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本文来源：一席
ID：yixiclub
毕啸天，一位93年的清华大学
化工系在读博士，突然火了
因为他常常一本正经地
去设计一些无厘头的东西
比如：
怎么设计出一个自动洗袜机？
微信运动步数怎么作弊？
薯片掉在地上还能不能吃？
怎么抢到微信群最大的红包？
今天我们就看看
这位较真型天才
是怎么去做“设计”、“发明”的
读博、做科研是非常单调的
但我发现，当我在单调的环境里面
就特别喜欢用做科研的思维方式
去琢磨一些鸡毛蒜皮的小事
01
发明：自动洗袜机
我特别讨厌洗袜子，又无聊又麻烦又痛苦
每一次洗袜子之前我都要先攒一大堆
然后鼓足了心理勇气再去洗它们
我就想，怎么造一个自动洗袜机呢？
参考了洗衣机的工作原理
我取了我们家平时洗水果的盆
用来做装袜子的盆
然后拆了电脑的主机风扇
作为带动它旋转的东西
然后再用两个磁子
就可以做一个磁力搅拌器
然后我就找了一双袜子实验
我们看一下洗的效果
竟然失败了，因为力量不够
所以我想，有什么东西
能提供一个强力的搅拌？
于是从厨房里面找到了一个打蛋器
还不是成功
因为袜子在打蛋器的
两根柱之间游来游去
两种方法都失败了
于是我想到了传统的方法：打衣服
我就找到了一个大鼓，上铺一个袜子
浇一些肥皂水然后开打
过了一段时间，我突然觉得不对
这比正常洗一只袜子还要累
怎么自动化，批量化呢？
于是我就召集了一支打鼓大队
发条小玩具，上了发条之后
就可以聚在袜子的周围
打得很开心
实验成功了！
大家万众一心，众志成城
问题来了，它们是发条玩具
你要不停地上发条
结果你比它们还累
一直在那里上发条
于是我觉得应该找个
更稳定持久的装置
就有了一个点子：
灵感来自搓衣板
机械里面有一个装置
叫曲柄连杆装置
这个滑块可以把一个圆周运动
转化为一个直线往复运动
从这个灵感
我就制作了这样一个
机械式半自动洗袜机
可以说非常地酷炫！
02
发明：防雾霾装置
有段时间雾霾特别严重
那段时间每天出门
很多同学都戴着一个大口罩
目前驱散雾霾的有两种天气：
一种是刮风，一种是下雨
所以我不戴口罩，我戴一个
会刮风的帽子，非常地有效
为了加上一点下雨的效果
我还会背一个喷壶
我把它叫作风雨型防雾霾可穿戴设备
03
发明：微信晒步数
作弊工具
朋友们特别迷恋刷微信运动的步数
今天你两万步
明天我三万步
非常烦人
因为我每天宅在家里面
步数只有八步
我开始研究微信运动监测机制
原来监测的是加速度
所以有些人把手机拿在手里拼命地甩
可以把微信步数甩上去
知道了这个原理
作弊的方法就非常简单了
我把它叫作招财猫微信运动作弊器
这个东西非常优秀，因为
当你开心的时候你可以拿它来作弊
你不开心的时候可以拿它撸猫
后来朋友们觉得我赖皮，不玩了
他们开始玩一些新的运动App
那个App不仅可以监测手机的摆动
还可以监测手机有没有发生位移
这样就没法用招财猫作弊器了
因为不会动
但这也难不倒我
我到小摊上买了一些小玩具：小爬兵
让它们这么爬着带我的招财猫往前进
很快就把这个问题克服了
当然这个东西有的时候会失败
有的时候我发现它们会
自己把自己扭住、缠住
04
理论研究：薯片掉在地上
还能不能吃
有一次我跟一个同学吃薯片
不小心一个薯片掉地上了
我赶紧捡起来就吃了
