ОТКРОЙ В СЕБЕ ТАЛАНТ

Алмазные этюды: выбор Цели

ГЛАВА 4. МАЯК-НЕВИДИМКА

Вижу Цель!

Известный психолог В.Франкл, проведя несколько лет в нацистских концлагерях и наблюдая за товарищами по заключению, сделал удивительное открытие: в тех страшных условиях наибольшие шансы выжить имели те, кто не потерял своего смысла жизни. Самые физически крепкие люди, потерявшие его, были обречены. Психолог пришел к выводу, что человек становится Человеком лишь благодаря наличию смысла существования. Это легло в основу его учения о смысле жизни. Потеря смысла жизни - одно из самых страшных психических заболеваний. Он выделил три группы ценностей, важных для смысла жизни. Одна из них - ценности творчества.

Если даже обычный человек без цели жизни - больной, то творческая личность немыслима без творческой Цели жизни.

Творческая Цель не дается человеку свыше, а обретается, порой нелегким, трудом. Ее выбору предшествует выбор своей области интереса и углубление в нее. Следующий шаг - стремление внести в нее нечто новое, то есть формируется главный вектор творческого поиска. И уж затем в направлении этого вектора происходит выбор конкретной Цели.

Вспомним уже рассмотренные примеры творческих личностей. В таблице 1 приведены области их интересов (главные векторы творческого поиска) и творческие Цели, на которые они вышли, работая в этих направлениях.

Так что же такое творческая Цель в науке и технике?

Таблица 1. Некоторые примеры творческих Целей

Творческая Цель в науке и технике - это стремление решить конкретную научную, техническую или научно-техническую проблему, которая была выявлена творческой личностью в направлении главного вектора творческого поиска (в области ее интересов), и решение которой может дать конкретный творческий результат (принципиально новый, следовательно, достигаемый через преодоление барьера НЕВОЗМОЖНОГО, и полезный). (см. главу 2.)

Основное отличие творческой Цели от главного вектора творческого поиска состоит в том, что Цель всегда конкретна, а вектор характеризует лишь общее стремление к поиску нового в выбранной области (области интереса).

Из данной характеристики видно, что для достижения творческой Цели, то есть для решения конкретной проблемы, необходимо выявить и решить одну или целый комплекс творческих задач, которые ОБЯЗАТЕЛЬНО содержатся в ней. Следовательно, вслед за постановкой творческой Цели должно быть действие, стремление достигнуть поставленную Цель, что невозможно без выявления творческих задач. В рассмотренных ранее примерах мы уже видели, какие увлекательнейшие задачи могут быть выявлены в процессе достижения поставленных творческих Целей.

В каких же случаях поставленная Цель не может считаться творческой?

Цель может не соответствовать понятию творческой по новизне. Так, французский изобретатель Б.Мари получил патент Франции N 2 593 136 на простое подводное дыхательное устройство. Суть изобретения в том, что ныряльщик вдыхает воздух из резиновой камеры, притопленной с помощью груза. Запас воздуха позволяет сделать несколько вдохов и продлить пребывание под водой. Идея, несомненно, полезна. Только... известна уже несколько тысяч лет! На одном древнеассирийском барельефе (1000 г. до н.э.) изображен ныряльщик, дышащий под водой из кожаного бурдюка. Каждое лето мальчишки "изобретают" это нехитрое устройство, используя вместо бурдюка автомобильную камеру.

Цель может не соответствовать понятию творческой и с точки зрения полезности ее результатов. Так, американский изобретатель А.Педриг поставил себе целью сделать как можно больше бесполезных изобретений и весьма в этом преуспел - 162 абсолютно бесполезных изобретения! В число их входят, например, велосипед для поездок по... дну болота, автомобильный руль... на заднем сидении.

