天才與凡人的差距：他們發個呆，就發現了世界優雅運行的奧秘！

古希臘時期，有一個國王讓工匠給他做了一頂純金的王冠。但做好之後，這位國王卻懷疑工匠私吞了黃金。於是，國王找了城中最聰明的人，要求他在不損壞王冠的前提下測量出這其中是否摻假。這位聰明的人，苦思冥想，終於有一天在洗澡的時候得到了靈感，那就是：用測量固體在水中排水量的辦法，來確定金冠的密度。

這位聰明人，就是大名鼎鼎的古希臘哲學家阿基米德，而他在這個過程中意外發現了浮力定律。在這種生活小事中，都能發現真理，阿基米德浮力定律不是個例。在「對話最偉大的頭腦」這套書中，100多位科學家就關乎人類命運的大問題進行了探討，今天湛廬君帶大家一起了解，那些讓世界美妙而優雅運行的「地球密碼」，他們被發現的故事。

床上發獃

這位科學家發現了「大陸漂移」 假說

1910年的一天，年輕的德國科學家魏格納躺在病床上，他看到牆上貼著一副世界地圖。魏格納看著看著，突然發現非洲西海岸和南美洲東海岸的輪廓凹凸竟然完全吻合！為了解開迷惑，魏格納開始查閱典籍，冥思苦想。不久他便萌生了「大陸漂移」的奇想。

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魏格納認為：「就像撕開的報紙，如果我們把參差不齊的邊緣拼接在一起，看到兩邊印刷的文字恰好可以銜接起來，那麼應該足以證明這兩張報紙殘片原本就是一個整體。

按照這一思路，他開始尋找地質證據，即便是在應徵參加第一次世界大戰時，他也沒有放棄研究。經過艱苦的考察，魏格納提出了3個方面的證據：第一，大西洋兩岸的岩石、地層和褶皺相吻合；第二，在古氣候方面也有相對應關係；第三，大西洋兩岸的許多生物有親緣關係。

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魏格納提出大陸漂移說之後，因為技術條件的限制，並沒有得到學術界的肯定，而魏格納也在1930年的一次野外考察中意外喪生。直到他去世30年後，板塊構造機制才清晰地出現在人們眼前。

美國國家海洋和大氣局的科學家，通過對海龜遷徙產卵的研究發現，它們在非洲西海岸交配後，會一路跨越南大西洋，最後在南美洲東岸產卵。而它們之所以有這樣興師動眾的生殖計劃，是因為當初有這樣的行為的時候，岡瓦納大陸才剛剛開始分裂，當時這些海龜僅僅需要游過狹窄的海峽，便可以產卵。後來，因為大陸板塊移動，它們每一年會多游一點，或許就一英寸左右，這些距離差逐年累加，最終，一條狹窄的海峽變成了世界第二大洋，而海龜們為了繁衍竟要跨越整個大西洋。這也證明了「大陸漂移」假說的合理性。

「坐井觀天」

這位科學家居然測出了地球周長

埃拉托色尼是埃及托勒密王朝時期一位著名的學者，他在數學、天文學、地理和歷史以及人文方面都做出了開創性的貢獻。他最重要的成就，是在一次陰錯陽差中意外測算出了地球的周長。

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埃拉托色尼當時亞歷山大任圖書館館長，他聽人說，每年有一天正午的陽光會直射賽伊尼斯城中的一口深井，這表明太陽此時正在賽伊尼斯的天頂。埃拉托色尼知道，太陽離地球太遠了，以致於射向地球的陽光幾乎平行。

於是，他測量了這一天正午亞歷山大城中石碑的陰影長度，從而確定了圖中r2的角度為7.2度。這是利用這個角度，他才可以測出亞歷山大與賽伊尼斯兩地之間的地球曲度。由於7.2度是360度的1/50，埃拉托色尼便用這兩城之間的距離乘以50，計算出地球的圓周是252000斯塔德（古希臘的長度單位），這個結果與現在精準測量的結果40008千米，只有1%的誤差。

當時的學者對於地球圓周的計算結果各持己見，埃拉托色尼對此提出了挑戰。他發現結果的差異在於學者們運用了不同的數學原理和工具，如何把複雜多樣的觀測數據轉為切實的證據來運用才是問題的關鍵。他的目標是找到一個清晰且有說服力的解答。因此他思考的是一個簡單的整體，避開複雜的內部因素，化繁為簡，從整體出發。

破譯戰爭密碼

這位科學家用「資訊理論」改造了世界

香農是赫赫有名的資訊理論之父，不過在他開創資訊理論之前，香農還曾是一位著名的密碼破譯員。二戰時期，他所在的破譯團隊主要是追蹤德國飛機和火箭，當時克勞德·香農正著手處理防控目標的定位，雷達的定位信息並不準確，它只能提供飛機的近似位置，無法精準定位。這種局限性迫使香農在戰爭結束以後，繼續思考濾波的本質和信息傳播的動力。

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香農視通信為工程學科最具數學特性的學科，於是他轉而開始進行這方面的研究。在麻省理工學習的早期，香農研究了微分分析類比計算機，發表一篇有大量數學運算的博士論文《理論遺傳學的代數》，香農綜合了各種學科的知識，在理解信息處理的基本原則方面，香農遊刃有餘。在1948年，香農發布了最重要的核心觀點，該觀點精簡高明：信息學識不確定性的解析度。

「什麼是最為簡潔的不確定性解析度？」香農解釋道：就如同擲硬幣，得到的結果無非是兩種，非正即反，任何類型的信息都可以用」是或否「標記，這個標記就是比特1和0，這兩個數字組成了電子郵件，數碼相片，音樂光碟或是高清視頻等一切信息，不可思議的是，由這樣簡單的標識記錄出來的信息竟然能做到幾乎沒有任何雜質或誤差。

圖片來源：dsays.tv

為了解決雷達的精準定位問題，香農意外開創了資訊理論，讓他的學生們得以在香農的理論成就上繼續完成了數據機、計算機成像，數據壓縮，人工智慧和數位無線電通信等一系列重大突破，使信息理論成為一項顛覆文明的技術，影響我們工作、生活、社交的每一個角落。這種始料未及的意外，開啟了科學史上一個個嶄新的篇章，正是有這些意外乍現的瞬間，我們的世界才得以更加美妙而優雅地運行。

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