1.2 几种科学思维方法

　几种科学思维方法

观察方法

　　果蝇与遗传学

　　果蝇是一种比苍蝇小、但形象较可爱的昆虫。专门在水果上飞来飞去，生命力极强，而且繁殖很快。把果蝇放在关在牛奶瓶里，再在牛奶瓶内加些香蕉之类的水果，他们便“代代相传”。

　　这些特点使得摩尔根选中了他们作为实验对象，当然，果蝇们也没让摩尔根失望，1933年，摩尔根获得了诺贝尔生理学和医学奖。

　　研究遗传特征，当然要选择生命周期短的生物。果蝇20多天繁殖一代，容易在短期内出现突变性状，所以果蝇正符合遗传学研究的需要。摩尔根精心培养这些娇小的生灵。很快，摩尔根的实验室边成了拥有几百万的果蝇的“蝇室”。他于是拥有大量的观察对象。

　　摩尔根每天都在嗡嗡声中寻找变异的果蝇性状：缺刻翅、复眼异常、宽翅、叉状刚毛等。这是非常需要耐心和技巧的。因为果蝇尽管有其优点，但一个果蝇只有2mm长。它各种性状更是微小。不过幸运的摩尔根找了神眼布里奇斯。布里奇斯能够辨别常人在显微镜下都难以辨别的果蝇性状特征。遇到布里奇斯，摩尔根如获至宝，将布里奇斯录用为私人助手。后来，布里奇斯不断地发现果蝇的新的突变型。

　　突变不是很容易发生的。摩尔根和他的学生十年如一日。长期观察。终于工夫不负有心人。摩尔根的“蝇室”硕果累累。比如，摩尔根确定了基因在染色体上。1910年前后，摩尔根发现“伴性遗传”。后来他和其助手又提出“连锁”基因概念、发现基因重组现象、作出果蝇的第一张染色体图，摩尔根的工作使得经典遗传学进入顶峰时期。

　　观察方法——避免主观性

　　眼见为实也有误区

　　在一次有40多位著名心理学家出席的国际心理学会议上，会议举行的中途，突然从门外闯进一个与会议无关的人，身后还有一个持枪的人追逐他，两人在会议室中间混战时一声枪响，尔后两人又先后冲出了会场。从第一个人闯进会场到两人离开会场，前后共20秒。会议主席立即让每个与会者写下他们目击的全过程。这件事其实是事先经过精心安排的一次试验，现场的情况也全部录下了象。当然，与会者并不知道内情，他们都按主席的要求写下了事件经过。那么这些心理学家写下的目击经过与事实是否都符合呢？结果在交上的40篇报告中，只有一篇在主要事实上错误少于百分之二十，十四篇有百分之二十到百分之四十的错，二十五篇的错误达到百分之四十以上。特别值得指出的是在半数以上的报告中有百分之十或更多的细节纯属捏造。这次试验应当说是比较客观和正确的。因为事件充满刺激性，足够引起人们高度注意，而且事件过程短暂，又在事后被立即记录下来，再加上参与的人员都是与事件无个人牵连且惯于获取信息的心理学家。心理学家多次作过同类型实验，其结果大致雷同。其实人的感觉器官常会犯错误，例如光线在水、玻璃及热空气中折射造成的畸变使人产生视觉上的错觉，声音的反射会带来听觉上的错觉。触觉也会使人受骗，当把手伸到水盆中试水温时，如果环境温度高，会感到水温偏低，环境温度低，则会觉得水温偏高，其实水温并无二致。另外，在思维过程中也会因过去的经历或知识而带来先入为主的错误。诗人歌德曾说过“我们见到的只是我们知道的”，正说明了人的感觉器官的某种局限性。

　　眼见为实有误区，并非否定眼见为实的作用，更不是要大家去怀疑感觉器官的可靠性，而是强调在获取信息时，务必避免信息的失真，在运用观察方法进行科学研究时，应尽量避免主观性。

　　超市方法

　　管理方法从哪里来？

　　1932年，从名古屋高等工业学校毕业的大野耐忍，成为丰田纺织公司的一名普通职员。谁也没想到这个人将改变丰田的历史，因为他只是一个学机械的“中专生”。

　　是大野发明了丰田生产方式。需要指出的是，大野没读过多少经济学书籍，更没有上过MBA，他的管理理念和管理经验是从第一线来的，是实践的总结。

　　大野被称为“天才而冷酷的怪人”，令部下敬畏。他喜欢不停地在车间转悠，了解职员的精神面貌和工作态度。他喜欢打破砂锅问到底，碰见问题他不仅要连问五个W（为什么），还要加问一个H（如何解决）。

