浅谈中式教育下的中式智慧
声明：此文是我集合网上其它作者的言论写成的，不算是我原创。
“为了涨姿势，我加入一个物理博士群，见到有人问：一滴水从很高的地方落下来，会不会弄死人？
群里一下就热闹起来，各种公式，各种假设，各种阻力，重力，加速度的讨论。
一小时后我默默的问了一句：你们没有淋过雨吗？
群里，突然死一般的寂静……然后，然后我就被踢出群了…”
以前我经常能够在各大论坛.贴吧、微博以及很多新闻版块评论区里见到这个段子，一开始，包括我在内的很多网友一致觉得：“是啊，不就是这样吗？那些个高学历的博士生是不是读书读傻了，连基本常识都不懂，这还用得着计算吗？”可是我也很好奇物理博士生究竟在讨论什么，为什么这么简单的常识还需要那么复杂的计算？于是，我百度了这个问题，别说，还真有物理专业的人回答出来。
第一种情况：水（仅限液态）在地球上不经人类任何干预而掉下来。
满足这一情况，只能是降雨。所谓降雨，就是高空云层中凝结的小水滴，因为重力超过了气流承载力，而落下来。气流承载力并不很大，所以雨滴也没办法变得很大；就算有些雨滴能够变得稍大一点，下落过程也会很容易让它分崩离析。其结果就是，雨滴很快就会因为空气阻力而抵达所谓的“终末速度”——重力和阻力平衡，不会再加速。在密度和形状不变的情况下，重力和长度三次方成正比，但阻力只和长度二次方成正比——所以粗略说来，越大的物体终末速度越快。雨滴直径通常不过几毫米，5毫米雨滴重量不过0.1克，终末速度大概在9-13米/秒，和自行车最大速度相当；再加上它只是液体，这点能量对人来说啥都干不了。
第二种情况：水（物态不限）在地球上不经人类任何干预而掉下来。
在自然环境下，显而易见的场景是冰雹。虽然冰雹的形状和密度其实和水滴相差无几，但它有一个大优势：硬。硬度保证了就算较大的冰雹下落过程里也不会解体，还保证了它掉在你头上的时候瞬间冲击力比水大很多。大号冰雹直径可以达到15厘米，重量达0.5千克，而落下来的时候其终末速度则可达到50米/秒以上（不过，因为碰撞和融化等原因，它不一定总能达到这个速度）。一块0.5千克的冰块，用手丢出去都能把人砸个不轻，何况以时速近两百千米的速度撞击人头部呢？因冰雹而受伤甚至死亡的案例屡见不鲜，也不足为怪了。
第三种情况：水（液态雨滴大小）在没有大气层的地球上掉下来，不考虑蒸发。
从现在开始就不是无人类干涉的“自然”环境了，但原题也没这要求对吧。没有大气层又不计入蒸发的话，水滴终于可以实现真正的自由落体了。（如果考虑蒸发会怎样？真空中水会立刻沸腾，但沸腾过程吸热，结果是一部分蒸发掉、另一部分结成小冰块，对于我们的结论没有本质的区别。）它会一直加速，直到撞击地面为止。如果它按照9.8米/秒^2的速度匀加速，那么它想加到多快就有多快，别说干掉一个人，就算歼灭整只舰队甚至毁灭地球也不在话下。诚然，稍有常识的人就会看出来永远匀加速是不可能的——你不能突破光速。但这依然不影响我们获得任意大的能量、毁灭任意大的星球和任意多的人。不幸的是，我们限定了地球这个条件。离地球太远，引力会变弱，加速度也会变小。其实牛顿早就证明了一个不是很符合直觉的结论：就算水滴距离地球是无限远，它的最大速度也是有限的。我们可以根据引力势能公式E=-GMm/r进行计算，一滴水如果重量为0.1克，从无穷远落到地面的时候能够获得大约6千焦的能量，换言之，它的速度大约是11km/s，差不多是第二宇宙速度——事实上，它刚刚好就是第二宇宙速度，分毫不差。因为第二宇宙速度的定义就是地球表面物体逃逸到无穷远处所需的速度，这两个物理过程完全是等价的。换了任何别的物体，真空中向地球自由下落，最大速度也一定是这个值。可不要小看这个速度。当水滴撞击平面的时候，会遭受挤压，边缘的水就会以更快的速度向外扩散，产生激波。有论文模拟了水滴以0.5km/s的速度撞击平面，结果向外扩散的水流速度高达6km/s，其力度足以打碎普通玻璃。现在我们的初始速度是它的20倍，其结果可想而知。或者换一个角度，AK47子弹出膛动能大约是2千焦，而我们的水滴是它的三倍。水滴虽然不是硬的，但也没什么弹性，而且速度比子弹快得多得多，所以绝大部分能量会在短得多的时间里传递给头骨。重伤甚至死亡应该是妥妥的事儿。
