Билл Най - Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач

• Название: Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач
• Автор: Билл Най
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2018
• ISBN: 978-5-17-106995-7

Знаменитый во всем мире популяризатор науки, ученый, инженер и популярный телеведущий канала Discovery, Билл Най совершил невероятное – привил любовь к физике всей Америке. На забавных примерах из собственной биографии, увлекательно и с невероятным чувством юмора он рассказывает о том, как наука может стать частью повседневной жизни, учит ориентироваться в море информации, правильно ее фильтровать и грамотно снимать «лапшу с ушей».

Читатель узнает о планах по освоению Марса, проектировании «Боинга», о том, как выжить в автокатастрофе, о беспилотных автомобилях, гениальных изобретениях, тайнах логарифмической линейки и о других спорных, интересных или неразрешимых явлениях науки.

«Человек-физика» Билл Най научит по-новому мыслить и по-новому смотреть на мир. Эта книга рассчитана на читателей всех возрастов, от школьников до пенсионеров, потому что ясность мысли – это модно и современно!

---

В тот день, когда мы обошли валун, мне захотелось научиться принимать верные решения – более или менее всегда. Но возможно ли это? И нужно ли, если уж на то пошло? Ведь терять голову время от времени – это совсем не плохо. Однако всегда полезно быть готовым ко всему. Ботанские знания тем и хороши, что оказываются под рукой в нужный момент. Поэтому когда я думаю о том, что мне хотелось бы изменить в обществе, то сразу вспоминаю, как обошел валун в реке, потому что контролировал ситуацию и был готов. Я думаю о профильтрованных знаниях, нашедших правильное применение. И мне кажется, что каноэ, валун, политика энергосбережения и перемены климата – вещи взаимосвязанные. Я не шучу.

Я знаю многих, кто, пережив подобный опыт, забыл бы о нем. Знаю и тех, кто подошел бы к нему с другой стороны и счел духовным знаком. Для меня это было незабываемо, однако не послужило свидетельством существования неких высших сил, которые меня берегут. Нас с Кеном тогда спасла программа обучения старших бойскаутов и терпеливое руководство мистера Берри и дяди Боба, нашего вожатого, и его помощников. Они научили меня, как ведет себя река и как устроены лодка и весла. Заставили меня усвоить необходимые сведения. Обучили меня так, чтобы знания не остались мертвым теоретическим грузом, а сохранились в мышечной памяти благодаря подготовке, в ходе которой симулировались самые разные ситуации, вполне возможные в реальном мире. И когда я очутился в одной из этих ситуаций, то понял, что, как известно, «ремесло не пропьешь».

Обеспечить себе полезное научное откровение – тоже своего рода искусство. Жизнь щедро снабжает всех нас всевозможным поучительным опытом, но от нас зависит, как его осмыслить и что с ним делать. Лично я советовал бы усвоить его, отнестись к нему как к тренировке в боевых условиях, а не как к информации на книжной странице.

К сожалению, мы сплошь и рядом упускаем такую возможность. Я стараюсь внимательно относиться ко всему, что меня окружает, а затем применять мощный ментальный фильтр, чтобы сосредоточиться только на самом главном. Особенно внимательно я отношусь к событиям, проясняющим новые подробности устройства окружающего мира и подсказывающим, как заставить его работать на нас.

Такова огромная разница между религиозным и научным мировоззрением. Если для того, чтобы творить великие дела, тебе нужно чудо, ты радуешься моментам, когда перестаешь контролировать происходящее. Если же ты думаешь, как ботан, то радуешься моментам, когда ты, наоборот, контролируешь все, когда видишь, как выглядит теория в реальном мире, в реальном времени. Дело не в том, что ты не ценишь чудес, которые дарит тебе жизнь, – нет, просто ты изо всех сил стараешься их понять, узнать о них как можно больше и добавить их в сокровищницу знаний у себя в голове. Чем больше учишься, тем сильнее тебя радует мир и тем больше ты в силах сделать, чтобы его контролировать.

Глава четвертая В эпоху логарифмических линеек

Сэм Кук – автор множества замечательных песен, которые внесли весомый вклад в мировую музыкальную культуру. В частности, он записал один из величайших шлягеров шестидесятых – песню «Wonderful World» («Чудесный мир»). Это душевная поп-песенка в ритме ча-ча-ча – примерно 130 ударов в минуту. Сэм поет:

Don’t know much about geography
Don’t know much trigonometry
Don’t know much about algebra
Don’t know what a slide rule is for
But l do know one and one is two
And if this one could be with you
What a wonderful world this would be!

(«Мало что знаю про географию, не особенно разбираюсь в тригонометрии, мало что знаю про алгебру, не знаю, зачем нужна логарифмическая линейка, зато знаю, что один и один – это два, и если бы этот один мог быть с тобой, каким чудесным стал бы этот мир!»)

Эту песню любят люди всех возрастов – и не только за запоминающуюся мелодию, но и за слова, находящие отклик во многих душах. В детстве она мне очень нравилась, да и до сих пор нравится.