　　如果机器开不动了，在大野和职员之间可能有这样的对话：为什么机器停了？（答：负荷过大，保险丝断了）为什么负荷过大？（答：轴承部分不够润滑）为什么不够润滑？（答：润滑油泵吸不上油）为什么吸不上油？（答：油嘴磨损，松动了）为什么磨损了？（答：没有安装过滤器，粉屑进去了）然后他再和技术人员一起研究解决方法。大野说：“丰田生产方式不妨说就是丰田人反复问五个为什么，积累并发扬科学的认识态度，才创造出来的。”

　　丰田生产方式经历了从试点、总结到逐步推广的过程。大野进入丰田汽车公司后，始终在琢磨一个核心问题：如何提高劳动生产率，以追赶美国？他当过工程师和厂长，对汽车工业这种集约化生产的各个环节了如指掌。生产现场的传统方式一般是上个工序造出什么零部件，下个工序接受，而不管当时是否需要。为什么不能倒过来考虑呢？———下个工序需要多少零部件，就到上个工序去领取，上个工序只需根据所需数量来生产，这种“超市方式”减少了浪费，提高了资金的使用效率，达到了“准时生产”（Ju st in tim e）。

　　从丰田方式产生的过程可以看出，它不是学来的，更不是拍脑袋拍来的，它来自生产第一线，是管理现场不断实践的结果。有些企业在遇到危机时才想到加强管理，而丰田生产方式则是积极主动的改革。值得指出的是，丰田生产方式不是大野耐忍一个人发明的，通过提合理化建议、全面质量管理等方式，丰田公司上下结合，不断地充实、完善这一管理方式，力求其“年年新，月月新，日日新”。

　　这也给了我们一种启发：企业的生产方式，是在企业的文化背景中经过不断积累形成的，我们可以借鉴西方先进的管理方法，但必须使其本地化。在本地化的过程中，应注意采纳合理化建议，因为真正的管理经验应该是从生产一线来的。

　　创造技法——想象思维法

　　风靡全球的米老鼠

　　当年，美国年轻的美术设计师沃特.迪斯尼因手头拮据，与妻子租住在一间破旧简陋的房子里，无论白天黑夜，成群的米老鼠在房间里上窜下跳，疲于奔命的迪斯尼夫妇也借着米老鼠的滑稽动作来慰籍心情。后来，因付不起房租，他们被房东赶了出来。

　　穷困潦倒的年轻夫妇只好来到公园，坐在长椅上思考出路。“今后该怎么办呢？”两人左思右想均无良策。这时，从迪斯尼的行李里忽然伸出一个小脑袋。原来，那是他平时最喜欢逗弄的一只小老鼠。想不到这只小老鼠竟跑进他那绝无仅有的小行李里，跟他一起搬出了公寓小老鼠滑稽的面孔，迷人的眼睛，可爱的样子，逗得夫妻俩忘记了现实的烦恼。

　　太阳开始西下，夜幕即将降临。这时，迪斯尼忽然想到了一个前所未有的创意，他惊喜地嚷到：“对啦，世界上像我们这样穷困潦倒的人一定很多，让这些可怜的人们，也看看米老鼠的面孔吧！”他的眼前出现一幕幕动人的奇景：小老鼠们为了填饱肚子辛勤劳动，为了战胜更大的敌人团结互助，它们甚至快活的跳舞，甜蜜的恋爱……穷困潦倒中的迪斯尼通过运用想象的方法，诞生了一个活泼可爱的Mickey Mouse（“米老鼠”）。据此艺术形象开发的动画片风靡全世界，深受世界各地小朋友的喜爱。不仅如此，动画片的米老鼠形象从绘画、电影，到玩具、罐头、汽车、大厦、游乐园，跨越几乎所有领域，深入人们的心中。

