像火箭科学家一样思考:将不可能变为可能

序言
1962年9月，美国的莱斯大学体育场内坐无虚席，约翰·F.肯尼迪（John F. Kennedy）总统当众承诺：美国要在1970年之前将人类送上月球，并确保其安全返回地球——人类将首次向月球发射火箭。这是一个充满雄心壮志的承诺。
肯尼迪发表演讲之时，与登月相关的许多技术标准甚至还没有制定出来，美国宇航员从未在宇宙飞船外工作过，宇宙飞船也从未在太空中进行过对接。美国国家航空航天局（National Aeronautics and SpaceAdministration，简称NASA）不知道月球表面是否坚固到能够支撑着陆器，也不知道通信系统是否能在月球上正常工作。用NASA一名官员的话来说，我们甚至不知道“如何计算地球轨道，更别提登月火箭的发射轨道了”。
光是进入绕月轨道就需要惊人的精确性，登陆月球就更不用说了。这好比将一支飞镖掷向一只8.5米外的桃子，只许触及桃子表面的绒毛，不能碰到桃子本身。另外，如果把月亮比作桃子的话，这只“桃子”还会在太空中快速移动。宇宙飞船返回地球时，还必须以正确的角度进入大气层，避免与大气剧烈摩擦而被烤焦，或是像石块打水漂那样从大气层表面滑过。进入大气层的过程相当于在一枚有180道丝齿的硬币上找出特定的一道。
作为一名政治家，肯尼迪对未来所面临的挑战表现出惊人的坦率。他解释说，把宇航员送上月球的巨型火箭将“由新型合金制成，其中一些合金材料尚未研发出来。火箭能经受高温和高压，其耐热性和耐压性比以往产品高好几倍，且装配的精密程度高于世界上*好的手表”，它将肩负着“一项前所未有的使命，登上一个未知的天体”。
没错，即使是制造火箭所需的金属，当时也还没被发明出来。
我们一头扎进茫茫宇宙，希望能够在升空时长出翅膀。
翅膀竟奇迹般地长了出来。1969年——肯尼迪宣布登月计划后不到7年，尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）为人类迈出了一大步。在莱特兄弟进行首次动力飞行的那一年（此次飞行持续了12秒钟，飞机行进了约36.6米），假如有个小孩的年纪是6岁，那么，当航天事业变得足够强大、能够将一个人送上月球并将其安全地送回地球时，这个小孩已经变成72岁的老人了。
在人类的生命周期里，这种巨大的飞跃通常被誉为“科技的胜利”，但事实并非如此。相反，它是某种思维过程的伟大胜利。火箭科学家们借助这种思维过程，把不可能变成了可能。他们还借助同样的思维过程，乘坐超音速宇宙飞船在星际肆意遨游，让宇宙飞船飞行数百万英里，穿越外层空间，在目的地精确着陆。正是借助同样的思维过程，人类离开拓其他行星的目标越来越接近，成为一个星际物种。这种思维过程将把商业太空旅游变得经济实惠，使它成为一股新的潮流。
要像火箭科学家那样思考，就得从不同的角度看待这个世界。火箭科学家们要想象那些无法想象的事情，解决那些无法解决的问题。他们将失败转化为胜利，把束缚转化为优势；他们认为小事故只是可以解决的难题，而非不可逾越的障碍；他们前进的动力不是盲目的信念，而是自我怀疑；他们的目标不是短期结果，而是长期突破；他们知道规则不是一成不变的，已设定的东西可以更改，他们能开辟出一条新的路径。
我将在这本书中与读者分享一些内涵深刻的理念，这些理念适用于任何一门科学。不过，这些理念在火箭科学领域体现得更为明显，因为这门科学事关重大。每次发射火箭动辄耗费数亿美元，且载人航天有无数人员参与其中，无论是资金还是生命，都承受着巨大风险。
从根本上说，火箭发射就是一颗小型核弹在受控情况下爆炸，其中“受控”是关键词。火箭喷射出熊熊烈火，规模之大，令人难以置信。倘若某个步骤出错，或者某次计算失误，就有可能产生*坏的结果。“启动火箭引擎时，可能会发生上千件事情。”美国太空探索技术公司（SpaceX）推进动力部负责人汤姆·穆勒（Tom Mueller）解释道，“其中只有一件是好事。”
无论实物还是认知，我们在地球上认为理所当然的所有事物，都会在太空中被颠覆。宇宙飞船由数以百万计的零部件和数百英里长的电线组成，所以当构造精密的宇宙飞船升空、高速穿行在无情的太空环境中时，存在着无数潜在的失败点。某些部件难免会出现故障，每逢这种情况出现，火箭科学家们必须将信号与噪音隔离开，并准确追溯问题的根源，而这些问题可能有数千个。更糟糕的是，这些问题发生时，宇宙飞船往往处于人力所不能及之处。你无法打开飞船的引擎盖，看看里面有什么问题。