第四种情况：水（液态大小不限）在有大气层的地球上掉下来。
如果你从空中泼一桶水下去，那么其杀伤力和一滴水没有本质差异，因为气流等因素会把这桶水再撕裂成水滴。但是如果你泼的是一游泳池、一湖甚至一大海的水，那么就没有足够的时间分散开来，其结果将是毁灭性的。网络漫画xkcd的作者兰道尔·门罗（Randall Monroe）曾经计算过，如果夏天一场暴雨的所有雨水化作一个大水滴，那么这个水滴体积0.6立方千米，重量6亿吨（差不多是所有人类加在一起的总重量）。这坨水如果从云的正常高度落下来，那么落地瞬间速度大概是200米/秒。落地点的空气遭到强烈压缩，产生瞬间高温，足以让地上的草烧起来——所幸下一瞬间就会有巨量的水将野火熄灭在萌芽中。如果你不幸站在这个地方，你遭受的水压将会超过马里亚纳海沟最深处。（水滴落下来只需一分钟，你跑不掉的啦。）你当然是死定了，但还没完——记得上面提到的水滴撞击时向四面八方产生的冲击波吗？现在方圆几千米之内会什么都不剩，二三十千米之内的建筑也基本上都要玩完，再远一点的地方可能会借着地势幸存——如果他们没有被接下来的洪水冲走的话。
第五种情况：水（物态大小均不限）在有大气层的地球上掉下来。
严格说来彗星不全是冰，里面还有不少固体尘埃物质——但雨滴和冰雹里也有不少尘埃（不信来北京淋场雨）。而彗星的大小嘛，可就是动辄几千米了。当年舒梅克列维9号彗星被撕裂然后撞上木星的时候，最大一块直径大约2千米，速度约60千米/秒，撞出了一个大小相当于地球半径的黑斑。6500万年前一颗大约直径10千米的小行星撞上了地球，造成了全球范围内的集群灭绝，并且把恐龙全干掉了。现在一颗普通彗星以相对较慢的速度（11千米/秒）掉下来，可能不至于那么严重，但是炸平几千平方千米、产生一个全球范围核冬天、对人类经济体系引发毁灭性打击，差不多还是够用的。而我们已知的最大彗星，直径可能有25千米，换言之其质量是舒梅克列维9号最大碎片的2000倍，就算速度是六分之一，总能量也有其50倍以上。
第六种情况：水在太阳上掉下来。
对于一个邪恶科学家而言，这才是真正的好戏开场。假如不考虑太阳大气和温度，那么水滴落到太阳上的最大速度是617.5千米/秒——同时也是太阳表面的“逃逸速度”。比地球大很多，人在上面也会死得惨很多，不过在上面的人反正也已经死了，无所谓啦。但水落到太阳上，还有别的效果。和地球不同，太阳是个巨大的核反应炉，它的燃料是氢，维持炉体稳定的是压力和引力的平衡。如果太阳变大了，引力就会占优势，让太阳燃烧得更加猛烈、同时寿命也变得更短——而往上倒一氧化二氢，正好可以达成这一目的。所以，如果我们往太阳上倒水，那么它会变得更热，距离它的终结也更近。倒的水如果多一点，地球上就会出现极其明显的温室效应，农业系统和海岸居住区崩溃，整个人类社会陷入混乱。如果再多一点，强烈阳光带来的硅酸盐风化会把越来越多的二氧化碳锁在岩石圈里不再流通，短期内可能会缓解疯狂的温室效应，但长期下来将意味着大气二氧化碳无法维持碳三植物的存活，整个地球生态系统崩溃。如果再多一点，碳四植物也将消亡。如果再多一点，海洋的蒸发将失去平衡，大量水蒸气滞留在大气中加剧温室效应，最终地球表面将成为潮湿大温室，海洋全部消失。如果此时生命还没有全部灭绝，也只能在极个别的地方苟延残喘了。继续多下去，太阳就会加速前进，最终成为红巨星把地球吞没——如果没有这些额外的氢，地球还有一定概率逃过一劫，但倒了这么多水上去之后，这一命运就无可避免了。然后，太阳会变成一颗超新星，最终也许在巨大的额外质量之下成为一颗黑洞。
第七种情况：一滴水在黑洞上掉下来。