　　迪斯尼所以能创造出“米老鼠”这一艺术形象，就是因为他善于运用想象思维，正是这种想象思维救了他们全家。

　　创造技法——求异思维法

　　阿普顿的窘态

　　美国发明家爱迪生，年轻时曾和普林斯顿大学数学系毕业生阿普顿在一起工作，住在一个房间里。

　　阿普顿总觉得自己有学问，不把卖报出身的爱迪生看在眼里。爱迪生是个沉默寡言的人，从不炫耀自己。对阿普顿的自负和处处买弄学问，从心里感到厌烦。为了让阿普顿 把态度放谦虚一些，有一次，爱迪生把一只梨型的玻璃灯泡交给阿普顿，请他算算容积是多少。

　　阿普顿拿着那个玻璃灯泡，轻蔑的一笑，心想：“想用这个难住我，未免太天真了！”

　　他拿出尺子上下量了又量，还依照灯泡的样式列出一道道算式，数字、符号写了一大堆。他算得非常认真，画了一张张草图，脸上渗出了细细的汗珠。

　　过了一个多钟头，爱迪生见阿普顿还在那儿算个不停，便忍不住笑了说：“不用那么费事，还是换个别的方法算吧！”

　　阿普顿仍固执地说：“不用换，等一会儿我就能得到答案了。”

　　有过了半个钟头，阿普顿对自己的计算似乎还不放心，还在那里低头核算。爱迪生有些不耐烦了，拿过玻璃灯泡，倒满了水交给阿普顿说：“去把这些水倒进量杯……”

　　不等爱迪生说完，阿普顿明白了什么是既简单又准确的方法，他那冒着汗的脸，刷的红了。他知道了，爱迪生确实不愧为伟大的发明家。

　　阿普顿是大学数学系的毕业生，计算是他的内行。当碰到“计算玻璃灯泡的容积”的问题时，由于受他的固有的思维方式的影响，自然而然地是拿出尺子对灯泡量了又量，算了又算，他根本不会想到打破定势，采用其他简便的方法；爱迪生则不同，他能突破习惯性思维的束缚，采用快捷的方法，立即便精确的求得了灯泡容积的答案。

　　创造者就应该这样，面对难题，敢于打破定势，突破常规思维的习惯，迅速求得常规思维所不能得到的解决问题的方案。

　　创造技法——移植发明法

　　让土拨鼠走开！

　　美国有不少优良的牧场，那里牛马成群，也是许多闹市居民消闲度假的好去处。不知从什么时候，牧场主们开始伤脑筋了。原来，牧场绿草茵茵，大批的土拨鼠将草地视为乐园，它们四处打洞，一代接一代地繁衍着子孙，而牛马却被土拨鼠害苦了，他们奔跑时，蹄子常常回踏进土拨鼠的洞中，不是骨折便是扭伤。牧场主们绞尽脑汁要赶走土拨鼠，但捕捉极难，用毒药杀和下夹子又会殃及别的动物，只能徒唤奈何。

　　经营小游船坞的盖伊·鲍尔弗和妻子正为经营不景气而颇烦恼，夫妻俩冥思苦想，希望寻求到一个走出困境的办法。一天，鲍弗尔闲来无事，盯着一辆清洁车看清洁工用装配在车上的吸尘器吸取下水道里的污秽物，觉得满有意思。忽然，他想到了牧场草地上的污秽物—土拨鼠们，脑子里飞快闪出一个念头，“能不能用吸尘器将那些该死的土拨鼠们从洞中吸出来？”他这样想，并且立即改装一辆卡车，让它装配上吸尘箱，在吸尘箱中装置三个72毫米的芯，加大了功率。一试，果然将土拨鼠从土中吸了出来。鲍尔弗高兴极了，他将他的新玩艺取名为“让土拨鼠走开”，并架着它向牧场主们自荐，将土拨鼠一只一只吸进吸尘箱，而后将这些讨厌的东西放逐到别的地方去。牧场主们很欣赏这种办法，乐意每天付给鲍尔弗800到1000美元的报酬。飞机场也有土拨鼠危害，他们也来请鲍尔弗。到后来，鲍尔弗的业务扩展到13个州。澳大利亚人竟然也来电话询问：“让土拨鼠走开”是否也适应驱赶兔子。他们把控制兔子的掠夺性繁殖寄希望于鲍尔弗。

　　吸尘器的作用主要在于吸取尘土污秽，然而鲍尔弗却将吸尘器稍加改装用来吸取土拨鼠，消除土拨鼠的危害，从而得到“让土拨鼠走开”这一发明成果，这里所使用的就是移植发明法。