在现代，火箭科学思维是必不可少的。世界正在以令人眼花缭乱的速度发展着，我们必须跟上步伐，不断地与它一起进步。虽然不是每个人都渴望计算燃烧率系数或轨道轨迹线，但我们在日常生活中都会遇到复杂和陌生的问题。在没有明确指导方针且时间紧迫的情况下，能够解决这些问题的人才会享有非凡优势。
尽管火箭科学思维好处多多，但我们通常总以为，如果人类不具备某种特殊天赋，是不可能像火箭科学家那样思考的（因此英语里有“这不是火箭科学”这样一句俗语[1]）。我们认同埃尔顿·约翰（Elton John）演绎的“火箭人”——歌曲中主角被选中执行登陆火星的任务，但他为“而所有这一切科学，我没能明白”而感到惋惜。[2] 我们也同情哈伊姆·魏茨曼（Chaim Weizmann）。魏茨曼是以色列的**任总统，曾经和阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）一起横渡大西洋。每天早晨，他们都会在轮船的甲板上坐两个小时，爱因斯坦向他解释相对论。这趟旅程即将结束时，魏茨曼说，自己“坚信爱因斯坦明白相对论”。
本书不会教你相对论或火箭推进技术（也就是火箭科学背后的科学）的复杂细节。你在书中找不到任何图表，本书也无须读者具备数字运算能力。隐藏在火箭科学这一难懂学科背后的，是足以改变我们生活的、对创造力和批判性思维的深刻见解，而任何人都可以在没有天体物理学博士学位的情况下获得这种创造力和批判性思维。诚如卡尔·萨根（Carl Sagan）所言，科学“不仅仅是知识，更是一种思维方式”。
即使看完这本书，你依然不会成为火箭科学家，但你将会知道如何像火箭科学家那样思考。 “火箭科学”是一个流行语，大学并没有开设一门叫作“火箭科学”的专业，世界上也不存在一份以“火箭科学家”作为正式头衔的工作。相反，“火箭科学”是一个口语词，用来指代与太空旅行相关的科学和工程学，而这正是我要在本书中使用的宽泛定义。我将研究科学家和工程师的工作，前者是从事宇宙研究的理想主义探险家，后者则是使太空飞行成为可能的实用主义硬件设计师。
我曾经是他们中的一员。我曾在“火星探测漫游者”计划（MarsExploration Rovers）的运营小组工作过，该项目于2003年将两台探测器送上了火星。我制定了行动方案，协助选择着陆点，并编写了拍摄火星照片的代码。直至今天，我的火箭科学经历仍然是我简历中*有趣的部分。每次做演讲，主持人介绍我时总会说：“奥赞做过的*有趣的事情，就是他当过火箭科学家。”所有听众顿时倒抽一口气，立刻忘记了我当天的演讲主题。看得出来，他们中很多人在想：“不如跟我们讲讲火箭科学吧。”
说实话，我们都钟爱火箭科学家。我们鄙视政客，嘲笑律师，但我们喜欢那些穿着实验室工作服、智力超群的人。他们设计火箭，并极其完美地将火箭发射到宇宙中。每周四晚上，一档关于一群古怪天体物理学家的电视节目《生活大爆炸》（The Big Bang Theory ）经常在美国收视排行榜上名列前茅。当莱斯利因为支持弦理论而与支持圈量子引力论的莱纳德断绝关系时，数千万观众爆发出了笑声。在3个月时间里，超过300万美国人每周日晚上会舍弃《单身汉》（The Bachelor ），选择《宇宙时空之旅》（Cosmos ），他们更想看暗物质、黑洞，而不是带着玫瑰花表白的戏剧。许多关于火箭科学的电影——从《阿波罗13号》（Apollo 13 ）到《火星救援》（The Martian ），从《星际穿越》（Interstellar ）到《隐藏人物》（Hidden Figures ）——一直占据票房榜的前列，并拿下无数的金像奖。
尽管我们赞美火箭科学家，但他们的思维方式与世人的思维方式存在巨大不同。对于我们来说，批判性思维和创造力不是天生的。我们不敢往大处着眼，不愿与不确定性共舞，而且害怕失败。这些心态在旧石器时代是必要的，它们使我们免受有毒食物和食肉动物的伤害。但在信息时代，它们就变成了缺点。
众多企业之所以倒闭，就是因为它们总瞻前顾后，抱残守缺，不敢承担失败的风险，习惯墨守成规。在日常生活中，我们宁愿让别人来下结论，也不愿意锻炼自己的批判性思维。结果随着时间的推移，我们的批判性思维能力逐渐衰退。拥有知情权的公众不愿意自信地提出质疑，导致假消息肆意传播。一旦虚假新闻被报道并转发出来，它们就变成了事实；伪科学与真正的科学，变得真假难辨。
我写这本书的目的，是为了建立一支非火箭科学家的队伍。这支队伍会像火箭科学家那样处理日常问题，成为自己人生的主宰，质疑各种已有的假设和陈规旧习，并树立起自己的思维模式。当别人看到重重困难时，你们看到的却是各种机遇，想使现实服从你们的意愿。你们将理性地处理问题，制定创新的解决方案，重新定义现状。你们将拥有一个工具包，能够发现错误的信息和伪科学。你们将开辟新的道路，找到方法来解决遇到的难题。
