甚至能把手指伸进去。接着气泡出现得更快并开始上升,但它们看起来又“不像沸腾”。随后你会看到局部出现细小的气泡风暴,并听到嘶嘶声。那是沸腾吗?算是一部分?但看起来不太像。气泡风暴变大,开始释放更大的气泡。最终,气泡变大,水面随着气泡冲向表面而变得剧烈动荡。终于,我们似乎达到了真正的沸腾。我想这就是沸点?这感觉有点奇怪,如果这不是沸腾,那之前发生的那些又是什么?

更糟糕的是,如果你用玻璃锅而不是金属锅,水会在更高的温度下沸腾。如果你用硫酸清洗玻璃容器以去除残留物,你会发现你可以把水加热到远超沸点而不沸腾;而一旦沸腾,它会伴随着微小的爆炸发生,温度也会剧烈波动。

更糟糕的是,如果你把一滴水困在另外两种液体之间并加热,你可以把温度升到至少 300°C 而不发生任何变化。这简直让“水在 100°C 沸腾”这句话成了一个笑话。

事实证明,“沸腾”比你想象的要复杂得多。

这种惊人的细节量并不局限于“人为”或“复杂”的领域,从太空旅行到缝纫,再到你对自己思维的内在体验,这几乎是万事万物的普适属性。

第三部分:不可见细节 vs. 透明细节,以及智识上的停滞

你可能还会想:“那又怎样?既然事情很复杂,我边做边留意细节不就行了,没必要专门思考这个问题。”如果你做的是相对简单的事,或者是人类已经做了很久的事,这通常是对的。但如果你试图做困难的事,即那些尚未被证明可能的事,这就行不通了。

你的使命越艰巨,理解那些对成功至关重要的细节就越关键。

你可能希望这些惊人的细节与你的使命无关,但事实并非如此。其中一些细节终将成为关键。木材易翘曲意味着“描线切割”比“计算角度”更精确。液体过热的可能性意味着在工业生产中沸腾液体时必须使用填充床,否则过程会极度低效且不可预测。装满燃料的火箭与空火箭之间的巨大重量差异,意味着如果可重复使用火箭不能将推力调低到原始推力的极小比例,它就无法悬停,这反过来意味着它必须极精确地规划轨道,以确保在触地瞬间速度恰好为零。

殖民宇宙的一些重要细节。

你可能还希望重要的细节在遇到时会显而易见,但事实并非如此。这些细节不会自动显现,即使你正直接撞在它们上面。事情可能只会显得混乱和嘈杂。在温度计发展的早期,用白兰地和其他烈酒制成的“酒精温度计”曾被广泛使用,甚至被考虑作为标准。直到 18 世纪瑞士物理学家让-安德烈·德吕克(Jean-André De Luc)进行了细致的研究,物理学家才意识到酒精温度计是高度非线性的,且随浓度变化剧烈,而浓度本身又难以测量。

你可能也有过这样的经历:你试图做某事,因为一直不成功而越来越沮丧,最后经过很长时间才意识到,你的解决方法根本不可能奏效。

另一种证明“察觉正确细节很难”的方式是:不同的人最终会注意到不同的细节。有一次,我和哥哥跟父亲一起为车库造楼梯,我们遇到了如何确定长木板切割位置以使其角度正确的问题。在挣扎了一段时间后(我是说真的挣扎,16 英尺长的木板非常重),我们开始争吵。我记得三角函数可以算出来,所以我想去翻课本。我父亲说:“不,不,不,我们直接描线就行,”他坚持认为我们可以摸索出来。

我一直争辩,因为我觉得我是对的。我对他感到很恼火,他也对我感到恼火。回想起来,我认为我看到了我们所做事情的根本困难,而他不以为然(看看那张楼梯图片,看你能不能发现难点);他只听到“让我们画图计算角度”,觉得那不是解决办法。如果他能意识到我所看到的细节,我想他会更愿意画图。但与此同时,他也明白图纸和数学无法解释木材的实际形状,而我当时并未意识到这一点。如果我们能把这些点传达给对方,我们本可以达成共识:画图是个好主意,但计算角度可能不是。结果,我们在接下来的三个小时里一直生对方的气。

在你注意到重要细节之前,它们本质上是不可见的。你很难把注意力放在它们身上,因为你甚至不知道自己在寻找什么。但是,在你看到它们之后,它们会迅速融入你的直觉模型,变得几乎是“透明”的。你还记得学会骑自行车或开车时那些关键的领悟吗?你还记得让你擅长某事的那些细节和洞见吗?

这意味着你很容易陷入困境。陷入你当前的观察和思考方式中。认知框架是由那些对你而言显得重要的细节构成的。你尚未察觉的重要细节对你是不可见的,而你已经察觉的细节则显得理所当然,以至于你直接忽略了它们。这一切都让你难以想象自己可能会漏掉什么重要的东西。

这就是为什么如果你问一个反对气候变化的人(或一位气候科学家):“什么能让你相信自己错了?”你得到的答案很可能是“如果事实证明我这边的所有数据都是伪造的”或其他极端的证据要求,而不是“如果我注意到我方数据的细节中存在大量重要错误,而我的同事却不愿谈论它,我就会开始怀疑”。后一种情况发生的概率远高于前一种,但如果你不密切关注细节,你永远不会察觉。

如果你正试图挑战不可能的事,这种效应应该让你感到彻骨的寒意。这意味着你此时此刻可能正陷入思维困局,证据就在你眼前,而你却看不见。

这个问题不容易解决,但也不是不可能。我已经在很大程度上为自己解决了。改进的方向很明确:去寻找那些你平时不会注意到的世界细节。 当你散步时,留意一朵花中意想不到的细节,或者路面的接缝暗示了这条路是如何铺设的。当你和一个聪明但看起来“错得离谱”的人交谈时,弄清楚哪些细节对他们来说是重要的,以及为什么。在工作中,留意如果莎拉没有指出那件事,那场会议实际上可能毫无建树。在学习时,留意哪些细节真正改变了你的思维方式。

如果你不想陷入困境,请努力去感知那些你尚未感知到的东西。