像火箭科學家一樣思考：9大策略，翻轉你的事...

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【推薦序】哪有不可能？火箭科學家就是這樣做到的！／林俊良
Driving isn't rocket science⋯⋯開車又不是火箭科學，哪有那麼難啦！⋯⋯相信熟諳英文俗話的讀者，很容易就字面理解它的含意。
二○二○年六月二十五日，由國家太空中心（NSPO）、美國海洋大氣總署（NOAA）團隊和英國SSTL公司共同研製的福衛七號（FORMOSAT-7）衛星，搭載於美國 SpaceX 超級獵鷹重型火箭（Falcon Heavy），伴隨著熊熊烈焰呼囂直上太空的場景，不管是在卡納維爾角火箭發射現場的群眾，或透過網路觀看的民眾，無不深受震撼。
發射後九十一分鐘，國家太空中心獲得由獵鷹重型火箭傳回的衛星與火箭分離時刻狀態向量，隨即進行軌道計算，做為地面站追蹤衛星的依據，同時將結果傳至澳洲達爾文海外站及其他地面站。發射後一百六十五分鐘，中心先與其中兩枚衛星通聯，後續再聯上另外三枚。最後，於當天下午八時四十八分，於歸仁衛星信號接收站聯絡上最後一枚。至此，六枚衛星全部與地面完成通聯，確定第一階段任務成功。衛星在七百二十公里高的軌道，依序且順利地彈離火箭艙體的畫面，讓國人雀躍不已。這到底怎麼做到的？
福衛七號是臺灣與美國有史以來最大型的科研合作計畫，始於二○一○年。臺灣負責六枚衛星的本體設計及地面操控系統建置、美國提供三個科學儀器，包含全球衛星導航系統訊號接收器的主酬載（該儀器透過掩星訊號接收，再轉化成氣象預報使用的觀測數值）。此外，美國空軍負責發射事宜；英國SSTL公司則承包衛星製造。光從以上的描述．就可想像整個系統的完成，包含複雜的人與人和機器與儀器間的界面溝通和協調。
臺灣團隊繼二○一七年發射福衛五號後，蓄積了豐富的系統整合經驗；美國團隊握有先進的科學酬載技術；英國團隊則對衛星本體的硬體技術非常在行。總計畫主持人朱崇惠每天得周遊於不同性格的工作團隊，統管大小事，我笑稱她是福衛七號六枚衛星的媽無誤，因為人的管理其實難度不亞於火箭科學。

要發展，該像火箭科學家一樣思考
凡塵俗事和火箭科學相較，還真是微不足道啊。「It's not rocket science」，這句口頭禪帶出了這個事實。火箭科技真不簡單，幾已超乎常人所能理解的範疇。其實不只火箭，太空科技領域、由太空船內的零組件到次系統，以至於系統、衛星軌道動力學、天文萬象，每個環節都很不簡單。相較於民生科技，火箭科學的技術含量特別高，幾乎把人們由小學乃至追求博士學位歷程中，學到的數學、物理、化學、地球科學及研究所課程裡的工程學理一網打盡了。
更進一步看，怎麼將人類由地表送到離海平面三百六十公里高，而且要在那兒搭建一個長達七十三公尺、寬度一百一十公尺、高二十公尺、重達四百二十噸，漂浮於電離層的國際太空站，這怎麼做到的啊？想想，光爬到101大樓樓頂，就令人兩腳顫抖，往下看頭皮發麻。那麼要在太空中建構這個龐然大物，怎不令眾生對太空科學家肅然起敬？
太空產業目前正夯，自從馬斯克的 SpaceX 自二○一八年二月，在美國加州范登堡空軍基地成功發射一枚獵鷹9號（Falcon 9）火箭，並將兩枚小型實驗通信衛星送入近地球軌道，星鏈（Starlink）計畫自此開啟。SpaceX 計畫通過近地軌道衛星群，提供覆蓋全球的高速網際網路。該公司將在未來幾年發射數量高達四萬餘枚的小型通信衛星，宣示太空科技發展已由早期政府主導的機構太空（institutional space）轉型為產業化的太空新紀元。
太空系統，舉凡火箭或太空船（包含人造衛星），其內部零件或組件都須具備抗輻射、抗溫差、耐強振、高效率、備援和自啟動能力等，把所有商用或工業級產品的最高規格全用上了。這也造就人們覺得太空科技砸大錢，是經濟富裕或第三世界窮兵犢武之國才能獲得入場券的僵化印象。
雖然如此，歷史腳步、人類進化、時代洪流還是會往前邁進，不會因為這些阻礙而停頓。因而國家太空發展策略就要有像火箭科學家一樣的思考，要有扎實的科技基礎，勇於嘗試、接受失敗、反省改進和堅持創新。