Зная критерии творческого результата, даже относительно бесполезную цель можно превратить в творческую Цель. Например, спортивный рекорд в какой-либо области потому и рекорд, что принадлежит одному человеку. Следовательно, при постановке такого рекорда надо стремиться к тому, чтобы его результаты стали каким-то образом полезны или доступны для всех. Известный ныряльщик Жак Майоль первым сумел без акваланга достигнуть глубины 105 метров. Ему принадлежит множество других выдающихся спортивных достижений в нырянии. Но делает это он не ради рекордов, а ради исследования влияния больших глубин на человека и разработки уникальной системы тренировки для подводных пловцов. Швейцарский ученый Огюст Пикар на стратостате собственной конструкции первым достиг высоты 16 201 метров. Авиационная федерация зафиксировала это достижение в качестве спортивного рекорда. Но не за рекордом летел Пикар в стратосферу. Его главной Целью было исследование космических лучей, своим изобретением он проложил человечеству дорогу в верхние слои атмосферы.

Шасси для трансатлантического

Задача N26:

В 1925 году французский ас Рене Фонк заказал известному русскому авиаконструктору И.И.Сикорскому самолет для беспосадочного перелета через Атлантику. Самолет должен был нести большой экипаж и огромный запас топлива. Это требовало усиления каркаса и вело к недопустимому увеличению веса.

Сикорский решил не усиливать каркас, а снабдить самолет дополнительным шасси, которое бы воспринимало во время взлета значительную долю нагрузки. В воздухе нагрузку воспримут крылья, и шасси станет не нужным: при посадке вес топлива сильно уменьшится. Чем легче дополнительное шасси, тем больше дополнительного топлива можно взять на борт. Но слишком легкое шасси не будет иметь достаточную прочность. Как быть?

Выбор творческой Цели: первые шаги

"Дошел я до перекрестка и не знаю, куда мне идти. С полчаса я раздумывал, как мне быть, потом повернул налево. К вечеру я нагнал циркачей-ковбоев и с ними двинулся на Запад. Я часто думаю, что было бы со мной, если бы я выбрал другую дорогу.

- По-моему, было бы то же самое, - философски ответил Боб Тидбол. - Дело не в дороге, которую мы выбираем; то, что внутри нас, заставляет нас выбирать дорогу".

Эти строки из рассказа замечательного американского писателя О'Генри в полном мере можно отнести и к проблеме выбора творческой Цели. Для творческого самовоспитания на первых порах не столь важно, какую именно Цель выбрать. Важнее другое: как правильно подготовиться к такому выбору. Придет время, и именно такая подготовка сыграет решающую роль в выборе Цели жизни, а вовсе не случайный "поворот налево". Именно в этой подготовке и заключается становление творческой личности.

Рассмотрим основные этапы становления творческой личности в науке и технике (развитие поисковой активности и воображения; многообразие интересов; возникновение интереса к конкретной области науки и техники; формирование главного вектора творческого поиска; формирование творческой Цели) и пути наиболее эффективного их прохождения, являющиеся обобщением опыта многих творческих личностей. Впервые подобное обобщение сделали Г.С.Альтшуллер и И.М.Верткин¹.

Шаг 1: Развитие поисковой активности и воображения

Человеку от рождения присуще стремление к новому, необычному. Это инстинкт, делающий нас с первых дней прирожденными исследователями. Благодаря ему мы познаем окружающий мир, учимся распознавать предметы, говорить и т.д. Обращали ли вы внимание на то, с какой радостью малыш тянется к неизвестному предмету? Радость от встречи с новым - неотъемлемая часть познавательного инстинкта. А жажда необычайного, романтики, которая трепетом охватывает нас в юности? Такую тягу к неведомому психологи называют поисковой активностью. Направленная на познание, она является главным условием становления творческой личности, помогая в самых обыденных явлениях увидеть необычайное. А без этого невозможно творчество.

Но бывает иначе: подрастая, человек начинает подозрительно, с опаской относиться к новому. И куда только исчезает то естественное, природное чувство радости? Это происходит оттого, что человек замыкается в ограниченном круге интересов, перестает интересоваться новым. То есть, подобно тому, как физически крепкий человек "теряет форму", прекращая тренировки.

Как сохранить в себе поисковую активность, развить ее? Существует ли какое-нибудь средство?