　　创造技法——仿生学方法

　　模仿猪嘴的一件杰作

　　细心的人回会注意到防毒面具的外形和猪嘴极为相似，这是为什么呢？莫非防毒面具的发明和猪嘴有关？事实确实如此。

　　在第一次世界大战期间，德军曾与英法联军为争夺比利时伊泊尔地区展开激战，双方对峙半年之久。1915年，德军为了打破欧洲战场长期僵持的局面，第一次使用了化学毒剂。他们在阵地前沿设置了5730个盛有氯气的钢瓶，朝着英法联军阵地的顺风方向打开瓶盖，把180吨氯气释放出去。顿时，一片绿色烟雾腾起，并以每秒三米的速度向对方的阵地飘移，一直扩散到联军阵地纵身达25 公里处，结果致使5万英法联军士兵中毒死亡，战场上的大量野生动物也相继中毒丧命。可是奇怪的是，这一地区的野猪竟意外的生存下来。这件事引起了科学家的极大兴趣。经过实地考察，仔细研究后，终于发现是野猪喜欢用嘴拱地的习性，是它们免于一死。当野猪闻到强烈的刺激性气味后，就用嘴拱地，一搪避气味的刺激。而泥土被野猪拱动后其颗粒就变得较为松软，对毒气起到了过滤和吸附的作用。由于野猪巧妙地利用了大自然赐予它的防毒面具，所以它们能在这场氯气的浩劫中幸免于难。

　　根据这一发现，科学家们很快就设计、制造出了第一批防毒面具。但这种防毒面具没有直接采用泥土作为吸附剂，而是使用吸附能力很强的活性炭，猪嘴的形状能装入较多的活性炭。如今尽管吸附剂的性能越来越优良，但它酷似猪嘴的基本样式却一直没有改变。

　　防毒面具可以说是模仿猪嘴的一件杰作。

　　决策方法——价值分析法

　　用垃圾制造美钞

　　美钞用纸质量超水平，它像斜纹布一样坚韧，经久耐用，很少磨损，令全世界造币厂羡慕不已。然而，人们很难想象得到，如此高质量的美钞，竟是用垃圾制造出来的！

　　1979年，美国政府决定由财政部向全国发出通告，郑重地要求造纸厂前去投标，承担制造美钞用纸。中标的结果出人意料，一家名不见经传、规模小得不能再小的克兰造纸公司，以其价格低廉、纸型光洁、厚薄均匀、受潮不变形、坚固耐用等优点，一举击败众多强大对手而夺魁。

　　克兰造纸公司成功的秘诀是什么呢？

　　原来，美国各大造纸厂均以木材为原料，以图生产出高质量纸张，由于木材价格昂贵。克兰公司研究了造纸工艺，决定采用破布片、废丝棉团、纤维屑等废弃物做原料，采用了综合利用的造纸术。这样做的好处很多：首先，高消费的美国家庭要丢弃大量的破布条、旧衣物，各染织厂有很多废丝头、纤维屑，原料等于白拣，可以节省大量木材，又起到保护生态环境的作用。而且，由于织物纤维是造纸过程中的半成品原料，有效地节省了前期工艺和化工原料，节约用水，达到低消耗、高效益、少污染的目的。这样做不仅能合理利用资源，而且还能给企业带来巨大的经济效益。他们生产的纸张经过仪器反复而严格的科学测定，质量相当高。这个公司的名声越来越大，不少国家慕名向他们定货，去制造本国的钞票用纸。

　　事实上，克兰公司成功的秘诀就在于，他们在决策过程中运用了价值分析法。

　　悖论方法

　　夜黑之谜

　　每一个到过泰山极顶有幸看到日出奇景的人无不为这一壮丽的自然观景所折服，所陶醉。当四周还是一团漆黑的时候，突然有几根长长的红色线条自南向北出现在东方天际，红线渐渐增多，结成一片片红色区域，忽儿裂成若条红色的带子，忽儿浑然一体，一片霞光。那巨轮般的火红的太阳仿佛要从黑暗的枷锁中挣扎出来，艰骓地跳跃着。先露出小半个圆，终于挣脱出来了，跳出来了。东方一轮红日，射来万道金光。黑夜终于结束，白昼已经来临。