黑洞很沉。非常沉。它是如此之沉，以至于当别的物体落向它时，会释放出巨大的引力势能，足以产生大量的X射线。氢原子核聚变放出的能量只有它静质量的0.7%，而物体落入黑洞里放出的能量可以达到静质量的百分之几十。和别的电离辐射相比，X射线算是杀伤力很低的了，譬如一次胸透带来的终生癌症风险还不到百万分之一（相比之下一个人正常过一辈子得癌症的概率就有三分之一）。但是黑洞带来的X射线量极其巨大。低质量X射线双星几乎全部能量都以X射线形式释放出来，所以往上滴一滴0.1克的正常水滴，近似相当于把水质量几分之一转化为等效能量，再把这些能量以X射线形式全打出去——这差不多是10^12焦耳。更糟的是，这些X射线能量较低，是穿透力有限的“软”X射线，照进人体只需几厘米就会几乎被完全吸收。假如这么多能量被一个人全吸收了，那么足以把他汽化几千遍；假如按照8戈瑞的“必死”辐射剂量估算，那么这些X射线足够杀死18亿人。是的，这就是一滴水从高处落下来，所能产生的最大杀伤力，需要的不过是一个黑洞在下面接着它。就算三体人的那个“水滴”能单挑整个地球舰队，在这真正的水滴面前也不过是小巫见大巫。
这个后续故事告诉我们一个道理：千万别和学物理的待在同一个群，否则你只有被踢出群的资格。
我们只想到第一种情况，而人家物理专业的高材生却从不同角度想到七种情况，而我们却仍然像井底之蛙一样笑话人家是书呆子，没常识，殊不知人家比我们想到的更多、更深。
这个段子让我想到自己听到的另外两个故事。
先来说第一个故事
联合利华引进了一条香皂包装生产线，结果发现这条生产线有个缺陷：常常会有盒子里没装入香皂。总不能把空盒子卖给顾客啊，他们只得请了一个学自动化的博士后 设计一个方案来分拣空的香皂盒。博士后拉起了一个十几人的科研攻关小组，综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技术，花了几十万，成功解决了问 题。每当生产线上有空香皂盒通过，两旁的探测器会检测到，并且驱动一只机械手把空皂盒推走。 中国南方有个乡镇企业也买了同样的生产线，老板发现这个问题后大为发火，找了个小工来说：给我把这个搞定，不然你就走人。” 小工很快想出了办法：他花了90块钱在生产线旁边放了一台大功率电风扇猛吹，于是空皂盒都被吹走了。
第二个故事，在三傻这个电影中也有说到。
说是在太空中由于失重，无法使用圆珠笔或者自来水笔进行记录，对此美国宇航局投入大量资金，开发了可以在失重条件下写字的太空用自来水笔，而一所小学老师在讲这个故事的时候:底下一学生笑话道：科学家真傻，用铅笔不就行了？
这两个故事其实所表达的都是一个意思，就是：明明可以简单解决的事情，为什么要想那么复杂？
只是，事实果然如此么？
先说第一个联合利华的案例。
不能那么简单地看待联合利华和南方小厂的不同解决方案。因为博士后不一定想不到大功率电风扇吹的这个点子，可是这个点子却未必适合联合利华的要求。有达人就 提出，几十万的方案虽然比90元的风扇成本高很多，但能保证检测率100%，同时效率又很高，丝毫不影响生产线的正常流程，不会给生产线带来损害。如果采 用电风扇吹的方法，虽然也很有效，但可能会产生更为严重的问题：请看其分析如下：
1、 在空盒子被吹掉的过程中，可能会产生盒子的翻滚、相互碰撞等不可预料的情况，可能致使非空的盒子移位或者同样被撞掉。这会给生产线上后续的步骤带来一定的 干扰（比如影响后面的自动装箱），严重时可能会导致整个生产线停顿。而以联合利华的出货速度，一旦某个空盒子乱飞乱撞导致生产线停顿的事故，每秒钟都可能 会引起成千上万元的经济损失，这是联合利华所不能接受的。
2、检测精度难以控制，无法保证100%的空盒子全部被检出，并且装了香皂的盒子也有可能被误吹掉。漏检和误检给联合利华带来的损失也是他们所不能接受的。
3、被吹掉的盒子跌落在地上，需要专人人工去处理，而且有可能因为跌落的缘故，或者处理不当等原因造成香皂盒的破损。
4、联合利华对香皂质量要求很高，有可能要求生产现场是无尘、无菌车间。因此采用电风扇吹的方式他们肯定无法接受。
综合上面三条分析来看，采用自动化生产线，自动装箱，生产批量很大，对生产工艺要求严格的联合利华来说，花费几十万的解决方案才是他们所需要的。而对于南方乡镇企业来说，他们可能自身的情况是这样的：
1、 出货量小，生产线即使停顿一顿时间也不会给他们带来很大损失；
2、人工成本低，他们可以雇佣很多小工在现场捡拾被吹掉的空肥皂盒，并且后续的装箱可能是人工装配，因此即使出现误检或者漏检也没关系；