Я тоже часто подумываю о том, как мало знаю о географии (я уверен, что не найду Александрию, Массилию, Сиракузы, Антиохию, Гадес и Карфаген на побережье Средиземноморья, а между тем этот вопрос задавали на вступительных испытаниях в Корнельский университет в 1891 году. Впрочем, нет, Александрию, пожалуй, нашел бы). Но вот зачем нужна логарифмическая линейка, я знаю точно. Я, можно сказать, вырос с ней в руках. Если хочешь понять, каковы корни современной ботанской культуры, как мы научились везде и повсюду видеть числа и информацию, попробуй научиться пользоваться логарифмической линейкой. Плавание и гребля дали мне почувствовать, как устроена физика, зато логарифмическая линейка научила множеству тонкостей в применении научного метода к реальной жизни. Если можешь расшифровать законы природы при помощи чисел – что ж, тогда мир и вправду станет чудесным, при всем уважении к Сэму Куку.

Логарифмическая линейка – это калькулятор, только не электронный, а, так сказать, наоборот. Это прелестный механизм из деревянных, пластиковых или металлических полосок, на которых нанесены точнейшие насечки. Эти полоски прилажены так, чтобы свободно скользить относительно друг друга. Чтобы понять, как умножать и делить, находить квадраты, квадратные корни, кубы, кубические корни и некоторые полезные тригонометрические функции в мгновение ока – всего лишь подвигав полоски на линейке, – начнем вот с чего. Вам когда-нибудь приходилось находить ширину чего-нибудь при помощи листа бумаги или картона? Делаешь на бумаге отметку, потом прикладываешь к ней линейку, чтобы узнать размер. Если одного листа бумаги не хватает, кладешь рядом следующий и ставишь отметку на нем: потом можно будет прибавить полученную величину к полному размеру первого листа. Проще простого.

Если вы из тех, кто любит измерять, может быть, вам случалось измерять длину двумя линейками. Две линейки, немного смекалки – и можно добавить полную длину первой линейки к части длины второй. Отлично. Предположим, у вас есть прикроватный или журнальный столик шириной 16 дюймов (40 сантиметров). Приложите двенадцатидюймовую (тридцатисантиметровую) линейку к столику, а потом рядом приложите следующую. Посмотрите, что получилось на второй линейке. Ручаюсь, что вы увидите отметку в 4 дюйма (10 сантиметров). Прибавьте 4 к 12 – и вы, скорее всего, получите 16 (дюймов). Прибавьте 10 к 30 – и вы получите 40 (сантиметров). Этот подход прекрасно подходит для целых и даже дробных чисел: достаточно уметь складывать в уме. (Впредь я буду пользоваться метрической системой. Метрическая система – основа универсального преобразования данных, воплощенное все и сразу. Как правило, у нас на руках 10 пальцев, поэтому мы, чтобы выразить любое число в природе, пользуемся 10 цифрами – от 0 до 9.) Логарифмическая линейка делает примерно то же самое, но складывает и вычитает при помощи особых шкал, размеченных на полосках из бамбука, стали, пластмассы или даже слоновой кости. Обычно логарифмическая линейка состоит из двух шкал – подвижной и неподвижной. На обеих размечены деления, но это не обычная длина, как на простой линейке, а логарифм числа. Кстати, логарифмические линейки снабжены визиром – тонкой проволочкой или настоящим волоском, впаянным в стекло или пластик, чтобы числа на подвижной и неподвижной шкалах можно было сопоставлять с предельной точностью: ведь точность – это очень важно. А известно ли вам, любезный читатель, как называется эта прозрачная пластинка с волоском? Она называется «курсор» (или «бегунок»). Это слово вошло в обиход на сотни лет раньше, чем появились компьютеры с их курсорами. Сегодня его употребляют сплошь и рядом, и не подозревая, что оно восходит корнями к ранней истории моих собратьев-ботанов. Эта тайная связь переполняет меня гордостью за нас.

Если вы случайно забыли, что такое логарифмы, напомню, что в них нет ничего особенно сложного и страшного. Смотрите: 100 – это 10 в квадрате, или 102. Так вот, логарифм 100 – это просто 2. Число 2 пишется, как видите, справа сверху и называется экспонентой – от латинского глагола, означающего «поместить в стороне». Экспонента описывает логарифм. Число 1000 можно записать как 103, и логарифм 103 – э3. Если умножить 100 на 1000, получится 100 000. Думаю, вы уже понимаете, к чему я клоню. 100 000 можно записать как 105, а это то же самое, что сказать, что логарифм 100 000 – это 5. Прелестно. Значит, 102 умножить на 103 будет 105. Перемножать числа не нужно. Сложите логарифмы – и все: 2 + 3 = 5. Логарифмы облегчают жизнь именно так, как любят ботаны. Делают ее, можно сказать, экспоненциально легче. Но это не все, отнюдь не все. Логарифм не обязательно представляет собой целое число. Логарифм 10 – это 1 (101 = 10), логарифм 100 – 2. Интуитивно понятно, что логарифм 50 должен быть где-то между 1 и 2. И верно: он равен примерно 1,70. Получите еще одну дозу арифметических красот. Логарифм 1 – это 0 (100 = 1), поэтому логарифм 5 очень близок к 0,70: это всего-навсего логарифм 50 минус логарифм 10.