世间万物都遵循的规模法则,原来只是一个简单的套路  

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第一节 来自有书共读主播阿成

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 01

神秘的规模法则其实是个简单的套路

假如有一天,你在网上定了个9寸的披萨,过了一会儿店员回过电话说,9寸的已经卖完了,给你换成2个5寸,你会同意这个建议吗?

乍一听,还不错,2个5寸加起来就是10寸,比9寸大,似乎还占了点小便宜,一般人想想也就愉快地接受了。可是,这里面是有问题的,2个5寸的披萨加起来是没有9寸的大的。

为什么这么说?我们看看小学学过的面积公式,圆形的面积S=πr²,其中r是半径,如果半径变为了一半,面积就变为了四分之一,而不是一半。因此,2个5寸的披萨还不到1个9寸的三分之二,非但没有占便宜,反而吃亏了。

看看,是不是一不留意就被套进去了?人生走过最长的路,就是商家的套路。而这个套路就是藏在我们生活中的非线性规模法则的典型案例。

下面,我们就开始今天的共读,本期共读的主题是:世间万物都遵循的规模法则,原来只是一个简单的套路,建议共读本书的第一章内容。

02 

从科学角度分析,哥斯拉是根本不存在的

规模法则反应的就是事物的某变量和规模之间存在的一种特定的关系,这种关系通常不是普通的线性关系,而是非线性的幂律关系。

线性倒还好理解,两个变量之间存在一次方函数关系,那么他们就是“线性关系”。

再说直白一点,两个变量,你增加几倍,我也增加几倍,例如我多干两天的活,你多给我两天的工资,工作时间和工资,就是线性关系。

可是幂律就有点难懂了。下面我们就再讲一个作者亲身经历的故事,看看这个幂律关系。

21世纪,美国将哥斯拉再次搬上荧屏。作为电影史上的庞然大物,它有108米高,光尾巴就有167米长,它的出现是灾难性的,具有毁天灭地的破坏力。

当时一个记者准备写篇关于电影《哥斯拉》的稿子,想用有趣且专业的方式表达出来,便请教作者,如此庞大的动物能走多快?它的新陈代谢会产生多少能量?体重会有多少?

作者很确定地告诉她,从科学角度分析,哥斯拉是根本不可能存在的。

因为作为生物的它,也是由构成生命的基础材料构成的,然而这些材料在它体内不可能正常运转,而会因为体重而崩塌。

根据咱们已经掌握的基础知识,面积跟基本长度的平方成正比的,体积跟长度的立方成正比的。对于生物体而言,它的重量与体积成正比,力量与面积成正比。

也就是说,它的体重会随着身高的3次方增长,而它腿骨所能承受的支撑力会随着身高的2次方增长,3次方明显比2次方增长得快,所以必然达到一个临界点,哥斯拉的腿骨无法承担体重,而被压断。

从这,我们得到了一个结论,一个生物体的力量是与它体重的2/3次方成正比的。

这就是生物体力量与体重的非线性规模法则。也就是说,力量与体重不是成线性关系的,这个规则表明生物体的规模是无法一直增长的,像特斯拉这种生物根本不会存在。

03

忽略非线性规模法则,后果难料

听了上面的故事,有些书友会觉得:哥斯拉的例子挺有意思,但是看起来对我们没什么影响,下面讲的这个故事可就与我们的生活息息相关了。

日常中,我们难免有个头疼脑热,家里或多或少会备点药物,以备不时之需。

可是很多人可能没留意过这用药的剂量也是有学问的,稍不留神,会造成很大的副作用。

其实服药剂量也遵循的是非线性关系,而我们日常惯性思维多为线性的,非线性规模法则常会被忽略,在药物开发史上还曾经产生过惨痛的教训。

动物学家曾在一头大象身上,测试迷幻剂LSD对大象的影响。对于猫来说,LSD的安全剂量是每千克体重0.1毫克,于是研究人员按比例给3000千克的大象注射了297毫克的LSD。

可是注射五分钟后,大象大叫起来,轰然倒下,重重摔向右侧,排便,并进入持续癫狂状态,1小时40分钟后便死亡了。

直到惨剧发生,研究人员仍然没有意识到线性思维的陷阱,得出结论是大象对LSD相当敏感。

殊不知,药物剂量的缩放变化是复杂的,在其涉及的诸多因素中,代谢率起着至关重要的作用。

药物通过扩散或者网络系统运输,因此决定剂量的因素很大程度上受制于生物体的表面积,而非体积或重量。

生物的表面积与重量的2/3次幂成比例,根据这个规模法则,我们可以估算出药物使用量。3000千克的大象使用LSD的安全剂量应该是21毫克左右。

要是医学家当时意识到规模法则,也许就不会发生这个悲剧了。听完故事,我们再回到日常生活。比如说婴幼儿的感冒药、消炎药上标识,10公斤以下幼儿服用1.5g,我们家20公斤的宝宝是不是就该服用3g?

今天,了解了规模法则以后,大家就应该明白了,其实这个服用剂量,并不是线性关系,所以服用的剂量肯定是不到3g,是1.5加上1.5的2/3次方,大概也就是需要服用2.8g左右。虽然医学用药量是可以估算的,相差几毫克影响不是很大,但我们仍需谨慎。

如果没有医生指点,我们千万不能简单按照体重的线性比例关系去服用药物。大人身体好,也许治疗后就没事了,要是孩子,后果不敢想象。

今天我们的早读就到这了,我们知道了生物体存在着非线性的规模法则,那我们有没有办法跨越它呢?我们晚读将继续共读《规模》,主题是:你以为的无能为力,其实只是需要不断创新。

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作者:谦钟素,喜欢听故事,喜欢编故事的白羊座中年少女,文字里透漏着属于工科生特有的理智和细腻的逻辑,时而温顺,时而热情,在读书写字中自我疗愈,努力成长,遇见更好的自己!

主播:阿成,有书签约主播。长岛人民广播电台主播,微信号:fac792。新浪微博@阿成Alan。

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热门评论

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紫梦依依

2018-08-27 07:11:32 1 59

越学习,越觉得自己懂得太少,没有听过线性关系,幂率关系,实例下讲解明白一些,学无止境继续加油。

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能辽

2018-08-27 06:16:48 0 47

有个笑话:先生教孩子:一横是一,两横是二,三横是三,听完孩子就觉得自己都学会了,把先生辞了。 后来父亲让孩子写请柬,邀请万先生,孩子写了很久,一问之下,孩子回答:天下的姓那么多,奈何姓万,早上到现在,才写完了500画。

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岁月安好

2018-08-27 05:45:50 0 19

学无止境。在学习中不断吸取新知识,强化自己的认知行为。

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男人海洋

2018-08-30 10:48:32 1 7

文章内容新颖,有吸引力,对现实生活有帮助,但希望拆书人能用通俗的需要表述深刻的道理,做到深入浅出,让读者能更好的理解和消化,文中提到的次方,幂率等专业数学术语,我也上过学,但还是不太理解呀,希望举个例子,附带计算过程,大家能理解更好点。

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Metty

2018-08-30 00:02:22 1 6

为何总是听到一半就断了………只有我遇到这样的问题吗?

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淋湿的昨天

2018-08-30 08:32:04 0 5

挺不错的,自己是一个学药的人,跟药品打交道快2年了,自己都没有对服药剂量有过真正的了解,现在知道了,受益匪浅。