隨時都有數字丟在我們眼前,而且經常用來嚇唬我們,例如:“今年鯊魚攻擊事件增加了1倍!”或“在飛機上如果使用嬰兒安全坐椅,就能挽救數十條小生命!”數字也常用來引誘我們:“本期樂透累積獎金1億!”當然,我們還得靠數字來認識周遭的世界:“平均一個美國人每年制造30立方米的垃圾!”或是“核電廠制造出好幾噸的高輻射核廢料!”
要能理解這些常令人困惑、有時甚至互相矛盾的數字,你只需要兩項工具:第一,要弄懂大數字的意義;第二,要有能力從少量的基本信息做出粗略而合乎常理的估計。
當然,你還能運用這些技巧,使你的事業(yè)更上一層樓。很多大公司在面試時,會出一些估算題,來考一考應征者的智慧與應變能力。頂尖的軟件公司、管理顧問公司以及投資銀行(例如微軟、高盛、所羅門美邦),會問面試者類似這樣的問題:中國的紙尿褲市場有多大?要多少顆高爾夫球,才能裝滿一架波音7477這些問題,正是大公司考驗求職者能不能獨立思考,并將數學應用到現實問題的絕佳題目。
這些問題通常稱為“費米問題”,是以傳奇物理學家費米為名,他十分熱衷于設計及解決這類問題。第一顆原子彈的試爆期間,費米特地在震波經過時扔一些碎紙片,然后由碎紙片落下的運動情形估計爆炸的威力。
類似的問題涵蓋的現象相當廣泛,從簡單的到復雜的都有。有的問題很無厘頭,有的正經八百:
如果全世界的人都擠在一處,需要多大的地方?
你的車子需要多少蓄電池,才能取代油箱?
核能發(fā)電與火力發(fā)電每一年產生的廢料各有多少?
開車的實際成本是多少?
如果要以玉米提煉的生物燃料取代汽油,需要增加多少玉米田?
這里給出一個問題,希望對大家開發(fā)自己的運算潛能有些幫助。
多少顆高爾夫球排起來,才能繞赤道一周?
提示:一顆高爾夫球的直徑是多少?
提示:地球的周長有多少?
提示:如果你記得地球的半徑是多少,那么周長=2×圓周率×半徑。如果你不記得地球的半徑是多少,周長仍然會等于2×圓周率×半徑,不過光知道這個算式大概也沒什么用。
提示:洛杉磯與紐約的時差為3小時;全球共有24個時區(qū)。
提示:地球的周長是紐約到洛杉磯距離的8倍;兩地間的飛行時間為6小時。
解答:要解答這個問題,我們需要知道高爾夫球的直徑及地球的周長。我們從容易的地方著手。高爾夫球的直徑大約是4厘米。
估計地球的周長有幾種方法。例如,紐約與洛杉磯有3小時的時差,而全球共有24個時區(qū),因此地球的周長約為紐約到洛杉磯距離的8倍。如果你不知道紐約到洛杉磯的距離為4800千米,可以從兩地之間的飛行時間為6小時來做估計,而客機的飛行速度差不多為每小時900千米。因此,地球的周長大約4萬千米。
當然,如果你知道地球的周長是4萬千米,或者你知道地球半徑為6400千米,而周長的算法你也知道,那么根本就不需要做估計了。
接下來的計算就很簡單了。數量為十億顆。
這個例子給了“十億分之一”(ppb)的概念一個很有意思的詮釋。假設空氣中含有若干ppb的某種有毒物質,也就相當于在環(huán)繞地球一圈的白色高爾夫球中,出現了若干個紅色高爾夫球。你可能沿著赤道走上好幾個月,才會碰上第一顆紅色高爾夫球。