"И в эту минуту раздался мужественный голос человека.
Ему отвечали не менее решительные голоса.
- Все ли выброшено?
- Нет. Остались еще деньги - десять тысяч франков золотом.
Тяжелый мешок тотчас полетел в воду.
- Поднимается ли шар?
- Да, немного, но он сейчас же снова опустится!
- Можно еще что-нибудь выбросить?
- Ничего.
- Можно. Корзину! Уцепимся за веревки! В воду корзину!"
(Жюль Верн. Таинственный остров).

Да, это магическое средство - книги, в которых есть место тайне, загадке, творческому порыву, благородству, далеким неведомым мирам и необычным приключениям!

"Лекарство" бывает горьким, но только не в этом случае! Жюль Верн, Герберт Уэллс, Иван Ефремов, Александр Беляев, Генри Хаггард, Артур Конан Дойл, Александр Грин, Джек Лондон... - одно только перечисление этих имен волнует воображение. Кто может подсчитать, сколько мальчишек и девчонок бессонными ночами уносились в чудесные миры, созданные воображением этих и многих других писателей? Их книги будоражат воображение, мечты о несбыточном, формируют мировоззрение...

При знакомстве с биографиями знаменитых творческих личностей в первую очередь привлекает внимание важная роль книг в их детстве и юности. Упомянем таких выдающихся творцов науки и техники, как В.И.Вернадский, К.Э.Циолковский, Ж.-И.Кусто, А.Л.Чижевский, Д.Габор, И.И.Сикорский.

И.А.Ефремов прямо указывал на решающую роль книг в своей судьбе: "Мой интерес к палеонтологии, который я сохранил на всю жизнь, возник от десятикопеечной книги из сытинской библиотеки. Всем я обязан книгам. Фантазия, стремление к занятиям, образы людей, которым я хотел подражать, - все я брал из прочитанного, из литературы."

Книги оказывают важное влияние на развитие будущей творческой личности и с другой, не менее важной стороны. В юности свойственно искать образцы для подражания. Одни стремятся подражать известным киноактерам, другие - музыкантам, спортсменам и т.д. Если бы они знали, как небезобидно это занятие, то, возможно, были бы осмотрительнее в своем выборе!

Психологи доказывают, что образ "идеального героя" оказывает огромное влияние на формирование человека и даже на его последующую судьбу! То же и с творчеством. Так, американские психологи Р.С.Алберт и М.А.Рунко после анализа многочисленных биографий пришли к выводу: будущие творческие личности в детстве и юности предпочитают подражать известным ученым, изобретателям и вообще личностям с ярко выраженными творческими наклонностями.

Вот лишь несколько примеров влияния образа "идеального героя". Идеалами известного биолога Г.Селье были знаменитые биологи Клод Бернар, Луи Пастер, Роберт Кох, Пауль Эрлих. Для Д.Габора, изобретателя магнитной линзы и открывателя основ голографии, с детства образцом для подражания был знаменитый американский изобретатель Т.Эдисон.

Космонавт В.Джанибеков вспоминал: "Мечта в человеке не рождается сама по себе. Мечта воспитывается. Одним из главных воспитателей моей судьбы стал писатель-фантаст Иван Ефремов. Я помню, какое потрясение испытал еще мальчишкой, когда прочел "Туманность Андромеды". Чистота ефремовских героев, их благородная целеустремленность к высоким свершениям - вот что пленяет меня... Трудно переоценить воспитательное значение произведений И.А.Ефремова..."

Вывод прост: выбирай себе для подражания образ такого человека, каким сам желаешь стать в будущем.

Литература и жизнь представляют богатейший выбор: от капитана Немо до профессора Челленджера; великое множество вымышленных и реальных творцов науки и техники. Фантастика, приключения, книги о путешествиях, биографиях ученых и изобретателей, хорошие научно-популярные книги развивают и другое ценнейшее для творческой личности качество - воображение. Трудно переоценить его роль в развитии творческой личности, в выборе Цели жизни, в процессе творчества.

Как никто другой понимая его важность, знаменитый писатель-фантаст Герберт Уэллс как-то заметил: "Отсутствие воображения - это возврат к животному состоянию; испорченное воображение - похоть и трусость; но благородное воображение - это бог, вернувшийся на грешную землю." 2 0По способности воздействия на воображение книга оставляет далеко позади своих соперников - фильмы и игровые компьютерные программы, ибо только она способна представить полный простор воображению, не навязывая готовые (и чужие!) штампы.

