本書(shū)介紹了科學(xué)與工程學(xué)中的一種創(chuàng)造性思維方法：通過(guò)洞察復(fù)雜問(wèn)題的本質(zhì)，采用大膽而機(jī)智的手段去除繁冗的步驟，一眼看到問(wèn)題的答案，從而刪繁就簡(jiǎn)、化難為易。本書(shū)的涉及面上至理論物理，下至尋常生活，都在運(yùn)用這種創(chuàng)造性的思維方式來(lái)簡(jiǎn)化并解決復(fù)雜的問(wèn)題。全書(shū)共分為三個(gè)部分：
第一部分叫做“組織復(fù)雜性”，講述的是如何將問(wèn)題分解成幾個(gè)部分，并找出各部分之間的聯(lián)系，再運(yùn)用類(lèi)比法加以分析。
第二部分名為“忽略復(fù)雜性（無(wú)信息丟失）”，討論的是如何篩選關(guān)鍵信息，忽略那些不重要的細(xì)節(jié)；如何利用科學(xué)和工程學(xué)中的常用方法，比如尋找守恒量、量綱分析和標(biāo)度指數(shù)分析，來(lái)處理數(shù)量關(guān)系。
第三部分探討了“有信息丟失”時(shí)的簡(jiǎn)化方法。介紹了如何使用近似法和概率估計(jì)法等手段來(lái)簡(jiǎn)化問(wèn)題。此外，還會(huì)介紹簡(jiǎn)諧振動(dòng)模型及其在自然科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
作者精心設(shè)計(jì)的習(xí)題也能幫助你掌握這種思維方法。
目 錄
第一篇 組織復(fù)雜性
第1章 分而治之法………………………………………003
1.1 熱身……………………………………………003
1.2 鐵路與公路……………………………………006
1.3 樹(shù)圖………………………………………………008
1.4 需求估算…………………………………………011
1.5 對(duì)同一個(gè)量用多種方法進(jìn)行估算……………017
1.6 與直覺(jué)對(duì)話……………………………………018
1.7 物理估算…………………………………………021
1.8 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題…………………………027
第2章 抽象……………………………………………029
2.1 燃燒碳?xì)浠衔镝尫诺哪芰俊?30
2.2 扔硬幣游戲……………………………………034
2.3 抽象的目的………………………………………037
2.4 類(lèi)比…………………………………………039
2.5 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題…………………………058
第二篇 忽略復(fù)雜性且無(wú)信息丟失
第3章 對(duì)稱(chēng)性與守恒 ………………………………………………063
3.1 不變量………………………………………………………063
3.2 從不變性到對(duì)稱(chēng)操作…………………………………………073
3.3 物理對(duì)稱(chēng) ………………………………………………………081
3.4 黑箱模型與守恒量……………………………………………083
3.5 能量守恒與阻力………………………………………………093
3.6 飛行………………………………………………………103
3.7 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題…………………………………………110
第4章 正比分析……………………………………………………113
4.1 人口標(biāo)度………………………………………………………113
4.2 找出標(biāo)度指數(shù)…………………………………………………115
4.3 流體力學(xué)中的標(biāo)度指數(shù)………………………………………129
4.4 數(shù)學(xué)中的標(biāo)度指數(shù)……………………………………………135
4.5 二維中的對(duì)數(shù)標(biāo)度……………………………………………139
4.6 優(yōu)化飛行速度…………………………………………………141
4.7 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題…………………………………………149
第5章 量綱…………………………………………………………151
5.1 無(wú)量綱量……………………………………………………153
5.2 一個(gè)獨(dú)立的無(wú)量綱量………………………………………163
5.3 更多的無(wú)量綱量………………………………………………169
5.4 溫度和電荷……………………………………………………185
5.5 原子、分子和材料 ……………………………………………196
5.6 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題…………………………………………215
第三篇 忽略復(fù)雜性時(shí)有信息丟失
第6章 團(tuán)塊化………………………………………………………225
6.1 近似! ………………………………………………………225
6.2 對(duì)數(shù)標(biāo)度的取整………………………………………………226
6.3 典型值或特征值………………………………………………230
6.4 將團(tuán)塊化用于形狀……………………………………………240
6.5 量子力學(xué)……………………………………………………259
6.6 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題………………………………………265
第7章 概率分析……………………………………………………267
7.1 作為信念度的概率：貝葉斯概率 ……………………………267
7.2 合理的范圍：為何分而治之法有效 …………………………271
7.3 無(wú)規(guī)行走：黏性與熱流 ……………………………………281
7.4 無(wú)規(guī)行走的輸運(yùn)………………………………………………298
7.5 小結(jié)及進(jìn)一步的問(wèn)題…………………………………………313