　　如果有人问，夜晚的天空为什么是黑的？多数人或许会认为提问者不是过分无知便是在故弄玄虚。在他们看来答案很简单，因为地球在自转，地球上总有一半区域照不到太阳光，照不到太阳光的地方当然是一片黑暗。太阳升，才东方红，才有光明嘛！但是问题并不那么简单。早在二百七十年前(公元1720年)，英国天文学家哈雷就认为，晚上尽管地面上照不到阳光，但天空中还有许多象太阳一样发光发热的恒星，如果宇宙间有无限多的恒星的话，那么对地球上的人类来说，无论是白天还是晚上，天空都应当明亮。1826年，德国天文学家亨利·希·奥勃斯也提出了这个问题。

　　如果宇宙空间真的无限亮，那么不仅没有日落天黑的现象，没有白昼和黑夜的区分，而且你会在无限亮的背景之下根本找不到太阳，找不到其他一切天体。在这种环境下生物或许将不复存在，更不用说人类了。幸运的是日落以后毕竟天会黑的。那么究竟是什么原因使得天空不是无限亮，晚上天会黑呢？这就是夜黑之迷，或称为奥勃斯佯谬。

　　夜黑之谜激发了科学家的好奇心，为了揭开这个谜使包括爱因斯坦在内的许多科学家付出了自己的心血，最终导致了对宇宙的科学认识。

　　决策方法——历史分析法

　　外资投资企业垂青民族名牌

　　改革开放以来，我国引进利用外资工作取得了很大成效。但也存在一些不可忽视的问题。随着外资的不断引进，外资企业凭借着强大的实力，不断吞并和排挤我国的民族名牌，我们的民族名牌正在消亡。针对这一现象，大家众说纷纭，那么我们怎样看待这一问题呢？

　　如果我们辨证地看待这个问题就不难得出以下结论：那就是这一现象的出现也有我国民族名牌本身的原因。一是这些名牌产生于计划经济条件下，它的有名更多的是由于物质的匮乏，因为当时一个地区甚至全国就那么几个牌子；二是这些产品的质量、款式、包装等等方面几十年一贯制，不能适应新的市场条件的竞争；三是长期的历史积淀使这些老企业包袱沉重、机制落后、技术设备老化，难以更新改造求得自我再生；四是我国的经济运行机制不能为名牌的保持和发展提供有利条件，包括资产、技术、人才、管理等方面。这些才是民族名牌消失的深层原因，外商投资不过促进或实施了这一过程而已。由此可见，所谓的民族名牌被外商投资企业吞并的现象，反映了三个方面的问题：一是名牌本身不符实，二是名牌拥有者不能凭自己力量保持并且发展这个名牌，三是我国从宏观上未能为名牌的创造、保持和发展提供适宜的条件。正是在这种情况下，外商投资才“乘虚而入”，填补了我们经济体制、企业机制等方面的不足。从这个意义上看，外商投资与民族名牌的结合具有重要的积极意义，可使我国在改革开放的基础上重建民族经济，重创民族名牌。同时，应该看到，有时候，过分地强调保护名牌，反而不利于保护名牌。比如：某个牌子过去可能有一定的影响，但随着市场竞争的加剧，很可能会被新产生的名牌所替代。像家电业的“康佳”、“小天鹅”、“春兰”、“海尔”等牌子，都是近年来在市场竞争中杀出来的一匹匹黑马。如果我们不抱住过去的品牌不放，甚至用行政的手段来保护过时的名牌，就很不合时宜。名牌是动态的，是一个过程，它是在市场的竞争中发生、发展和消亡的。所以，在合资当中，失去一些品牌，也是正常的现象，不应该因此否定合资的积极意义，更不能因此就说民族工业衰落了。

　　逻辑方法——求同归纳法

　　阿尔金山自然保护区是“中国百幕大”？

　　新疆的阿尔金山自然保护区面积约有45000平方公里，是我国迄今为止建立的自然保护区中最大的一个，周围有高山带屏障，冰雪皑皑的山峦巍峨多姿，湖泊、河沼、峡谷微波涟漪，鲜花绿草风光绮丽，这里被人称作“野生动物的天然乐园”，生息着国家一级保护动物鹅喉羚、班头雁、雪豹、野骆驼、猞猁等珍禽异兽。然而出人意料的是，在这风景如画的动物王国里，却有令人谈虎色变的“魔鬼谷”，不少野生动物在此神秘丧生。这条峡谷在阿尔金山自然保护区东北端，长约100公里，宽约30 公里。这里水草丰美，风景秀丽，但多年来很少有人进去过，因为前辈人说，这里是魔鬼出没的死亡之谷，人畜、飞禽、走兽进去必死无疑，许多野生动物误入此谷，不是神秘失踪，便是暴尸荒野，显得恐怖异常。有人称这是名副其实的“中国百幕大”。