要成功，得模仿火箭科學家的特質
我想起美國甘迺迪總統一九六二年在萊斯大學發表演講時說道：「我們選擇在這十年內登陸月球並完成其他事，不是因為它很簡單，而是因為它很困難⋯⋯我們願意接受這挑戰，不願延期，且要戰勝⋯⋯」。這番話豪氣干雲，相當符合美國政治家常掛在口中的「Make America Great」。在人類太空發展歷程，雖是蘇聯拔得頭籌，於一九五七年發射了史普尼克（Spunik）人造衛星，但美國終能占領主導地位，從火箭、人造衛星、太空梭到登陸外太空星球。
見賢思齊，國內太空發展自福衛五號發射後，雖有快速成長，衛星元件自製率高達九五％，但國人仍欠缺的是面對高科技失敗後的容忍度。國家對前瞻太空科技的投入太保守，也欠缺宏遠的太空政策，這或許和我們民族性基因少了冒險犯難的DNA有關。然而，當先進國家都已經往外太空領域開疆闢土去了，我們還能不急起直追嗎？
本書由太空科學發展歷程思索問題的解決模式，由科學介紹引發哲學思維，啟動批判性的思考。有人性的具體描繪，更有問題解決的創造性策略。對從事決策的管理階層亦或想對自己人生帶來改變的人，本書提供的思維都能讓您獲益良多。
最後，以下幾個特質，是我親身由火箭科學家身上觀察到的，送給讀者做參考：
•相信知識的力量 •勇於嘗試的好奇心和實踐的勇氣 •堅定且不懼失敗的意志 •扎實的學理基礎 •樂觀而強健的個性
這些，您可以在書裡看見、參透這些特質，將能帶領您我從此不再害怕面對挑戰。（本文作者為國家太空中心主任）
【引言】
火箭科學思維，讓日常難題迎刃而解
一九六二年九月，約翰．甘迺迪總統站在萊斯大學人山人海的體育場裡，信誓旦旦地對著臺下群眾說，他將會在六○年代結束之前，把人類送上月球，並且安全地帶回地球。這個人類史上最早的登月計畫可說是膽大包天。
當甘迺迪發表這份演說時，許多登月所需要的科技與儀器根本還沒開發出來。當時沒有任何一名美國太空人，曾經在太空艙以外的環境進行過任務操作，也未曾有兩艘飛行器在外太空對接；美國國家航空暨太空總署（The National Aeronautics and Space Administration, NASA）對於月球表面是否夠堅硬、夠承載登陸器的重量，或者通信系統在月球上是否能如常運作等問題都一無所知。套句當時NASA一位執行官的話，「我們連環繞地球軌道運行都不知道能否做到，更何況要繞著月球運行。」
要讓飛行器環繞月球的軌道運行—更別說是要登陸月球表面—需要非比尋常的精準計算。這就像是對著離我們八．五公尺遠的一顆桃子丟飛鏢，並且要求只能輕輕地擦落一點桃子表面的絨毛，而不能碰到桃子本體一樣。更複雜的是，這顆桃子（也就是月球本人）一直以極快的速度在宇宙中移動。而要從月球回到地球的挑戰同等艱難，飛行器必須要以分毫不差的角度切入地球大氣層（這件事困難的程度，就像是必須在一枚硬幣側邊的一百八十條紋路中，迅速精準指出某一條），以避免飛行器與大氣層過於激烈的摩擦造成艙體焚毀，或者不小心像打水漂一樣，變成一顆擦邊球彈飛出去。
以一名政治人物而言，甘迺迪對這件事的困難程度算是坦承相告。「載著登陸月球太空艙的這架火箭，」他解釋道，「將會以前所未見的合金製成，這種尚未發明的合金將可以承受高於已知合金數倍的高溫與壓力，並且能精準地形塑與組合，比最精緻的手錶還要準確。而這架火箭將會被派出去執行一起從未有人膽敢嘗試的任務，去探索一個未知的天體。」
你沒看錯，那時連要打造火箭的合金都還沒被發明出來。
我們就這樣頭也不回地往虛無縹緲的宇宙中一跳，暗暗希望自己可以一邊往上飄，一邊抓緊時間趕快長出翅膀。
結果如奇蹟一般，翅膀真的長出來了。在一九六九年，也就是甘迺迪發表慷慨激昂的演說之後不到七年，尼爾．阿姆斯壯為人類邁開了這飛躍性的一大步。在萊特兄弟成功讓第一架動力飛行器起飛（僅支撐了十二秒、前進了三十六公尺）的短短六十六年後，人類的動力飛行器已經足以載人登上月球，還把人給載回來。
