这位 17 世纪的天文学家教会我们如何在现代世界取得成功

节选:领域
“维特鲁威人”手稿片段。俗称维特鲁威人,又名达芬奇的男人。达芬奇于公元1490年(也有说法是1487年、1490年或1492年)依据古罗马大师马库斯·维特鲁威·波利奥的古代手稿绘制的详细图画。

十七世纪临近。宇宙是一个天体围绕静止的地球运动的世界,天体由难以言喻的行星灵魂驱动。

他们的灵魂可能在驱动,但行星也需要运动的载体,因此人们认为它们是乘坐纯粹的水晶球体运行的。这些球体从地球上看不见,并且相互嵌套,就像钟表的齿轮一样,永远以恒定的速度产生集体运动。约翰内斯·开普勒,这位德国天文学家,最初接受了这种钟表式的宇宙观。

当星座仙后座突然出现一颗新星(实际上是一颗超新星,即恒星生命尽头的明亮爆炸)时,开普勒认识到永恒不变的天空这一观念是不可能正确的。

到1596年,他25岁时,开普勒接受了哥白尼学说,即行星绕太阳运行,现在他又提出了一个更深刻的问题:为什么离太阳越远的行星运动得越慢?也许更远的行星拥有更弱的“运动灵魂”。但为什么会这样呢?仅仅是巧合吗?他想,也许不止一个灵魂,而是只有一个,位于太阳内部,但由于某种原因,它对附近的行星作用更强。开普勒的思想远远超出了当时的界限,当时不存在任何证据供他参考。他不得不使用类比。

不仅仅是光、热、气味、洋流和船夫,还有透镜的光学原理、天平、扫帚、磁铁、磁性扫帚、凝视人群的演说家,等等。他无情地审视着每一个类比,每一次都引出新的问题。他最终认为天体之间会相互吸引,并且质量越大的天体吸引力越大。这使他(正确地)声称月球会影响地球上的潮汐。伽利略,敢于说出真相的典范,嘲笑他关于“月亮统治海水”的荒谬想法。

说开普勒“跳出框框思考”是一个陈词滥调。但当他陷入困境时,他真正做的是完全跳出思维的领域。他留下了他最喜欢的思考工具的光辉印记,这些工具使他能够从外部视角审视他的同辈们仅仅接受的智慧。“我特别喜欢类比,”他写道,“它们是我最忠实的老师,了解大自然的全部秘密。我们应该充分利用它们。”

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大卫·埃普斯坦的新书《领域:为什么通才在专业化世界中获胜》现已上市。由企鹅兰登书屋提供。

如果你想让西北大学心理学家黛德丽·詹特纳兴奋起来,那就提提开普勒。她会手舞足蹈,她玳瑁眼镜会上下摆动。她可能是世界上类比思维的权威。深度类比思维是一种识别不同领域或情境中概念相似性的实践,尽管它们表面上可能差异很大。它是解决复杂问题的有力工具,而开普勒则是一个类比成瘾者,所以詹特纳自然非常喜欢他。

“在我看来,”詹特纳告诉我,“我们进行关系性思考的能力是我们主宰地球的原因之一。其他物种很难进行关系性思考。”类比思维将新事物变得熟悉,或者将熟悉的事物置于新的视角下,使人类能够解决他们从未见过的问题,即使是在陌生的情境中。它还能帮助我们理解那些我们完全看不见的东西。学生可以通过类比台球碰撞来学习分子运动;可以通过水流通过管道的类比来理解电的原理。生物学中的概念可以作为类比,为人工智能的前沿发展提供信息:“神经网络”通过示例学习识别图像(例如,当你搜索猫的图片时),这些就被构想为类似于大脑中的神经元,而“遗传算法”在概念上基于自然选择的进化——尝试解决方案,评估它们,然后更成功的解决方案将属性传递给下一轮解决方案,以此类推。

开普勒面临的不仅是他自己,也是全人类都面临的全新问题。没有任何经验数据库可供参考。为了研究他是否应该成为第一个提出“超距作用”(一种神秘的力量,在太空中传播,然后在目标处出现)的人,他转向了类比(气味、热量、光线)来考虑其概念上的可能性。随后,他列举了一系列遥远的类比(磁铁、船只)来深入思考这个问题。