　　大批珍禽异兽在此神秘死亡的原因是什么呢？这里真的是传闻中的“中国百幕大”吗？

　　后来经考察发现，每到夏秋季节，这就变的神秘莫测，刚才还是风和日丽的艳阳天，眨眼功夫狂风骤起，瞬间“魔鬼谷”就会黑云密布，雷声隆隆，震耳欲聋，接着大雨像山洪爆发般倾泻而下。暴雨过后，一种奇怪的现象发生了：山坡上和沟谷里到处是羚羊、野驴、野牦牛以及许多飞禽的尸体，尸体旁还常伴有一些黄色的枯草焦土，似乎是一场无形的大火烤焦了这一切，场面惨不忍睹。这种奇怪的现象并非偶然，几乎每场暴雨过后，悲剧都会重演。所以，尽管“魔鬼谷”里土地肥沃，水草丰美，多年来，当地牧民却从不敢到此放牧，宁肯让牛羊饿着，也决不感让它们跑进谷里吃草。科技人员分析了以上现象，每次野生动物大批死亡，都会出现暴雨雷电，其他的情况可能不相同，而发生暴雨雷电的情况必然相同，因而得出结论，“魔鬼谷 ”并不是中国的“百幕大”，而是因为这里是一个雷击区。潮湿的空气受昆仑山主峰的阻挡，常沿山脉向“魔鬼谷”中汇集，形成雷电云，携带大量电荷在空中形成强电场。这电场，就是那些野生动物丧生现象不断出现的原因。那些枯草焦土，同样也是雷击所致。

　　路径依赖

　　猴子为什么不吃香蕉

　　新制度经济学中，“路径依赖”是一个使用频率极高的概念，说的是人们一旦选择了某个制度，就好比走上了一条不归之路，惯性的力量会使这一制度不断“自我强化，让你轻易走不出去”。看完下面这个故事，或许我们可以相信经济学家们不是在故弄玄虚。

　　将五只猴儿放在一个笼子中，并在笼子的中间吊上一串香蕉，只要有猴儿伸手拿香蕉就用高压水教训所有的猴儿，直到没有一个猴儿敢动手。试验的下一步是用一只新猴儿替换出笼子的一只猴儿。新来的猴儿不知这里的“规矩”，动手去拿香蕉，结果竟触怒了原来在笼子中的四个猴儿，于是四只猴儿代替人执行惩罚的任务，把新来的猴儿暴打一顿，直到它服从这里的规矩为止。试验人员如此不断将最初经历过高压水惩戒的猴儿换出来，最后笼子中的猴儿全是新猴儿，但再没有一只敢去碰香蕉。

　　猴儿天生爱吃香蕉，可是偶然出现一个“不许拿香蕉”的制度后，这一违背猴儿天性的制度居然自我强化而成为第二天性，真是咄咄怪事最初，猴儿们不让群体中的任何一只猴儿去拿香蕉是合理的，为的是免受“连坐”的惩罚，但后来一切物是人非，“人”和高压水都不再介入，新猴们却也固守着“不许拿香蕉”的制度不变。多么可怜的猴儿，多么可怕的路径依赖。

　　上面的小故事让我们感到路径依赖的存在，可怕与不合理，而下面的这则故事，也许会让你对“路径依赖”的威力印象更深，并从中体会到几许悖谬与幽默：

　　美国铁路两条铁轨之间的标准距离是四英尺又八点五英寸。这是一个很奇怪的标准，究竟是从何而来的呢原来这是英国的铁路标准，而美国的铁路原先是由英国人建的。那么为什么英国人用这个标准呢原来英国的铁路是由建电车的人所设计的，而这个正是电车所用的标准。电车的铁轨标准又是从哪里来的呢原来最先造电车的人以前是造马车的，而他们是源用马车的轮宽标准。好了，那么马车为什么要用这个一定的轮距标准呢因为如果那时候的马车用任何其他轮距的话，马车的轮子很快会在英国的老路上撞坏的。为什么因为这些路上的辙迹的宽度是四英尺又八点五英寸。这些辙迹又是从何而来的呢答案是古罗马人所定的。因为欧洲，包括英国的长途老路都是由罗马人为它的军队所铺的，所以四英尺又八点五英寸正是罗马战车的宽度。