相較於人類的生命長度，這樣的飛躍式進步，常常被認為是科技的大獲全勝，但實際上並非如此。真正的勝利，來自於一套讓火箭科學家們能把不可能變成可能的思維步驟。也正是這一套思維步驟，讓科學家們成功地在太陽系裡進行十幾次一桿進洞的超音速飛行，把飛行器送到幾百萬公里遠的外太空去，並降落在一個預設的準確地點上。這套思維步驟讓人類越來越接近殖民其他星球、成為跨星球物種的目標，將會使商業化的太空旅遊成為人類生活的新常態。
做為一位火箭科學家，意味著透過一副截然不同的濾鏡看待事情。火箭科學家經常思考人們一般想像不到的事情、解決人們一般處理不了的問題，把失敗翻轉為勝利、讓限制成為優勢。對他們而言，不幸與意外是可以解開的謎團，而非不可跨越的路障。火箭科學家並非受盲目的信念驅使，而是一直在自我懷疑中前進；他們的目標不是短期的成果，而是長期的突破；他們知道世上沒有什麼牢不可破的金科玉律，預設的一切都可以被更改，而新的道路會在其中成型。
我即將在本書中分享的部分洞見，看似在所有科學領域中一體共通，然而火箭科學思考的範圍更廣、更大，因為這門科學所處理的風險非比尋常。每一次火箭升起，都是投入幾億美元做為賭注，如果是載人飛行器的話，上面更有無數珍貴的生命。
基本上，火箭升空的過程就是點燃一顆小型的核彈，只是這個爆炸必須經過非常精準的計算與控制。火箭點燃時釋放出超乎想像的狂暴能量，只要一個錯誤的步驟或一點點失準的計算，就可能造成最壞的後果。「在你點燃一具火箭引擎時，可能會發生一千種不同的情況，」太空探索技術公司（Space Exploration Technologies, SpaceX）的引擎推進工程師湯姆．穆勒（Tom Mueller）解釋，「而其中只有一種狀況是你想要的。」
所有我們在地球上習以為常的事情，在太空中都上下顛倒，不管實際或譬喻都是如此。當我們把一艘精細的飛行器送入艱苦卓絕的外太空環境時，有太多潛在的失敗點了。不僅有數以百萬個零件，還有綿延幾百公里長的電線，當有零件故障時—故障不可避免地會發生—火箭科學家必須在幾千種不同的雜音中，分辨出故障零件所發出的信號。而讓情況更加困難的是，通常這時候火箭都已經不在人類可以到達的範圍內，我們無法單純地掀開機器的蓋子，看看裡面發生了什麼事。
在現代社會中，以火箭科學家的方式思考是不可或缺的。我們眼前的這個世界正用一種令人目眩神迷的速度變化著，而我們也必須因應著做出變化，跟上世界的腳步。雖然並非每個人都對計算燃燒係數或者公轉軌道抱有熱情，但是我們每天都必須面對不熟悉且複雜的問題。如果能在缺乏明確的指導原則又有時間壓力的狀況下處理這些問題，我們就比其他人更占有優勢。
先不談火箭科學思維的好處。大家常認為像火箭科學家一樣思考，需要一些特殊天分（所以美國諺語常說「這又不是火箭科學」，來指這並非什麼高深的學問）。因此，艾爾頓．強的《火箭人》（Rocket Man）這首歌裡，歌詞寫著即使被選中參與火星任務，太空人還是感歎：「這些火箭科學，我實在不懂。」我們也挺同情以色列的第一任總統哈伊姆．魏茨曼，他曾經與愛因斯坦一起航行，橫越了大西洋。他們每天早上會一起在甲板上坐兩個小時，而這段時間，愛因斯坦會對魏茨曼解釋相對論。旅程結束時，魏茨曼說：「我相信愛因斯坦應該是懂得相對論的。」
這本書並不會教你相對論或其他任何複雜難懂的火箭推進技術。也就是說，我們要談的不是火箭科學背後的科學。你不會在這本書的任何一頁裡看到圖表，也不需要對眼花撩亂的數字有天分。不需要跑去念天體物理學博士，任何人都能經由本書一窺難解的火箭科學背後祕密，並從其中領悟到能改變人生的創造力和批判性思維。
簡單來說，看完這本書之後，你並不會成為一位火箭科學家，但是你會知道如何像火箭科學家一樣思考。