当然,大多数问题都不是新的,所以我们可以依赖詹特纳称之为“表面”类比,即来自我们自己经验的类比。“大多数时候,如果你想起了表面上相似的事物,它们在关系上也很相似,”她解释道。还记得你以前的公寓是如何疏通堵塞的浴缸排水管吗?当你现在的新公寓的厨房水槽堵塞时,这很可能会浮现在脑海中。

但詹特纳告诉我,认为那些一下子想到的表面类比对新问题也有效,这是一种“友好的世界”假设。就像友好的学习环境一样,一个友好的世界是基于重复的模式。“如果你一生都待在同一个村庄或同一个草原,”她说,“那完全没问题。”而当今的世界并不那么友好;它需要无法依赖先前经验的思维。就像数学学生一样,我们需要能够为我们从未见过的问题选择一个策略。“在我们今天的[_]生活中,”詹特纳告诉我,“我们需要提醒自己一些只有抽象或关系上相似的东西。而且你越想变得有创造力,这一点就越重要。”

黛德丽·詹特纳想找出每个人是否都能变得更像开普勒,能够运用遥远的类比来理解问题。于是她参与创建了“模糊分类任务”。

它包括二十五张卡片,每张卡片都描述了一个现实世界中的现象,例如互联网路由器或经济泡沫的运作方式。每张卡片都属于两个主要类别,一个代表其领域(经济学、生物学等),另一个代表其深层结构。参与者被要求将卡片按类别分组。

例如,你可以将经济泡沫和极地冰盖融化归为“正反馈循环”。(在经济泡沫中,消费者购买股票或房产,认为价格会继续上涨;这种购买行为导致价格上涨,从而引发更多购买。当冰盖融化时,它们反射回太空的阳光更少,从而使地球变暖,导致更多冰融化。)或者,你可以将出汗和美联储的行为归为“负反馈循环”。(出汗可以使身体降温,从而不再需要大量出汗。美联储降低利率以刺激经济;如果经济增长过快,美联储会提高利率以减缓它启动的活动。)汽油价格上涨导致杂货价格上涨的方式,以及信息在你的大脑神经元中传递所需的步骤,都是“因果链”的例子,即一个事件导致另一个事件,然后是再下一个事件,呈线性顺序。

或者,你也可以将美联储的利率变化、经济泡沫和汽油价格变化归为一类,因为它们都属于同一个领域:经济学。你还可以将出汗和神经传递归为生物学。

詹特纳和她的同事们对来自各个专业的西北大学学生进行了“模糊分类任务”测试,发现所有学生都能够按领域对现象进行分组。但能够根据因果结构进行分组的人较少。然而,有一组学生特别擅长找出共同的深层结构:那些上过多个领域课程的学生,比如参加了综合科学项目的学生。

西北大学该项目的网站上有一位校友的描述:“可以将综合科学项目看作是一个生物学辅修、化学辅修、物理学辅修和数学辅修的组合,形成一个单一的专业。这个项目的首要目的是让学生接触所有自然科学和数学科学的领域,以便他们能够看到不同自然科学领域之间的共同点。ISP专业让你能够看到不同学科之间的联系。”

像西北大学的综合科学项目这样传授广泛策略的课程,其问题在于它们可能需要放弃专注于某个专业或职业的初步优势。即使从长远来看对学习者更有利,这也很难推销。

通常没有根深蒂固的利益群体在为“领域”或必须缓慢获得的知识而斗争。所有力量都倾向于激励提前起步和早期的狭窄专业化,即使这是一种糟糕的长期策略。这是一个问题,因为另一种知识,或许是所有知识中最重要的一种,必然需要缓慢地获取——这种知识有助于你首先匹配正确的挑战。

摘自大卫·埃普斯坦的《领域:为什么通才在专业化世界中获胜》,由企鹅出版集团旗下的Riverhead出版,该集团是企鹅随机书屋有限责任公司的一个部门。版权所有 (c) 2019,作者 DAVID EPSTEIN。

 

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