他特别不理解
他说毕导
掉地上了多脏啊，你还吃
他这一句话又让我陷入了沉思
薯片掉地上能不能吃？
我们这么来思考这个问题
我画了一张 Matlab 的图
这张图模拟了一个薯片掉在地上的样子
薯片大家都知道，一般是做成一个弧面
有的时候特殊一点还可以做成
马鞍面，但整体上是个弧面
一个弧面掉在一个平面上面
它是什么接触呢？
它是一个相切接触
相切接触就是说，两个面其实是相交于一条线
一条线在二维上面的面积
积分等于多少呢？面积等于零
所以我们就可以解答这个问题了
一个薯片掉在地上脏了吗？脏了
脏了多少呢？脏了一根线
一根线的面积是多少呢？
等于零，所以没脏
当时他不服，说你有病吧
他说那个薯片掉地上
也不一定是这么掉的呀
它可能反过来掉
我说反过来掉也没有关系，我都给你画好了
就算你直立地插在地上
它的相接就会变成从两个点到一个点
一条线、两个点、一个点
它面积都是零
所以这个我就总结了叫作相切可吃定理
也就是说对于薯片这样子的东西
不管怎么样，都是可以吃的
05
理论研究：怎样才能
抢到最大的红包
现在抢红包已经是我们每年过年的
一个全民竞技体育了
但我发现了一个奇怪的现象
就是不管别人发多大的红包
抢到我手里的每次都只有几分钱
于是我想，微信发红包一定有一个规律
如果我最后能找到这个规律的话
我就能抢到所有同学都破产为止
马上开始实验了
我借来了四部手机
连上我自己的共五部手机
建了五人群开始发红包
我做了非常多次实验，结果肯定是对的
我把它命名为末位红包抽屉原理
也就是 N 个人抢 N+1分钱
则必有最后一个人抢到2分钱
这个收益率很可怕，他的收益率
达到了前面一个人的两倍
我用5个人抢50块钱的红包
发了150次
然后统计了每一次这5个人的数据
得到这样750个数据
我把750个数据做在一张表上面
很惊讶的一个结果：
第一个人可能只能抢到0到20
第四第五的人
才能抢到0到50中间的任一个数字、
我终于发现了微信红包内部的算法规则：
每个人当前能抢到的金额
服从一个0.01到当前剩余均值两倍的
左开右闭区间的均匀分布
然后我编程给自己发红包
然后有一天我就给自己发了五千万个红包
结论是：第1个人永远不会超过20
然后我又给自己发了两亿个红包
最后做出来这样一张图
这个实验把抢红包里所有的情况都概括了
它统计出了从3到任意多个人抢红包
可能发生的情形和概率
得出一个结论：
越往后往往抢到手气最佳的概率越大
所以后来，我看到红包都先憋一会儿
我等前面的小红包都抢走了
我再去把那个大的捞回来
后来在这种思想的指导下
我就再也没有抢到过红包…
06
生活智慧：秋衣到底
该怎么穿
去年有一天我去一个饭馆吃饭
当时等位的人特别多
老板就安排说你到那个大门口去等位吧
那个大门口门开着，我就只穿了两件衣服
风呼呼往里刮，特别特别冷
在瑟瑟发抖中我就想
不对呀，我是一个学化工的人
我一个学过热学的人怎么能怕冷呢？
我决定穷尽毕生所学思考一个问题：
怎么样科学地保暖
大家平时穿衣服都有自己固定的顺序
一般来说都是先穿秋衣秋裤
再穿毛衣毛裤
再在外边套一件风衣、大衣等等
大家有没有想过这个顺序究竟科学吗？
不一定
假设人是一个桶
人可以等效成一个恒温37度
里面半径大概20厘米
高一米七五的一个圆柱
在座各位好像有的人在低头看自己的身材
完全无法反驳
这个时候我给你一件秋衣和一件外衣