所有領域都通用的思考法
事實上，「火箭科學」是個大眾之間以訛傳訛的詞彙。大學裡並沒有「火箭科學」這個系所，也沒有一種職業的正式職稱叫做「火箭科學家」。「火箭科學」這個名詞，實際上是大家口頭上泛稱在太空旅行背後所須的一切科學理論與工程技術，而這也是我在本書中會使用的定義。這本書中，我將討論到科學家（充滿理想的宇宙研究者）以及工程師（讓太空旅行成真的硬體設計師）。
我曾經也是「火箭科學家」，在火星探測漫遊者計畫（Mars Exploration Rovers mission）的營運團隊裡工作過，曾經在二○○三年送出兩部漫遊者火星車到那個紅色的星球上。我規畫了不同的運作場景、幫助團隊選擇降落地點，並且寫出讓漫遊者拍攝火星照片的程式。時至今日，我的火箭科學經歷仍是我履歷中最有趣的篇章。有時我受邀發表演說，主持人在介紹我時一定會提到：「最令人津津樂道的是，歐贊曾經是位火箭科學家！」這通常會引起臺下聽眾的一陣驚呼，然後大家瞬間就忘記我的演講主題。我可以看得出來大部分聽眾的腦袋裡在想什麼：別管你的演講主題了，談談火箭科學家吧。
我們就不拐彎抹角了：大家都愛火箭科學家。
我們鄙視政治人物、嘲笑律師，但是熱愛那些在實驗室裡鍍過金的天才們，因為他們設計出火箭，並且讓它和諧地升空，航行在宇宙裡。每週四晚上，喜劇《宅男行不行》經常占據美國電視收視榜。劇中呈現的是一群性格古怪的天文物理宅生活。當李奧納德因為比較喜歡弦論而不是迴圈量子重力論而遭女友雷斯莉甩掉時，數以百萬的觀眾在電視機前大笑出聲。
有整整三個月的時間，在星期天晚上，超過三百萬名美國視聽大眾選擇收看紀錄片《宇宙大探索》，而非真人實境秀《鑽石求千金》。也就是說，大家選擇了黑洞而不是粉紅玫瑰泡泡。而關於火箭科學的電影—從《阿波羅13號》到《絕地救援》，從《星際效應》到《關鍵少數》—持續占據票房冠軍，並且收穫了一座接一座的小金人。
不過，儘管火箭科學家如此受到崇拜，世界卻沒有跟著他們的腳步走。創造力以及批判性思考並不是我們與生俱來的特質，我們天生對於大膽的想法會猶疑、拒絕與不確定性打交道，並且害怕失敗。這些特質在舊石器時代非常有用，曾經讓我們的祖先遠離有毒的食物以及凶猛的獵食者，但在資訊時代，這就是你程式裡的一隻蠕蟲。
企業往往盯著過去，一再重複已經上演過的戲碼，最終導致失敗。他們沒有勇氣冒險，只能一直沉浸在現狀裡。在我們個人的生活中，常常不願意使用自己批判思考的能力，把做結論的機會推給別人。久而久之，我們批判思考的能力就萎縮了。如果群眾沒有得到充分的資訊，並且對於看似可信的消息保持懷疑的態度，那麼民主制度就會衰退，假消息滿天飛、似是而非的假科學變得真偽難辨。
藉由這本書，我想要培養一個群體，他們並非火箭科學家，卻能用火箭科學家的思維方式去面對日常生活的問題。這些人將能掌握自己的生活，會開始質疑「假設、刻板印象、習慣成自然」的思維方式：會在別人只看到路障時，看到能將現實條件扳向自己的機會；會用理性的方式處理問題，並想出充滿創意的方法以重新定義現狀；會有合適的裝備，讓自己可以隨時發現假消息與假科學：將能開創出新的道路，並找出解決人類未來問題的辦法。
做為企業領導者，將會提出正確的問題，並且使用合適的工具解答；不會追逐流行、吹捧最新時尚；不會因為競爭對手都在使用某一些策略而不得不勉強跟隨；會探索一切事物的可能性，並達成其他人認為不可能的目標；將能躋身那些採用「火箭科學家思考法」的菁英管理階層。
華爾街的大企業們現在聘雇了所謂的「財務火箭學家」，把投資從一門藝術變成一門科學，而火箭科學思考法也幫助了零售業的龍頭們，在變動多端的市場中，決定把什麼產品放在貨架上。
無論你正站在發射臺上、在董事會議中、還是在你家客廳裡，這本書將一直保有實用的價值，不會用傳教式口吻來告訴你火箭科學思維法的好處，而是提出具體可行的策略，讓你把火箭思維應用在生活中的每一件事情上。為了讓本書提出的觀點淺顯易懂，我將火箭科學中的趣聞軼事與歷史、商業、政治、法律等實際事件結合，更生動地闡述應用火箭科學思維法所須具備的心態。
即使我的名字被大大地寫在封面上，但這本書其實是在站在許多巨人肩膀上完成的。這裡面包含了我在火星探測漫遊者計畫團隊裡的工作經驗、與火箭科學家們做過的無數訪談，以及長久以來，對科學及商業管理等不同領域所做的深入研究。我經常四處演講，向不同領域的專業人士分享自己做為火箭科學家的經驗—這些領域包括法律、零售、藥品、金融等等，並且在這個過程中一步步精雕細琢，將我的經驗更好地應用到不同產業中。
在這本書中，我選擇的九個火箭科學重要原則，也都可以廣泛應用於其他領域。我將逐一介紹火箭科學家們怎麼產生這些構想，以及這些構想的缺點又在哪裡。你將會讀到火箭科學的光榮與痛點、最輝煌的時刻及最災難的瞬間。
就像火箭一樣，本書也是分節進行、循序漸進的。
第一個階段：發射，將用於點燃你的思考力。突破性的思維總是充滿不確定性，所以我們從這裡開始。我會跟你分享：火箭科學家們怎麼與不確定性共舞，並且把風險轉換成優勢。我會談談在革命性創新背後的幾條原則。
首先，你會發現：企業在提出構想時常犯的巨大錯誤；一些看不見的規則如何限制你的思維；為什麼減法才是通往原創性的關鍵步驟。之後，我會談到思想實驗及登月思維—這是火箭科學家、新創企業、世界級優秀人才所採用的策略，讓他們在現實世界中從被動的觀察者轉變為主動的干預者。在閱讀的過程中，你會學到：為什麼靠近太陽飛行反而是安全的；如何用一個簡單的字讓創造力瞬間爆棚；挑戰一個大膽的目標時該採取的第一步驟是什麼。
第二階段：加速，將用來推動在第一階段中提出的構想，探索如何精準定義問題。事實上，要找到對的答案，得先學會問對的問題。接下來，我們會進行反轉思考，藉由證明自己的構想有誤（而非說服他人自己的正確性），來找出你的想法中可能存在的謬誤。我會揭露火箭科學家怎麼進行測試與驗證，讓你的構想可以在著陸時站得最穩。在這個階段中，你將會學到銳不可擋的太空人訓練策略，讓你能在下一次的簡報或產品發表中大展身手。
你會發現：希特勒掌權的過程，與一九九九年火星極地著陸者號（Mars Polar Lander）墜毀事件，有著同類型的設計謬誤；曾經拯救成千上百名嬰兒與幼童生命的策略，如何成功挽救被取消的火星探測漫遊者計畫。在本階段的最後一部分，我將告訴你如何藉由一則最被誤解的科學概念，學會解釋人類的行為。
第三個階段，也是最後一個階段：成功。你將學到成功與失敗都是能解鎖終極潛力的重要因素，同時也將發現為什麼「放手做、勇敢錯」這句格言，可能是一份通往災難的祕笈。我將會展示：產業巨人的崩壞與太空梭的爆炸有何相似之處；為什麼企業常說會從失敗中學習，現實中卻無法實現；能用相同心態對待成功與失敗，將帶來什麼益處；以及為什麼表現最優秀的人，往往視連續的成功為不可忽視的警訊。
通過這三個階段，你將脫胎換骨。你的想法不再被世界所形塑，而是反過來形塑世界；你不再是簡單跳出框架，而將能隨心所欲改變框架的形狀。

