你是否有過這樣經驗：某個問題很燒腦，但在某一瞬間想出全面解決方法？｜《圖像思考》

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用圖像思考解決問題

你是否有過這樣的經驗：某個問題讓你很燒腦，但在某一瞬間你突然想出了一個全面的解決方法？倫敦大學（University of London）的研究員想要研究這種頓悟時刻。他們在《科學人》（Scientific American）發表一篇文章，希望找出跟解決問題有關的腦部訊號。他們找來21位志願者，蒐集他們的腦電波資料，好研究大腦如何處理語文類問題。他們發現許多受試者會遇到瓶頸或「思考陷入僵局」。史瓦米納森（Nikhil Swaminathan）的解釋是：受試者「困在死板的思維模式，難以靈活思考，以致無法重新建構眼前的問題。」 

我猜，語文思考者的頓悟時刻發生在大腦注意力分散的時候，我們將在下一章探討這個概念。我發現語文思考者在解決機械式問題時，往往試著建構語文式解釋來得到解答，然後就迷失在瑣碎的概念裡。對我而言，頓悟時刻通常來得很快，因為我用圖像進行思考，我的大腦能像洗牌一樣快速重組圖像，讓我看見解決方法。圖像思考者往往用更直接的路徑，來看見某種解決方法。 

大多數的設計問題可分為四種基本類型：設計錯誤、操作錯誤、關鍵設備維護不善、涉及錯綜複雜的風險因子。在我就讀研究所的1970年代，工程學課程往往會使用1940年的塔科馬海峽吊橋（Tacoma Narrows Bridge）崩塌事件，做為設計錯誤的範例，來說明一個細節如何破壞整體功能。這座懸索橋又暱稱為「舞動的葛蒂」（Galloping Gertie），因為每當吹起強風時，橋面就會劇烈擺動。你只要想像一條吉他弦震動的樣子，然後放大無數倍，就可以想像一座橋在強風吹襲下震動的模樣。 

葛蒂的懸索設計夠強，足以承受震動。但它不像舊金山金門大橋（Golden Gate Bridge）有巨大的開放式三角形桁架，葛蒂的橋面結構大梁被厚實的金屬包覆，阻礙了空氣流動。因此，大梁不但沒有讓橋變得更穩定，反而成了承受巨風的風帆，形成所謂的風力作用振盪，或稱「氣動彈性顫振」（aeroelastic flutter）。另一個問題是，葛蒂的大梁框架太窄，無法使橋面保持穩定。橋面因風吹而彎曲變形，像捲麻花一樣扭動，直到最後斷裂崩塌。所幸，這起事件沒有造成人員傷亡（除了一隻狗，牠不願意跟著主人一起離開卡在橋上的汽車）。 

金門大橋的設計比塔科馬海峽吊橋優異許多，但在1987年發生了另一種災難。當時舊金山市為了慶祝金門大橋五十週年紀念，開放讓民眾步行過橋。結果，參與民眾人數為預估的十倍，有30萬人湧上橋面，還有50萬人等著上去。這座2.7公里長的橋上擠滿人，使橋面下彎了213公分。所幸，最後安全疏散了所有的人。 

這次的問題不在於維護不善；金門大橋維護得很好，幸虧如此，才能避免造成災難。也不是設計上的問題，這座懸索橋的結構本來就能彎曲和活動，工程師凱特查姆（Mark Ketchum）指出，雖然這是有史以來承重最大的時刻，但「沒有超出橋的承重能力」。真正的問題在於數學計算。根據《聖荷西信使報》（San Jose Mercury News）記者東恩（Stephen Tung）的說法，雖然無法得知上橋民眾的體重，「如果一個人的平均體重為68公斤，面積占0.2平方公尺……總重量相當於橋上塞滿車輛的兩倍以上。」如果讓更多人上橋，就會造成悲劇。 

舊金山的58層大樓千禧塔（Millennium Tower）在2016年開始傾斜，問題就出在設計錯誤。不知道是因為節省成本還是施工不善，營造商打地基樁打得不夠深。那是工程學最基本的觀念。結果，這個建築物向一側傾斜40公分，使得地下停車場的牆面和水泥出現裂縫。為了阻止傾斜更加嚴重，建商花了一億美元向下挖76公尺，強化地基。根據我在2022年4月查到的最新資料，這棟大樓還在傾斜，下沉了71公分。我絕對不會住在那棟大樓裡！ 

我經常開車旅行，我從車子裡觀察到，不同的州對於高架道路的維護有巨大的差異。在這一州的範圍內會看到裂開的水泥、裸露且生鏽的鋼筋；但是一過州界，看到的是剛粉刷過，連小小的水泥裂縫都補得好好的橋。霍根（Rob Horgan）在《新土木工程師》（New Civil Engineer）的文章提出，橋梁糟糕透頂的問題與缺乏維護有關。吊橋懸索腐蝕，金屬絲線一根根斷裂；伸縮縫生鏽，不再能因應氣溫變化正常膨脹和收縮。這些問題都肉眼可見。 

然而，有一些災難發生在眼睛看不見的地方。在麻州的梅里馬克山谷，1900年代早期開始使用的鑄鐵瓦斯管線，正逐漸更換為現代的塑膠瓦斯管線。舊的管線系統使用一系列複雜的調節閥和感應器來降壓，將瓦斯從主要管線輸送到家用管線。承包商在切斷舊管線的供氣之前，沒有把舊管線的感應器接上新管線。 

2018年，當一條舊管線被切斷供氣時，舊管線的感應器立刻因為壓力下降而打開閥門，將大量瓦斯送進新管線，造成多個住宅區的管線氣體壓力從正常值0.5 psi跳到75 psi。民宅和商店的瓦斯管破裂造成瓦斯外洩。 

這起施工錯誤造成39戶失火，多棟大樓被毀，一人死亡，五萬人被迫疏散。哥倫比亞瓦斯公司必須支付1億4千3百萬美元的和解金，也因為違反「天然氣管線安全法」（Natural Gas Pipeline Safety Act）付出史上最高金額罰款。這是近期在住宅區最嚴重的天然氣意外事件。調查很快就發現，意外發生的原因是瓦斯管線的壓力過大。 

根據「國家運輸安全委員會」（National Transportation Safety Board）的資料，本次錯誤的原因在於「管理缺失」。調查報告指出，應該要由持有專業工程師證照的工程師來簽署工程圖與工單。問題在於，舊的管線系統比現代的系統更複雜。多年來，不斷有小地方被取代和修改。天然氣產業和肉品業一樣，當系統的重要部分有任何變更或廢止，就應該要更新工程圖。否則，不正確的歷史資料可能會導致像梅里馬克山谷事件一樣的悲劇再度發生。