在日常生活中,我们常常要粗略估计一些数量,用来指导一些行为,或者验证别人给的数据。比如舅妈开一家新的店,要估计潜在的客户数目有多少。爸爸工作上收到一份报价单,要估计合理不合理。
关于怎么简单地估算,有这么一个小故事。物理学家费米参加曼哈顿计划,在原子弹试爆的时候,在冲击波到来的时刻,他从口袋里掏出一把纸屑向空中抛去,然后追着纸屑跑了几步。从得到的步数,以及到爆心的距离,加上一些常识和假设,费米迅速用心算得到了爆炸威力的当量数值。这个数值和后来用仪器得到的测量和计算得到的结果相差无几。费米很喜欢推广他的估算的方法,往往可以得到很多有意思的结果,比如他最喜欢的一个例子是芝加哥有几个钢琴调音师。后来,人们把基于常识,假设,和一些简单的事实估算复杂问题的方法叫费米估算,也叫费米问题。
这个方法我们其实以前已经用到过了。比如讨论动物为什么不进行光合作用,还有地上捡钱的时候都用了假设和估算。
这里爸爸刚看到一张同学转过来的照片。是85年爸爸老家一个镇上初中某个班级的毕业照。我们能不能从这张照片判断这个镇当年和现在的人口呢?这个学校是镇上唯一的初中,一个年级4个班。

你们看照片上有几个学生?从后排起每排有17,16,15,2,和13个学生,总共63。一个班63人,那么4个班呢?就是大约250人。假设所有人都要上初中学,那么250就是镇上这个年龄的人的所有人。如果1985年时的平均寿命60岁,所有年龄的人数就是250×60=15000人。这个就是1985年这个镇上的人口。
中国人口从爸爸读初中时到现在从8亿涨到了14亿,假如这个镇上人口和全国涨得一样速度,人口就会从15000涨到15000×14/8=26250,也就现在人口是大约2万6千人。
这个对不对呢?我们来通过网络查一下,居然没有现在的数据,因为2003年这个镇与另一个镇合并,合并时两镇总人口5万。如果除以2的话我们的估算还是挺接近的。
下面是留给你们的作业,估算这张照片上鸟的数目。由于照片里的鸟在中间重合度高,我们不可能数得清,所以我们不得不进行一些假定再来估算。我们可以假设鸟和鸟之间保持基本相等的距离,就像我们开车和前车保持安全距离一样。我打好了格子,方便你们估算鸟群的半径和体积。