擁有天文夢的土耳其男孩
按照劇本，我好像應該要在這個時間點介紹一下自己寫這本書的心路歷程，以及我的成長故事。通常這種類型的書背後都會有個感人的故事：童年時候得到一支望遠鏡，從此愛上星空，決定花一生的時間研究火箭科學，並且在寫這本書時達到事業高峰—這種直線進行的美好故事。
但是我的故事跟這一點也不相像，而且我絕對不會想辦法把它拗成一個完美但遠離事實的形狀。
我小時候的確得到一支望遠鏡，說得精確點，其實是一副快散架的雙筒望遠鏡，而我從來沒有成功使用過它（這應該是個徵兆吧）。我的確從事過火箭科學的研究，而你將會在接下來的幾頁中，讀到我最後如何走到現在這一步。其實，這是一系列元素彼此激盪的結果：好運氣、一位優秀的導師、幾個良好的決定，以及或許一、兩個行政錯誤。
我來到美國的原因完全是陳腔濫調。我在伊斯坦堡長大，美國對我來說充滿了夢想，我對於美國的想像，是那些翻譯成土耳其文的美國電視節目綜合體。對我來說：美國是《活寶兄弟》裡面的賴瑞，他把自己從東歐來的表弟巴爾奇納入羽翼，一起在他們位於芝加哥的住所跳著「快樂舞」，來慶祝他們的好運氣；美國是《家有阿福》裡面的譚納一家人，提供庇護給一直嘗試著要吃掉他們家貓咪的毛茸茸外星人。
我以為，如果美國能給予巴爾奇或者外星人阿福一席之地，那裡一定也有我的位置。
我出生在一個環境清簡的家庭，而我一直希望能在人生中得到更好的機會。我父親六歲就開始工作，為他的公車司機父親與家庭主婦母親分擔家計。他必須在清晨之前起床，去領取剛從印刷機上噴出來的熱騰騰報紙，並且在學校開始上課前派送完。我的母親在土耳其鄉間長大，我的外公是由牧羊人轉職而成的公立學校教師，他與同是教師的外祖母一起，一磚一瓦建造他們教書的那間學校。
在我的成長過程中，家裡的電力供應一直是不穩定的，而頻繁停電對一個小男孩來說是個恐怖而難熬的經歷。為了轉移我的注意力，我父親發明了一項遊戲：他會點燃一根蠟燭，拿著我的足球模擬地球如何繞著太陽（蠟燭）公轉。
這是我的第一堂天文課，而我從此不可自拔。
夜裡，我夢遊在充滿洩氣破足球的宇宙；白天，我深陷在高權威的教育系統。在小學課堂上，老師並不叫我們的名字。每個學生會分配到一個號碼，就像為了方便辨認牲口而標明編號一樣。我們總共大概有一百五十四人還是三百五十九人吧（我不會說出自己的編號，那是我此生設定唯一的銀行PIN，去他的「請經常更換您的PIN」）。我們穿著一樣的衣服去學校，亮藍色的制服上縫著俐落的白領子，而且每個男孩都剪著一樣的小平頭。
每天上學時，我們都必須唱國歌，並且複誦一遍制式的學生誓言，發誓將自己貢獻給祖國。這些動作傳遞了很明顯的訊息：克制你自己、壓抑你的個人特質，必須學會服從以換取整體更大的利益。
「灌輸服從性」這項任務，甚至凌駕於其他教育目標之上。四年級的時候，我有次逃避剪髮，馬上引起當時校長的憤怒。他是個像推土機一樣的男人，比起學校校長，更適合當監獄管理員。他在一次服儀檢查中遠遠瞧見我比一般標準要長一些的頭髮，馬上像頭發火的犀牛一樣喘氣，接著從一個女孩頭上抓了一隻髮夾，插進我的頭髮中間，把這種公開羞辱當做對於不服從的懲罰。
教育系統認為，服從性高的孩子不會變壞，所以我們最好放棄那些討人厭的個人主義野心、遠大的夢想，以及替複雜問題找到有趣解方的能力。在這樣的教育系統中，出頭的不是那些反其道而行者、不是那些有創意的人、也不是新路途的開創者，而是那些能取悅權威的學生。他們那種低眉順眼、做人手下的態度，可以讓他們在需要勞動力的工業社會裡看起來比較有用。
遵守規則、尊敬長者、填鴨學習的文化，把想像力與創造力的空間壓縮得很小。我必須要自己想辦法培養這些能力，而我主要是從書本中學習。書本是我的避難所，我把自己的每一分錢拿去買書，並且小心溫柔地閱讀，很注意不要折到書頁或者拗到書背。我可以沉浸在雷．布萊伯利、以撒．艾西莫夫、亞瑟．克拉克的科幻小說中，並且真切地想像自己過著他們筆下人物的生活。我貪婪地狼吞虎嚥著每一本可以拿到手的天文學書籍，並且把像是愛因斯坦之類的科學家海報貼滿房間牆壁。在老式 Betamax 錄影帶上，卡爾．薩根在他的《宇宙：個人遊記》節目中對著我講話，我不太確定他到底在說些什麼，不過反正我聽了。
我成功自學如何寫程式，並且架了一個叫做太空實驗室（Space Labs）的網站。這是一封對天文學的電子情書，我在網站上用癟腳的小學程度英文，書寫所有一切我知道的太空知識。即使會寫程式這件事情並沒有讓我得到和女孩約會的機會，但在我之後的生涯中，這件事卻無比重要。