Самый действенный способ воспитания в творчестве - самовоспитание, и здесь не следует пренебрегать широкими возможностями, предоставляемыми литературой.

Шаг 2: Многообразие интересов

Развитие поисковой активности и воображения усиливает жажду познания, требует выхода в многообразии увлечений и интересов. Подтверждение тому можно найти в любой биографии творческой личности. В предыдущей главе мы уже познакомились с многообразием интересов И.А.Ефремова в детстве и юности.

Изобретатель акваланга и исследователь моря Жак-Ив Кусто большую часть детства провел на берегу Атлантики. Здесь он полюбил море и стал отличным пловцом. Зачитывался морскими романами Монфреда, в воображении путешествовал с героями Жюля Верна и, конечно, со знаменитым капитаном Немо. Хотя в то время всерьез не задумывался о подводном мире.

Кстати, в будущем он использовал идею высотного наблюдательного мостика, вычитанную когда-то в одном из романов Монфреда, которому удалось спастись от погони пиратов в Красном море, пройдя через лабиринты кораллового рифа. Благодаря высотному наблюдательному мостику "Калипсо" - легендарное судно Кусто - могло забираться в самые гибельные дебри коралловых рифов для проведения уникальных исследований.

Кусто увлекался также техникой, конструированием, киносъемками, иностранными языками, пытался сам сочинять книги. Так, в тринадцать лет он сочинил повесть "Приключения в Мексике", сам нарисовал к ней рисунки и переплел ее. В одиннадцать лет из деталей конструктора он собрал модель плавучего крана. Взрослые обратили внимание, что мальчик внес в конструкцию важное усовершенствование. В его тумбочке всегда лежала кипа бланков с "фирменной" печатью: "ЗИКС ФИЛЬМ, Джек Кусто, продюсер, директор и главный оператор". Позднее он вспоминал: "Конечно, фильмы были так себе. Больше всего мне нравилось разбирать камеру и проявлять ленту". Уже с пятнадцати лет родители отпускали его во время каникул в самостоятельные путешествия по другим странам. Все эти увлечение не прошли бесследно и в будущем сыграли важную роль в его творчестве.

Не может не поражать многообразие интересов в детстве и юности выдающегося ученого, основателя гелиобиологии, Александра Леонидовича Чижевского: физика, химия, математика, астрономия, ботаника, зоология, история, поэзия, мифы разных народов, живопись, иностранные языки. И в будущем все это он использовал при создании новой науки!

Многообразие увлечений в детстве и юности одновременно причина и стимул саморазвития, оно обогащает духовный мир человека, дает богатство выбора своего призвания в творчестве, оказывает могучее и благотворное влияние на последующую творческую деятельность. Далее мы сможем убедиться в справедливости последнего утверждения.

Шаг 3: Возникновение интереса к конкретной области науки или техники

"Когда мне было что-то около одиннадцати лет - это было в 1900 году, - мне приснился чудесный и удивительный сон. В течение нескольких дней я жил под впечатлением этого сна...

Я шел по узкому, роскошно украшенному коридору. По обеим его сторонам - двери орехового дерева, похожие на те, что ведут в каюты парохода. Пол был покрыт красивым ковром. Круглые электрические светильники, вделанные в потолок, излучали приятный голубоватый свет. Я шел медленно, чувствуя ногами легкую вибрацию, и ничуть не был удивлен, что она чем-то отличается от вибрации парохода или поезда. Я принимал это как должное, потому что знал, что нахожусь на борту огромного летающего судна. Я подошел к концу коридора и открыл дверь в богато украшенную кают-компанию - и тут я проснулся.

Все кончилось. Похожий на дворец летающий корабль был всего лишь прекрасным плодом воображения. В то время я знал, что человеку пока не удалось создать успешно летающий аппарат, мне говорили, что это считается невозможным."

