嫦五探月，如何把這麼多不確定性變成確定性？

本月的某一天，我們將收到「嫦娥五號」從月球帶回來的「快遞」。這次「嫦娥五號」探月舉世矚目，值得研討的內容非常豐富，我們今天只談一個科學思維：把不確定性變成確定性。

作者：李崢嶸

12月3日，也就在「嫦娥五號」在月球上點火起飛前，騰訊ConTech大會上，多位科學家圍繞「飛向月球，躍向火星，人類何時自由遨遊太空」展開了一場討論。中科院自動化所複雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍，談到這次探測器在月球上自動打孔取樣的困難程度跟地球上完全不是一個量級，鑽取有很多不確定的因素，不知道會發生什麼意外。「這麼多航天人的任務就是把不確定性變成確定性。」如何在不確定的世界裡找到確定性？《像火箭科學家一樣思考》提出了三點可供我們學習的思維方式：

首先，要謙卑地承認自己無知，謙遜聆聽他人的意見。在心理學上有個認知達克效應：越是無知的人越狂妄自大，知識越豐富的人越能意識到自己的不足，也越能發現、承認與學習別人的優點。就像物理學家麥克斯韋說的：「完全自知的無知是知識獲得真正進步的前奏。」物理學家費曼獲得了諾貝爾獎之後，依然謙遜地稱自己是「一隻迷茫的猿人」，並以兒童的好奇心對待身邊的每一件事物，他說：「我覺得未知讓人生變得更有趣，這樣總比帶著有可能錯誤的答案生活要好。」

其次，把不確定性當成朋友，勇敢走進未知的世界。很多的科學家都是在經歷一次一次的失敗和不確定之後發現科學的定律，比如曾經證明費馬大定律的安德魯·懷爾斯把發現的過程比喻成在一座黑暗的宅邸中摸索前行：「首先要進入一個房間，花上幾個月的時間摸索前進，四處探索和創造各種東西，經歷了極大的無所適從和困惑之後，才可能最終找到電燈開關，然後又走向下一個黑暗的房間，一切重新開始。」

第三，用知識減少不確定性。火箭科學裡有兩個原則，一個叫做創建備份，一個是設定安全邊界。

創建備份是保障即使出了故障也不會危及整個任務，就像汽車有備用的輪胎、波音飛機上會安裝兩臺引擎。北京航天飛行控制中心書寫的《月背徵途：中國探月國家隊記錄人類首次登陸月球背面全過程》記錄了這樣一段驚心動魄的經歷：2018年5月，中國首次發射環繞月球軌道的微衛星「龍江一號」和「龍江二號」。「龍江一號」在中途修正中，衛星信號突然消失。之後「龍江2號」在中途修正中也出現了狀態失穩的情況，青島測控站跟蹤信號中斷，緊急切換到喀什站發送指令，但是喀什站的跟蹤也很快中斷，關鍵時刻，臨時增加的佳木斯深空站為「龍江2號」中途修正提供應急監控支持的方案起作用了，佳木斯深空站的跟蹤信號正常。經過近三小時的緊急搶救，飛控中心發送了500多條指令讓「龍江2號」轉危為安。科學家們都為這次成功的緊急搶救而歡呼，也為調用佳木斯深空站的正確決策而感到慶幸。

建立安全邊界則要比需要的準備更多。比如宇宙飛船隔熱層厚度超過標準要求，以防充滿不確定性的太空環境比預想的更惡劣。再比如火箭上發射以後也沒有辦法再召回上面的硬體，所以上面使用的工具是多用途的。「火星探測漫遊者計劃」曾經在2003年向火星發射了兩臺探測器「勇氣號」和「機遇號」，探測器上面裝有各種不同的工具，能夠靈活多能，應付各種不確定性。2006年3月，「勇氣號」的右前輪失靈，操控「勇氣號」的太空人就將它倒著開，直至其服役結束。

不是每個人都立志成為火箭科學家，但可以學習科學家的思維方式。學生在學校裡往往被直接教給一個公式，然後大量做題熟記公式、通過考試來檢測學習成果。但其實科學家們探索科學的過程並沒有一條筆直的道路、沒有一個明確的公式存在。科學探索的過程有很多不確定性。唯有把好奇心作為探索的燃料，向著未知的世界出發，充分利用不確定性，才能創造出最具潛力的成果。

你也可以設想你的生活裡有沒有備份，如果出了問題你會怎麼做？我們在學習中面對不確定性的時候，常常找藉口說我不夠格、我沒有做好準備、我沒有足夠的時間。不妨先做起來！心理學上有「五分鐘原則」，只要你開始第一個五分鐘，就會做得更久。秘訣在於看到一條清晰的道路之前，就要開始行走。如果你永遠不開始就永遠原地踏步。火箭科學家奧贊·瓦羅爾勉勵我們：「邁開你的步伐吧，如果因為你的輪子卡住了，你可以學會倒著走。邁開你的步伐吧，因為這是前進的唯一的方式。」「敢於冒險才能實現突破，固步自封就不會有出人意料的發現，唯有那些領先時代之人才敢於與偉大的未知事物共舞，並在現狀中發現潛伏的危機，而不是滿足於現狀。」

原標題：探月啟發：不確定性變成確定性

來源：北京晚報

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