對我來說，火箭科學成了「逃離討厭事物」的同義詞。在土耳其，我的人生軌跡已經被預先規畫好了；但是在美國，在那個火箭科學的先鋒國家，我將擁有無窮的可能性。
十七歲時，我的逃逸速度１達標：我收到康乃爾大學的入學通知書，我童年時期的英雄人物薩根就曾是這所學校的天文學教授。開學時，我出現在康乃爾校園裡，帶著濃濃的腔調、穿著瘦瘦的歐版牛仔褲，並且過時地鍾愛著邦喬飛。
在我到達康乃爾不久，我就開始積極地了解學校的天文學系都在做些什麼。我打聽到有位天文學教授史蒂夫．斯奎爾（Steve Squyres）接了一個NASA的案子，要送一部漫遊者探測車上火星。斯奎爾教授於研究生時期，曾經在薩根手下工作，這一切對我來講簡直就是不可置信的美好巧合。
斯奎爾教授的實驗室並沒有開出職缺，但我還是把自己的履歷寄給他，並且闡述自己有多麼渴望在他手下工作。我並沒有抱著很高的期望，事實上，我幾乎是帶著祈禱的心情在做這件事。但是我一直記得父親給過我最棒的忠告：你如果不去買彩券，就永遠不會有中獎的一天。
所以我就去買了那張彩券，但是對於自己即將面臨的好運一無所知。我很驚訝斯奎爾教授竟然回信給我，並且邀請我到他的實驗室面談。而多虧了我在高中時代自學的程式語言，我得到這份「美夢成真，快捏我一下」的工作，得以參與火星任務的營運團隊，把兩部分別叫做精神號與機會號的探測車送上火星。我認真地讀了三遍我的聘僱合約，好確定上面真的寫著自己的名字，而不是什麼離譜的行政錯誤。
幾個星期之前，我人還在土耳其，在白日夢裡漫遊宇宙，現在我竟然得到搖滾區的座位，實際參與行動。我叫出內心的巴爾奇，好好地跳了支快樂舞。對我來說，充滿希望與機會的美國夢，不再是口耳相傳的陳腔濫調。
至今，我都還記得第一次走進康乃爾宇宙科學大樓四樓那間所謂的「火星室」，牆上貼滿圖表及火星表面的各種照片。那間教室雜亂無章、沒有窗戶，並且裝了令人頭痛暈眩的日光燈，但是我立刻愛上了它。
首先，我必須快速學會如何像火箭科學家那樣思考。我花了幾個月的時間，專注聆聽各種對話、閱讀像山一樣高的各種文件，然後想辦法找出一整套我不認識的縮寫分別代表什麼。在空餘的時間裡，我同時也參與了卡西尼—惠更司任務（Cassini-Huygens mission），在這個任務中，一艘飛行器被送去研究土星及其周圍的環境。
但隨著時間流逝，我對於天文物理學的熱情慢慢減退，開始察覺到在課堂上所學的理論與現實上的應用離得很遠，而我事實上一直都對實做比較有興趣，對理論建構反倒沒有那麼熱衷。我喜歡學習火箭科學背後的思考模式，但並不真的喜愛為了支撐起火箭科學運作，而必須學習的物理理論與數學模型。我就像是個喜歡擀麵糰但不愛做餅乾的烘焙師。我身邊有許多比我更擅長這些數學物理的同學，而我也認為把自己從太空任務裡學到的批判性思考應用在其他地方，會比機械式地重新證明 E = mc2 要有趣得多。
雖然我依舊參與著火星與土星的計畫，但也同時開始探索其他可能性。我發覺自己對於社會上的動態更有興趣，所以決定攻讀法律。我母親對此非常高興，因為這表示：她不再需要糾正朋友一直找她不是占星學家的兒子看星座運勢了。
即使我改變了自己的軌道，但是依然帶著四年來在天文物理學研究中所得到的工具。火箭科學裡的批判性思考，讓我以第一名的成績從法律系畢業，並且創下學校有史以來最高的平均成績。畢業之後，我得到一份夢寐以求的合約，在聯邦第九巡迴上訴法院裡工作，因此待在法律的領域中做了兩年。
在此之後，我決定進入學術界，想把自己從火箭科學中學到的批判性思考與創造力帶進教育界。幼年時期在土耳其所受到的服從式教育，把我推向這條路。我希望讓自己的學生們敢擁有偉大的夢想、挑戰性的假設，並且主動去形塑這個快速變化的世界。
意識到自己在教室裡傳授的課程聽眾有限後，我創立了一個線上平臺，將我的洞見分享給全世界。我每週撰寫文章，談論如何挑戰既有的慣性思維、對現狀進行新的想像，成功吸引了成千上萬的讀者。
而事實是，我在到達這一步之前，一直不知道自己正朝著什麼方向走去。然而現在回頭看，我終於理解到自己的終點早在一開始就決定了。
一條貫穿所有的緯線，串連起我生命中種種多元的追求與經歷。我從火箭科學漫步到法律，最終走到寫作、對各式各樣的觀眾進行演講。我五花八門的目標最終指向一件事：開發一套火箭科學般的思維工具，並且將自己所學分享給他人。要把艱澀的概念轉換為平易近人的語言，需要客觀的觀點，也就是需要一個人既懂得火箭科學家的思維方式、可以剖析他們工作的程序，但是實際上又離火箭科學有一段距離。
我發覺自己正站在火箭科學的內行與外行之間，而我意外地為了寫出這一本書，努力了一輩子。