　　如果任何人用不同的轮宽在这些路上行车的话他的轮子的寿命都不会长。我们再问，罗马人为什么以四英尺又八点五英寸为战车的轮距宽度呢原因很简单，这是两匹拉战车的马的屁股的宽度。等一下，故事到了此还未有完结。下次你在电视上看到美国航天飞机立在发射台的雄姿时，你留意看看在它的燃料箱的两旁有两个火箭推进器，这些推进器是由一家名为ＴＨＩＯＫＯＬ的公司设在犹他州的工厂所提供的。如果可能的话，这家公司的工程师希望把这些推进器造得胖一点，这样容量就可以大一些。但是他们不可以，为什么因为这些推进器造好之后是要用火车从工厂运送到发射点，路上要通过一些隧道，而这些隧道的宽度只是比火车轨宽了一点，然而我们不要忘记火车轨的宽度是由马的屁股的宽度所设定的。

　　观察方法——测量天体距离

　　怎样测量天体的距离

　　测量天体之间的距离可不是一件容易的事。我们知道，物理学中有一个关于光度、亮度和距离关系的公式。而恒星、星系等天体都能发光，那么能不能想办法用别的方法测量出天体的光度和亮度，然后利用这个公式知道天体的距离呢？这确实是个好主意，在地面上要知道一个发光体到我们的距离就可以通过测量它的光度和亮度，再用公式推算出来。但是对于天体来说就很难办到，因为我们可以在地面上测量远处天体的亮度却无法测量它的光度。

　　光度和亮度的含义是不一样的，光度是指发光物体本身的发光本领的大小，而亮度是指我们所看到的发光体有多亮。譬如说，我们在晴朗的夜晚可以看到许多星星一闪一闪，象镶嵌在黑绒上的珍珠一样。这些星星看上去并不亮，用物理学的语言来说，他们的亮度并不高，但是发光的本领其实是很大的，也就是说他们的光度很高，有许多星星比太阳的发光本领还大得多。如果有二颗发光本领一样（即光度相同）的恒星，但是离我们的远近不一样，那么我们会看到二颗恒星不一样亮，看上去比较亮的那颗恒星一定离我们近。

　　天体的亮度可以在地面上测到，但是光度就没有办法直接去测量了。所以，我们在地球上测量天体的距离要依靠特殊的方法和原理。天体距离的测量是一门很深奥的学问呢！天文学家把需要测量的天体按远近不同分成好几个等级。离我们比较近的天体，它们离我们最远不超过100光年（1光年＝9.461012千米），天文学家用三角视差法测量它们的距离。三角视差法是把被测的那个天体置于一个特大三角形的顶点，地球绕太阳公转的轨道直径的两端是这个三角形的另外二个顶点，通过测量地球到那个天体的视角，再用到已知的地球绕太阳公转轨道的直径，依靠三角公式就能推算出那个天体到我们的距离了。

　　稍远一点的天体我们无法用三角视差法测量它和地球之间的距离，因为在地球上再也不能精确地测定他它们的视差了。这时我们要用运动学的方法来测量距离，运动学的方法在天文学中也叫移动星团法，根据它们的运动速度来确定距离。不过在用运动学方法时还必须假定移动星团中所有的恒星是以相等和平行的速度在银河系中移动的。在银河系之外的天体，运动学的方法也不能测定它们与地球之间的距离。那怎么办呢？天文学家发现有一些特殊的恒星，它们的亮度有周期性的变化，例如造父变星就是其中的一个类型。

　　如果假定，不论远近，造父变星都有相同的光度，那么因为近处的造父变星可以用三角视差法或运动学方法知道它与地球之间的距离，并用距离光度公式算出它的光度，所以远处的造父变星的光度也就知道了。然后再用距离光度公式算出远处造父变星的距离。如果银河系外的星系中有造父变星，那么我们就可以知道这个星系与我们之间的距离了。那些连其中有没有造父变星都无法观测到的更遥远星系，当然要另外想办法。

　　目前，天文学家最远可以测出100亿光年附近星系的距离。