你就可以把它穿在外面
这个秋衣和外衣可以等效为包在这个桶外面的两层桶
现在我们就要思考一个问题了
如果我给你一件秋衣和一件外衣
哪一件的保暖效果更好？
我们用一件秋衣和一件风衣
分别包裹住一个初始温度为54度的热水袋
5分钟之后
观察这件衣服的外表温度上升到了多少
最后我们实验的结果发现
在5分钟之内
秋衣的温度从室温上升到了44度
而风衣的温度只从室温上升到了23度
这个实验告诉我们一个什么结论呢？
就是风衣的保暖效果是远好于秋衣的
你觉得这是废话
这个结论还要你来下？
下面我们要思考一个更关键的问题：
保暖效果好的衣服
应该贴近人穿还是远离人穿呢？
大家肯定没思考过这个问题
我就用游标卡尺先测量了风衣和秋衣的厚度
然后我们根据化工里面的一个柱坐标下的圆筒壁径向热流量方程
就可以算出你在不同的穿法下面的散热功率是多少
经过我的计算发现
当把秋衣穿在里面，风衣穿在外面时
你的散热功率是330W
当把秋衣穿在外面，风衣穿在里面时
你的散热功率就只有328W
差了整整2W
2W 是什么概念？
如果你秋衣外穿在寒风里面站上整整两天两夜
你就可以节省出整整一个鸡蛋的能量
从这张图我们就可以更加直接地看出这个结果
左边是正常的秋衣在里风衣在外
右边是秋衣在外风衣在里
你可以看到
这个红色的代表的是一个温度的场分布
蓝色代表的是寒冷，红色代表热
你看看当秋衣外穿的时候
这个温度可以牢牢地集聚在你身体的周围
这个就非常地有效了
所以这才是一个科学的穿法
在这个天气越来越冷的时候
如果你感觉冷的话
不妨像我一样——科学保暖
秋衣外穿，从我做起
07
总结
我自己特别喜欢我的本科化学物理老师朱文涛跟我说过的一句话。
他说什么是清华精神，清华精神就是把一个复杂的问题，转化为若干个我们已经会解决的简单的问题。这句话我觉得说得特别地精髓。其实生活都是一样的生活，有的时候你换一个思路，开一开脑洞，做一些转换，你就能看到不一样的东西。
经常有人在看完这些文章之后会问我，你整天研究这些乱七八糟的东西有什么用？他说生活中你见过谁把秋衣穿在大衣的外面？你见过谁洗袜子的时候还搞那么一些乱七八糟的机器？你有什么用？
其实生活中我特别害怕面对这样一些问题。
因为我也同样害怕我在生活中会变成一个要求别人去做有用的事情的人。我觉得本来一个单纯好玩的事在你要求它变得有用的时候，那一个瞬间它就变得不好玩了。
在去年的11月，也就是当时供暖之前，我发了那一篇秋衣外穿的文章。不知道是谁把这个东西分享到了一个传热学的教授群里面，那里面有几百个专家教授。其中一个教授看完这个文章非常生气，他说这篇文章太不严谨了，怎么可能最后得出这么一个荒谬的结论呢？你的大前提就不对，没有考虑到热量的传导和对流之间的关系，等等等等。
后来我在一次学术会议上面不小心碰到了这个教授。当时他见到我说，你就是那个写秋衣外穿的人？我说教授，是我写的。他说你有没有考虑到这些严谨方面的问题？我说考虑到了，就是故意那么写的。
当时那个教授也是半开玩笑地跟我说，你博士哪年毕业啊？我说理论上是两年之后毕业。他说等到你毕业那一年，我一定会来你的答辩刁难你的。听得我一阵后怕。
所以现在想告诉大家一件事，就是如果你以后再看到我胡说八道的时候，你可千万别太一本正经了。
谢谢大家。
视频（一席发言：时长26分钟）
素材来源：一席（微信号：yixiclub）