改變思考，進一步改變世界
在我寫這本書的期間，世界上的敵對與分裂似乎達到白熱化。撇開世俗利益上的衝突，從火箭科學家的觀點來看，將發現人類的共同點比起相異點要多。從外太空看向地球，會發現那是顆宇宙黑幕上點綴著白色絲帶的燦藍光點，所有世俗上的分界都不再可見。每一個在地球上存活的生命都帶著宇宙大爆炸的遺痕，就像古羅馬詩人盧克萊修所寫：「我們都是自從天降落的種子發芽的。」美國科學教育家比爾．奈也說：「從重力的角度而言，每個在地球上的人都抱著同一顆直徑一萬兩千七百四十二公里的濕潤球體，在宇宙裡轉來轉去。沒有人可以獨挑大梁，我們所有人都在同一條船上。」
宇宙的浩瀚，把我們世俗的顧慮放進了合理的脈絡中，並且將全人類以共同分享的經驗連結起來—我們在幾千年裡，都曾經抬頭仰望過同一片星空，看見數兆公里之外的星球，看見數千年前發出的光線，並且提出同樣的問題：我們是誰？我們從哪裡來？我們將往哪裡去？
航海家1號（Voyager 1）於一九七七年升空，為我們首次描繪出外太陽系的形貌，拍到了木星、土星以及更遠之處的照片。當它最終完成了它的旅行，航行到太陽系的邊緣時，薩根想到要讓它回過頭來，面對著地球拍攝它任務中的最後一張照片。現在，這張被稱為「暗淡藍點」（Pale Blue Dot）的經典照片中，地球只占了小小的幾個像素。用薩根那句令人難忘的話來說，那是一粒幾乎不可見的「微小塵埃懸掛在陽光之中」。
我們總是傾向把自己放在一切的中心，但是從外太空的角度俯視，地球就只是「宇宙廣袤黑暗中一顆孤獨的光斑」。薩根對於暗淡藍點有進一步的評論：「想想那些讓地球血流成河的將軍與皇帝們，在光輝與勝利中暫時成為這顆小點上一塊碎片的主人；想想那些無止盡的殘酷行為，被這小點上某一角落的居民，加諸在另一個幾乎無法分辨的角落居民身上。」火箭科學教導我們如何認識自己在無垠宇宙中有限的角色，並且提醒我們要溫柔善良地對待他人。我們的生命不過是宇宙裡一閃而逝的一個光點，但我們要讓這個光點具有意義。
學習怎麼成為火箭科學家，並不僅僅是改變你觀看世界的方式，你將會得到力量，去改變世界本身。