3、他们的产品对生产环境要求不高，不需要是无菌无尘车间，因此90块钱的电风扇是可以使用的；
4、他们的香皂盒子是用再生塑料做的，成本很低，即使出现了跌落破损，他们也能接受。但是由于他们的香皂售价低廉，量又不是很大，因此假如在生产线上增加几十万元投入，很难在销售过程中靠上量而摊簿成本，所以企业主不可能接受这一方案。”
再说那个航天员用铅笔的故事吧， 其实事实是这样的：一开始美国宇航员确实用铅笔进行记录，后来美国宇航局发现铅笔写字会产生石墨碎屑，飘在空中，可能会对航天飞机内部的 精密仪器设备造成严重影响。因此才不得不投入大量资金去研发新型的写字笔。而且通过研发无重力条件下的自来水笔过程中开发出来的一些技术，后来被美国广泛 应用到很多领域，产生了巨大的经济效益。
看完这三个故事的后续 ，我们要是再去自以为是地去笑话人家“书呆子”之类的话只能说明自己的无知和愚昧，反而更显尴尬。
其实，一切都是要建立在具体情况的基础上才能得出正确的结论。
就联合利华的案子来说，博士们采用的这一高端解决方案是适合他们的生产线的，而对于乡镇企业来 说，小工采用的低成本解决方案也是最适合他们的。对于两个企业来说，各自的解决方案对他们本身都是最佳的。从中我们学到的不应该是对某种方案的简单否定， 而是要根据自己的实际情况采用灵活的解决方案，不能教条照搬别人的方案。从宇航员用铅笔的案例中，我们要了解的是，任何方案都要拿到整体中去取舍，短视的、小聪明式的解决可能带来意想不到的负效应。
你的见识面决定了你的思维方式，所以我们才会有“燕雀安知鸿鹄之志哉”、“不在其位不谋其政”这一类的话自古流传下来。
就像我一开始大学刚毕业时候进入一工厂，那时候老板召集各车间主任开会时候拿肥皂的故事说道：“我们要用最少的成本优化工序，提升效率。人家公司花几十万去解决肥皂空盒的问题，而一个小工用电风扇就解决了”。当时好几个人都在笑，可是老板接下来的话却又让那几个笑话的人闭嘴了。他接着说道：“如果我们公司有条件，我肯定选择花费几十万买机器检测，因为至少那样能保证百分百准确的概率。可我们现在没这个条件，所以我只能选第二个方案，用电风扇虽然不能保证百分百的准确，但有个七八十也就够了。”听完这句话，我们沉默了。所以说这就是为什么人家是老板，而我们确是打工的。就凭老板想到的东西比你想到的要更深和更加全面，当我们还在笑话一博士生不如一小工时候，老板却已经想到两个方案的优缺点、产生的代价以及相对于公司情况的适用性问题。
随着网络的兴盛，网友们也越来越爱去评论各项时事新闻，一个词出现了，就是”喷子“。所谓的喷子就是典型的自认为”一滴水从很高的地方落下，这不就是下雨嘛，这么简单的常识一群博士生还需要计算，读书读傻了。“典型的愚昧无知代表，用一个成语表述就是”夜郎自大“。
我记得有一个推送过来的新闻内容是这样的：某著名歌手在舞台上唱歌，结果话筒拿反了，但歌曲没断开，声音没有一点减弱。于是底下评论吵翻天了一致说人家假唱，直到有人提出：这其实是电视台为了防止失误，要求人歌手自己在上台以前在录音棚里录好歌，到舞台上再对口型，后台播放录好的歌，人家会唱歌，只是为了防止舞台表演失误罢了。评论区里声音才开始减弱，因为他们想到的是另一种：这位歌手不会唱歌甚至五音不全，只需要对口型，舞台后面另外有一个人在唱歌。所以像这种不清楚事实、对自己不了解的领域瞎评论、自以为是的就是喷子。
喷子就是典型的中国式教育下的中国式智慧。从小老师和家长要求我们好好读书，却不告诉我们为什么，因为他们自己也说不清楚，然后老师按着规定好的教学大纲教授规定好的内容，我们则去背着规定好的答案在考试的时候把“标准答案”写在试卷上直到接触社会参加工作。因此，一直写着“标准答案”，被“规定”束缚着的我们思维方式也就变得单一，不会从另外的角度考虑事情，变得自以为是。
总得来说，我想强调的是：
1、科技就是第一生产力
2、不要盲目的相信网传流传的神化故事，什么不读大学成首富啊什么的
3、永远要有自己的思考，面对话题切勿盲目随大流。
4、在没有了解前因后果、事实真相以前，面对未知的领域，我们是没有资格去评头论足的。
所以，好好学习吧，少年，然后试着换个角度去思考。
