苏州大学 测试中心:闲聊“墨菲法则”

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/29 23:05:48
大科学家爱因斯坦有句幽默而含蓄的名言:“上帝高深莫测,但他并无恶意。”上帝有无恶意扔一枚硬币,落地时出现两种情况,正面朝上或背面朝上。感性和理性都告诉我们,两种情况出现的可能性是相等的。这个例子似乎说明,上帝没有恶意,起码他是公正的。然而在日常生活中,西方人却注意到一件小小的怪事:早餐时所吃的面包片,如果不小心被碰出桌边掉下去时,几乎总是涂了奶油的一面着地,弄脏了面包倒不足惜,弄脏了地板实在烦人。在这件小事上,上帝好像有了恶意,至少他不公正。人们便设法为上帝找了个替罪羊,把弄脏地板的坏事归罪于“墨菲法则”在冥冥中作怪。
幽默的“墨菲法则”
“墨菲法则”产生于美国(这类事情好像总是发生在美国),据说事情发生在1949年。一位名叫墨菲的空军上尉工程师,认为他的某位同事是个倒霉蛋,不经意地说了句玩笑话:“如果一件事情有可能被弄糟,让他去做就一定会弄糟。”这句笑话在美国迅速流传,并扩散到世界各地。在流传扩散的过程中,这句笑话逐渐失去它原有的局限性,演变成各种各样的形式,其中一个最极端的形式是:“如果坏事有可能发生,不管这种可能性多么小,它总会发生,并引起最大可能的损失。”这就是著名的“墨菲法则”。
较真的英国人
英国人的刻板、拘谨、冷静、理性闻名于世。他们脑筋转得不快,但是极其认真。小小的面包片墨菲法则好像成了英国公众注意的焦点热点问题,于是在1991年,英国BBC广播公司一些好事的节目主持人,将电视台的演播室变成了实验室,在所有观众面前,播放了一场别开生面的演出:将涂有奶油的面包片以各种方式抛向空中达300次。统计落地结果的数据表明,面包片正反两面着地的次数差不多相等。根据这个实验,面包片墨菲法则似乎被“盖棺论定”地否定了。到了1995年,另一位爱好数学的英国记者马修斯登场。他认为,由于人们不喜欢地板被弄脏,希望能否定墨菲法则,这种心理因素导致人们忽视了BBC电视实验中的一个重要问题:早餐桌上发生的实际情况是面包片被碰出桌边而往下掉,不是抛向空中再落下,两者有本质的不同。马修斯当然不会采取在餐桌上重做实验的笨办法,而是借助于自己擅长的数学工具,运用力学原理,建立了一个数学模型。模拟计算的结果是出人意料的——地板必定会被弄脏。墨菲法则似乎“起死回生”了。
事出有因
这里,我们没有必要也不可能详细介绍马修斯的计算,这种带有浓烈数学味的分析论证常令人厌倦、迷失方向,抓不住要领。一个简单易懂的解释是:地板被弄脏,不是那个不可思议的墨菲法则在作怪,而是决定于三方面的客观原因——地球的引力、餐桌的高度和面包片被碰出桌边时的水平速度。只是由于这三个原因的联合作用,使面包片在落地的过程中刚好翻转180度。因此,整个事件根本不是随机性事件,而是确定性事件,就像树上的苹果必然要落向地面而不是飞向空中。这样,墨菲法则又一次更加彻底地被推翻了。为了避免弄脏地板的坏结果,马修斯开了个药方,建议人们在发现面包片要往下掉时,如果来得及,不妨从侧面向它猛击一掌,或许能够改变它着地的情况。不过,这条建议看起来像是个“愚人节”的玩笑,做起来要冒很大的风险,说不定会造成更大的麻烦——可能弄脏了衣服、墙壁或者别的什么东西,最后着地时仍要弄脏地板!这才是真见了墨菲法则的鬼!
更好的主意
一个显而易见且十拿九稳的主意仿佛是:改变餐桌的高度,使面包片落下时翻转接近360度或不到90度。通常餐桌的高度是70—80厘米,如果加高至1.5米或降低至40厘米怎么样?细心的读者一定会注意到,落体运动是加速运动,因此,餐桌必须再加高一倍至3米或再降低一半至20厘米才行。更加仔细的读者可能还要提出进一步的修正,他们会说,面包片的翻转运动极可能是减速运动,考虑这个因素,餐桌的高度还要加高或还要降低……好极了,这才是我们应该崇尚的那种精神。至此,餐桌应当加高或降低的精确值已经变得不重要了,反正那种特高特矮的餐桌是不会有销路的。改变餐桌高度的主意并不好,仍是个“愚人节”的玩笑。
改变地球引力
这个点子荒唐透顶!但是请设想如下情况:假如外太空的某个星球上有外星人,他们也在餐桌旁吃涂了奶油的面包片。由于这个星球的引力与地球不同,是否就能避免弄脏地板的坏结果?马修斯说,不!因为引力的变化必将引起外星人身高的变化,他们所使用的餐桌的高度也将随之而变,变化了的引力和变化了的餐桌高度合起来所产生的结果却是“万变不离其宗”的,面包片往下掉时仍将翻转180度,奶油仍将把地板弄脏!
澡盆里的孩子
“不要把澡盆里的孩子连同澡盆里的脏水一起泼掉。”否定了墨菲法则并不意味着也要否定其积极意义。上帝高深莫测,他所创造的世界无比庞大复杂。人类虽很聪明,并且正变得越来越聪明,但永远也不能彻底了解世间的万事万物。人类还有个难免的弱点,就是容易犯错误,永远会犯错误。正是因为这两个原因,世界上大大小小的不幸事故、灾难才得以发生。近半个世纪以来,“墨菲幽灵”曾经搅得满世界的人心神不宁,现在它被彻底 “埋葬”了,但世界并不因此而太平无事,事故照旧还会发生,永远会发生。说到底,“墨菲幽灵”至今还在“坟墓”里忠告人们:面对上帝的高深莫测,面对人类的自身缺陷,我们最好还是想得更周到、全面一些,采取多种保险措施,防止偶然发生的人为失误导致灾难和损失。我们无意过分强调“墨菲法则”的积极意义和重要启示,只要不把它看成是巫师制造的咒语,透过其夸张甚至是有点“邪恶”的表现形式,仍能感受到隐藏在它背后的某种善意。因此,墨菲法则与爱因斯坦的名言有异曲同工之妙。