【推薦序】哪有不可能？火箭科學家就是這樣做到的！／林俊良
Driving isn't rocket science⋯⋯開車又不是火箭科學，哪有那麼難啦！⋯⋯相信熟諳英文俗話的讀者，很容易就字面理解它的含意。
二○二○年六月二十五日，由國家太空中心（NSPO）、美國海洋大氣總署（NOAA）團隊和英國SSTL公司共同研製的福衛七號（FORMOSAT-7）衛星，搭載於美國 SpaceX 超級獵鷹重型火箭（Falcon Heavy），伴隨著熊熊烈焰呼囂直上太空的場景，不管是在卡納維爾角火箭發射現場的群眾，或透過網路觀看的民眾，無不深受震撼。
發射後九十一分鐘，國家太空中心獲得由獵...

各界推薦
推薦序 哪有不可能？火箭科學家就是這樣做到的！／林俊良
引言：火箭科學思維，讓日常難題迎刃而解

第一階段 發射

1 在未知面前展翅高飛──懷疑的巨大力量
盲目崇拜確定性
偉大的未知
未知的已知
不確定性的鑑賞家
萬有理論
這件事挺有趣的
冥王星降格事件
進階版的遮臉躲貓貓
為什麼冗餘並不多餘
安全邊際

2 從基本命題出發──所有革命性創新背後的共同原料
我們一直都是這樣做
大家都這樣做
回到基本命題
隱形框架如何扯你後腿
為什麼該拿自己的成就去冒險
喜歡摧毀的好胃口
像顆拆屋鐵球般撞進來
奧坎的剃刀

3 心靈遊戲──如何利用思想實驗推進自己，達成突破
心靈的實驗室
好奇心殺死薛丁格的貓
終身幼稚園
記得要常常覺得無聊
比較蘋果與橘子
孤獨天才的神話
初學者心態

4 登月思考法──將不可能化為可能的科學與企業
登月思考法的力量
擁抱天馬行空
嚇嚇你的大腦
成功登月的企業
一間無聊的公司
回到未來
猴子優先

第二階段 加速

5 如果我們送兩部火星車上去呢？──如何重新建構問題，產生更好的答案
未審先判
質疑你的問題
自己的分身
策略與手段
在圖釘盒外找答案
翻過來會怎麼樣

6 翻轉的力量──如何窺見真相並做出聰明的決定
事實不會改變想法 事情有點有趣 反對「主張」的例子 一窩假設 漏掉了什麼？ 殺掉你的智慧勞動成果 一只充滿光的盒子

7 邊飛邊試，邊試邊飛──如何在產品發表或工作面談大獲成功
測試帶來的問題
斷點
法蘭克斯坦的怪物
正確的事情
民意的火箭科學
觀察者效應
多重測試

第三階段 成功

8 失敗才能讓你更成功──如何將挫敗轉型為勝利
太害怕失敗了
失敗是個選項
快速失敗的問題
快速學習，而非快速失敗
開幕與閉幕
輸入比輸出重要
太迷人了！
盲目飛行
心理安全
為你的錯誤打廣告
如何優雅失敗

9 驕兵必敗──成功如何導致火箭科學史上最大災難
「成功」這個壞老師
永久的半成品
偶爾的成功
幸運的低空飛過
遮住後果
事前驗屍法
原因背後的原因
不安全的安全

後記：嶄新的世界

各界推薦
推薦序 哪有不可能？火箭科學家就是這樣做到的！／林俊良
引言：火箭科學思維，讓日常難題迎刃而解

第一階段 發射

1 在未知面前展翅高飛──懷疑的巨大力量
盲目崇拜確定性
偉大的未知
未知的已知
不確定性的鑑賞家
萬有理論
這件事挺有趣的
冥王星降格事件
進階版的遮臉躲貓貓
為什麼冗餘並不多餘
安全邊際

2 從基本命題出發──所有革命性創新背後的共同原料
我們一直都是這樣做
大家都這樣做
回到基本命題
隱形框架如何扯你後腿
為什麼該拿自己的成就去冒險
喜歡摧毀的好胃口
像顆拆屋鐵球般撞進來
奧...