Как студенту лучше всего объяснить принцип исследования «Что, если?»

19.10.2022 | Образование | Просмотры: 232

Водном из самых необычных поворотов научной карьеры, о которых вы, вероятно, слышали, Рэндалл Манро использовал свою степень по физике и опыт работы в НАСА над компьютерами и роботами, чтобы стать известным карикатуристом, блогером и писателем. 

Автор, работавший в НАСА, объясняет метод, лежащий в основе его популярной науки


В своем «Что, если?» Манро применяет серьезную науку к возмутительным сценариям: «Что, если бы вы построили здание в миллиард этажей?» — и терпеливо объясняет науку, стоящую за часто катастрофическими последствиями. 

Во вторник Манро посещает театр Сандерса, чтобы обсудить второй «Что, если?» книга на мероприятии, спонсируемом Гарвардским книжным магазином , Гарвардской библиотекой и Отделом науки FAS.. 

Он рассказал газете Gazette о юморе в науке, о том, почему дети задают вопросы лучше, чем взрослые, и о том, иссякнет ли когда-нибудь его любопытство. Интервью было отредактировано для ясности и длины.

Вы помните, когда впервые подумали, что наука может быть забавной?

МАНРО: Я просто всегда находил, что вещи в целом забавны. И чем больше я интересовался наукой, тем больше там появлялось того, что я считал забавным. Когда я был маленьким ребенком, большое влияние на меня оказало шоу PBS «Square One», которое было похоже на эстрадное комедийное шоу, посвященное обучению детей математике. Недавно я пересматривал некоторые из них, и они были невероятно четкими. Много шуток я тогда даже не понял. Есть забавные вещи на любые темы, которые действительно интересуют людей.

Ваш подход сочетает абсурдное с серьезным. Как вы пришли к этой формуле?

МАНРО: Ну, уравнения одни и те же, говорите ли вы о чем-то смертельно серьезном или о чем-то нелепом. Если вы пытаетесь выучить уравнения, почему бы не применить их к чему-то яркому, запоминающемуся и интересному? Мне всегда было намного легче изучать математику, когда она применялась к задаче, решение которой меня интересовало — это что-то значило для меня, и я мог представить. 

Вы говорите: «Есть 5-метровый мяч, катящийся по наклонной плоскости с таким-то числом градусов и такой-то инерцией вращения. Прикинь, как быстро он ускорится». Это звучит скучно для меня. Но если вы спросите: «Мог ли Индиана Джонс действительно обогнать этот валун? Это та же проблема, но вдруг вы говорите: «Ну, я мог бы посмотреть фильм и посмотреть, какой длины парашют. Какой уклон? Вы могли бы сделать эти расчеты и выяснить, был ли он раздавлен или нет.

Вы когда-нибудь делали расчет Индианы Джонса?

МАНРО: у меня нет. Я предполагаю, что, вероятно, кадры сшиты вместе. Я давно не смотрел этот фильм, и теперь я пытаюсь решить, насколько неровность трассы влияет на сопротивление качению. Я думаю, что не так много, как только он начнет двигаться, это должен быть тяжелый валун. Я думаю, что вначале потребуется довольно большой перепад высот, чтобы догнать бегущего человека. Бегущие люди могут очень быстро ускоряться. 

Вот почему я любил делать «Что, если?» Всякий раз, когда кто-то задает мне подобный вопрос, я описываю это так, будто у вас в голове застряла песня. В тот момент, когда я упомянул о валуне, в глубине души я подумал: «Вы могли бы сделать этот расчет? Достаточно клипов? Есть ли промежуточная часть, когда она обрывается, и ты такой: «О, Я не могу сказать, как далеко он скатился вниз? Или, может быть, вы пойдете и посмотрите «Индиану Джонса» и обнаружите, что валун меняет скорость таким образом, что это означает, что в середине происходят неизвестные вещи, поэтому вы просто не можете их решить. 

Но это то, что мне нравится в этих вопросах. Люди пришлют мне вопрос, и даже если бы я не писал книгу, я все равно чувствовал бы: «Теперь я не могу успокоиться, пока не выясню, прав ли этот человек. Будут ли они запущены в воздух Old Faithful или просто сожжены?»

Вас цитируют, что дети склонны придумывать самые лучшие вопросы. Почему?

МАНРО: Я не думаю, что они более изобретательны или лучше задают вопросы. По моему мнению — и я могу ошибаться — это то, что взрослые более неохотно задают хорошие вопросы. Когда вы взрослый, вы должны знать, как все работает, поэтому каждый раз, когда вы задаете подобный вопрос, вы потенциально раскрываете свое собственное невежество. Таким образом, взрослые часто формулируют вопрос таким образом, чтобы показать, что они спрашивают о чем-то действительно умном. У ребенка нет сознания. Они просто постоянно спрашивают: «Эй, а почему машины такие?» — Почему это там? Для них все новое, поэтому у них нет фильтра.

На что похож ваш исследовательский процесс?

МАНРО: Я хочу знать ответ. Это то, что движет мной большую часть времени. Итак, всякий раз, когда я обращаюсь к эксперту, это происходит потому, что я потерпел неудачу в своих попытках решить эту проблему самостоятельно, и самый быстрый способ получить ответ — проглотить все свое нежелание миллениалов и позвонить или отправить электронное письмо. Я попробую все, что смогу придумать. 

Одна из особенностей вопроса, на который может не быть ответа, заключается в том, что нет единого метода, который даст вам решение. Поэтому я просто думаю: «Что я знаю об этой теме? Что может помочь найти решение?» А затем: «Какие промежуточные шаги могут приблизить меня?» А затем: «Если у меня есть этот номер, то мне просто нужен этот другой номер, и тогда я смогу на шаг приблизиться к решению». Тогда я должен выяснить, где вы берете этот номер?

Вы когда-нибудь боялись, что у вас закончатся вопросы?

МАНРО: О, Боже, я думаю, наверное, за первые 12 часов работы моего сайта у меня было больше вопросов, чем я мог ответить за всю жизнь. Но нет, одна из приятных вещей в том, что они всегда делают что-то новое в мире. Всегда есть новые вещи, которых я не понимаю, и это те вещи, о которых вы можете задавать вопросы, и мне будет интересно получить ответ.