作为商业领袖，你们会提出正确的问题，并使用正确的工具来做决策。你们不会追求潮流，不会接受一时的风尚，也不会追随竞争对手的步伐。你们会探索尖端科技，完成其他人认为不可能的壮举。你们将加入精英的行列，把火箭科学思维融入商业模式中。华尔街聘请所谓的“金融火箭科学家”，已经把投资从一门艺术变成了科学；大型零售商同样采用火箭科学思维，在一个不确定的市场中选择下一款热卖产品。
这本书非常实用。它不仅仅宣扬火箭科学思维的好处，还给你们提供了具体可操作的策略，无论你们在发射台上，在会议室里，还是在自己的客厅里，都能够将这种思维方式付诸实践。为了说明这些原理的用途有多广泛，本书把火箭科学的趣闻与类似的历史、商业、政治和法律事件编织在一起，以此阐述火箭科学思维方式。
为了帮助你们把这些原理付诸实践，我在我的网站放了一些免费资源，它们是本书的一个重要延伸。请访问ozanvarol.com/rocket网页，查找以下内容：
?? 各章要点摘要
?? 工作表、挑战和练习。帮助你实施本书中探讨过的策略
?? 我的每周时事通讯订阅表。我会在周刊中分享更多建议和资
?? 源，以强化书中提及的原理（读者称之为“每周我*期待的一封电子邮件”）
?? 我的个人电子邮件地址，这样你就可以给我发评论或打招呼啦！ 虽然本书封面只署了我的名字，但它是集体智慧的结晶。它借鉴了我在“火星探测漫游者”计划运营小组工作的经验，我对无数火箭科学家采访的内容，以及对包括科学和商业在内的不同领域数十年的研究成果。我经常向包括法律、零售、制药和金融服务等许多行业的专业人士发表关于火箭科学思维的演讲，也在不断提炼我自己对这些原理在其他领域中应用的思考。
我在本书中重点探讨了火箭科学的九大原则。我没有把其他思想囊括其中，只专注于那些与太空探索关系*密切的想法。我将阐述科学家们在哪些方面满足这些理想条件，以及他们有哪些不足之处。你们将从火箭科学获得的巨大成就和经历过的磨难中获益匪浅，它们分别是这门科学*自豪和*具灾难性的时刻。
就像火箭分级一样，本书是分阶段展开的。“发射”是**阶段，致力于点燃你的思维。突破性思维充满了不确定性，所以我们要从这里开始。我要和你们分享火箭科学家们所采用的策略——他们游刃于不确定性之间，并将其转化为自己的优势。然后，我将根据**性原理做出推论，**性原理即每一次革命性创新背后的关键要素。你们会发现，企业在形成创意的过程中会犯下哪些大错，无形的规则会如何约束你的思维，为何减法而非加法是创意的关键。接下来，我们要进行一些思想实验，探讨火箭发射思维——火箭科学家、创新企业和世界级的表演者通常采用的策略，在现实生活中把自己从被动的观察者变成主动的介入者。在此过程中，你们会了解到为何靠近太阳飞行更安全，如何用简单的一句话提升创造力，以及实现一个大胆的目标之前首先应该做些什么。
第二阶段谓之“加速”，着重于推动**阶段形成的创意。我们将首先探讨如何重新构建和完善创意，以及为何正确的答案源自正确的提问。然后，我们将研究如何找到创意中的缺陷，切换内心的默认设置，从“说服别人你是对的”转变为“证明你自己是错的”。
我将展示如何像火箭科学家那样进行测试和实验，以确保你们的创意有*佳的机会付诸实施。在此过程中，你们会发现一种无往不利的宇航员训练策略，你们可以使用该策略来确定下一次产品演示或新产品的推出方式。你们将会了解到，阿道夫·希特勒（Adolf Hitler）的崛起方式与导致1999年“火星极地着陆者”号（Mars Polar Lander）坠毁的设计缺陷如出一辙。你们还会了解到，拯救过成千上万早产儿的简单策略同样也在“火星探测漫游者”计划暂停后挽救了这个项目。*后，我将和你们分享一个*容易被误解的科学概念，这个概念可以教你们了解人类的行为。
第三个，也是*后一个阶段是“成功着陆”。你们会了解到为何释放你全部潜力的*终因素包括成功和失败，并且发现为何“快速失败，经常失败”这句口号可能会导致灾难性结果。一家产业巨头衰败的原因，同样会导致航天飞机爆炸，我将揭示其中原理。有些企业口惠无实，称要从失败中吸取教训，但在实践中并没有坚持到底，我将解释其中原因。我们将发现，对成功和失败一视同仁有着惊人的好处，并发现为什么优秀的人将不间断的成功视为一种危险信号。
到第三阶段结束时，你们将不再让世界塑造你们的思想，而是让你们的思想塑造世界。而且你们不仅会创造性思考，更能够按自己的意志思考。