《What If? 2》書評：嚴肅科學也能妙趣橫生 - 《華爾街日報》

圖片來源：蘭德爾·門羅偉大的物理學家恩里科·費米曾用一些初看無法僅憑現有事實解答的問題來挑戰他的芝加哥大學學生。最著名的是，他喜歡讓學生估算芝加哥鋼琴調音師的數量，且不允許查閲黃頁。

當學生們束手無策時，費米會引導他們進行一個粗略但實用的估算過程：假設芝加哥有約300萬人口，平均每個家庭有四人，那麼就有75萬户家庭。接着，假設其中五分之一擁有鋼琴，那麼全市就有15萬架鋼琴。那麼，需要多少調音師來維護這些鋼琴的音準呢？如果一位專家每天能調4架鋼琴，每位調音師年均工作量為1000架鋼琴。再假設每架鋼琴每年調音一次，簡單計算後得出答案：芝加哥約有150名鋼琴調音師。

這類被稱為"費米問題"或"費米估算"的練習，其目的並非精確計算城市中的調音師數量，而是教會學生：通過結合現有知識、合理假設和簡單運算，即使看似無解的問題也能（至少粗略地）找到答案。宇宙並非如表面那般神秘——而破解謎題的過程本身也充滿樂趣。

費米對推測性計算的熱愛在蘭德爾·門羅的《What If? 2：對荒謬假設問題的更多嚴肅科學回答》中得到了充分體現，這是他2014年暢銷書《What If?》的精彩續作。前作對古怪的科學和技術問題提供了詳細解答：如果太陽突然熄滅會發生什麼？用樂高積木搭建從紐約到倫敦的橋需要多少塊？

門羅的新作延續了前作的風格：如果一隻霸王龍被放生在紐約市，它每天需要吃掉多少人？能用真正的熔岩製作熔岩燈嗎？門羅以對科學細節的執着關注和粗略估算來回答這些問題。換句話説，他的思想實驗是為那些用塑料積木搭建巨型橋樑、恐龍在街頭遊蕩的荒誕世界準備的費米問題。

如果蘭德爾·門羅的名字聽起來不熟悉，他那獨具特色的漫畫插圖——無臉火柴人科學家思考人生反諷的場景——可能更為人熟知。這位前NASA機器人專家自2005年起以故意無意義的標題"xkcd"在線發佈漫畫。這個網絡漫畫迅速成為科學家、工程師以及（可以想象的）孤獨青少年極客的試金石。門羅很快意識到，他創造的漫畫宇宙是探索真實問題的絕佳場所：關於黑洞、科學倫理、太空旅行等令他着迷的話題。最終，他設立了一個鏈接讓讀者提交想法——越瘋狂越好——於是那些後來成為《What If?》系列書籍的問題如潮水般湧來。

“試圖回答荒謬的問題能帶你領略嚴肅科學的魅力，”作者在《What If? 2》的引言中寫道。的確，他的書猶如一場穿越物理、化學、生物、天文和工程領域的隨機漫步——所有內容都配有可愛的插圖和黑色幽默。在解答關於從珠穆朗瑪峯滾雪球的問題時，門羅先生解釋了為何壓縮雪的有限抗拉強度會限制雪球在崩塌前的最大體積。他總結道，你的實驗最終不會得到一個巨型雪球，而是成千上萬個小雪球：“恭喜，你發明了一場雪崩。”

為了回答“如何從月球順着消防滑桿滑回地球”的問題，作者用了11頁的演算和圖表進行推演。我們由此瞭解到月球詭異的軌道力學、地月引力平衡的L1拉格朗日點，以及一個令人不安的事實：由於地球自轉，這根假想滑桿的底端將以約每小時1000英里的速度相對地表移動。抓緊了！

門羅曾表示，成年人提出的問題往往涉及令人煩躁的複雜場景。他更偏愛孩子們直白又常帶驚悚的提問（通常由溺愛的家長或老師轉達）。作者本人童心未泯，尤其鐘意高噁心度場景：用唾液填滿游泳池需要多久？（約8345年，誤差不大。）如果把眼球拽出眼眶會看到什麼？（別問。）

有些問題甚至能帶我們穿越時空的邊界。一位名叫阿米莉亞的5歲孩子問道：“如果太陽系充滿湯直到木星會怎樣？“作者既認真又字面地對待這個天馬行空的問題。他計算出，這個"太陽系濃湯"將容納約2×1039升液體。“如果是番茄湯，其熱量約1042卡路里，“他繼續寫道，“超過太陽整個生命週期釋放的能量總和。”

但卡路里並非關鍵問題。這團巨型湯球的質量如此之大，會立即坍縮成黑洞。約半小時內，地球及其不幸的居民將墜向奇點——示意圖貼心地標註此處將經歷"時間本身的暴烈終結”。但還有下文！很快這個"超濃湯黑洞"將吞噬太陽系殘骸，繼而席捲銀河系，“大嚼恆星並將更多星體拋向四面八方”。真是多謝了，阿米莉亞。

雖然這類場景不適合膽小者，但續作中大多數思想實驗並未以星系末日收場。有些設想相當簡單有趣。（你能吃掉一朵雲嗎？）

門羅先生對細節的執着有時可能令人窒息。但正是這類書籍的樂趣所在：讀者可細細品味感興趣的問題，跳過不對胃口的章節（我跳過了關於唾液游泳池的設想）。《如果？2》深度探討了64個問題及數十個簡短問答，作者俏皮的文風與創意插圖令本書極具可讀性。

蘭德爾·門羅以分享科學與工程學的樂趣為職業。《如果？2》讓這份快樂變得極具感染力，儘管偶爾會略顯駭人。這本書及其前作激勵我們相信：即便身處廣袤神秘的宇宙，僅憑一支削尖的鉛筆、基礎科學知識和生動想象力，我們仍能破解諸多謎題。

若説《如果？2》有主題，那或許是：小心許願。即便最天真的幻想走向極端，也可能引發可怕後果。門羅戲謔地改編了兒歌歌詞：“如果所有雨滴都變成檸檬糖和軟糖會怎樣？“他指出，首先所有莊稼都會枯死（記住，再也沒有雨水了）。而那些糖果會不斷堆積，“不出幾年，人類城市將被糖霜掩埋，整個星球將變成糖果樂園版的龐貝古城”。更別忘了，糖是高度易燃物……如同眾多書中的設想，這個例子提醒我們：地球現在的模樣就很好。讓這些實驗停留在假設中吧——湯碗也請端穩了。

本文作者梅格斯曾任《大眾機械》雜誌主編，現為《如何解決？》播客聯合主持人。

刊載於2022年11月19日印刷版，原標題《提出天真問題的藝術》