В 1931 году знаменитый русский авиаконструктор Игорь Иванович Сикорский создал новую летающую лодку S-40, положившую начало регулярным полетам в Южную Америку, через Тихий и Атлантический океаны. Во время последнего испытательного полета, проходившего ночью, он вышел из пилотской кабины в салон и замер от удивления - где-то уже он все это видел! И тут вспомнил давний детский сон...

Невозможно объяснить, почему среди огромного многообразия возможных интересов у человека внезапно вспыхивает сильный интерес именно к той, а не иной области науки или техники. В каждом конкретном случае это зависит от множества случайностей. Но само возникновение такого интереса закономерно для живой, пытливой души, тянущейся к знаниям и неведомому, и определяется предшествующими этапами становления творческой личности.

Роль случая, внезапного яркого впечатления, дающих первый толчок в направлении к будущей творческой Цели, можно уподобить громкому звуку в горах, в одно мгновение освобождающему накопленную за долгие годы энергию могучей снежной лавины. Таким "звуком" может стать увлекательная идея из прочитанной книги (опять книги!), какое-либо событие, встреча с интересным человеком и т.п.

Влияние книги. Известно, что стремление найти способ преодоления тяготения Земли и путешествий в космосе возникло у К.Э.Циолковского под влиянием романа Ж.Верна "Из пушки на Луну". Известный геолог и путешественник, автор увлекательных книг "Плутония" и "Земля Санникова", В.А.Обручев вспоминал: "Романы Жюля Верна побудили во мне интерес к естествознанию, к изучению природы далеких малоизвестных стран."

Писатель-фантаст Жюль Верн оказался непревзойденным по влиянию на будущих творцов науки и техники. Среди его "крестников" астрофизик А.Б.Северный, физик, создатель стратостата и батискафа О.Пикар, создатели вертолета Хуан де ла Сиерва, Б.Н.Юрьев, И.И.Сикорский, конструкторы подводных лодок Саймон Лейк и Лебеф, изобретатель подводной термоэлектростанции Ж.Клод, путешественники Ф.Нансен, Р.Бэрд, С.Гедин и многие другие. Недаром Ж.Верн до сих пор лидирует в рейтинге самых издаваемых писателей мира.

Интерес к палеонтологии возник у И.А.Ефремова после прочтения "Путешествия к центру Земли" Ж.Верна, "Затерянного мира" А.Конан Дойла и маленькой научно-популярной книжки. В свою очередь, создатель общей теории и основ практической голографии Ю.Н.Денисюк занялся исследованиями в этой области под влиянием идеи объемного изображения из рассказов И.А.Ефремова "Тень минувшего" и "Звездные корабли".

Влияние интересного человека может дополнять, заметно усиливать влияние прочитанного. 19-летний рабочий переплетной мастерской Майкл Фарадей случайно попал на цикл лекций знаменитого химика Г.Дэви. Эти четыре лекции разожгли в будущем великом физике, и ранее зачитывавшемся популярной и научной литературой, сильное желание посвятить себя науке.

Однажды на маленькой станции Маунт-Клеменс молодой разносчик газет Томас Эдисон буквально из-под колес поезда выхватил игравшего на рельсах малыша. Отец спасенного, начальник станции, в благодарность взялся обучить любознательного юношу телеграфному делу. Знакомство с телеграфом и книги физика М.Фарадея сыграли решающую роль в становлении знаменитого американского изобретателя.

На формирование интересов великого ученого, основателя биогеохимии и учения о биосфере и ноосфере, В.И.Вернадского огромное влияние оказали книга "Великие явления и очерки природы" и долгие увлекательные беседы со своим дядей Е.М.Короленко, человеком незаурядного ума.

Влияние события, случая. Глубокий интерес к астрономии возник у А.Л.Чижевского, когда в детстве он впервые взглянул в телескоп на звездное небо и был до глубины души потрясен "вселенской беспредельностью". Изобретатель телевидения Владимир Козьмич Зворыкин пристрастился к электротехнике во время летних каникул на отцовском пароходе, где ему довелось заниматься ремонтом электрооборудования.

Ж.-И.Кусто, уже будучи молодым морским офицером, считался одним из лучших пловцов французского флота. Он много тренировался, но соленую воду воспринимал лишь как досадную помеху, разъедающую глаза. Однажды знакомые порекомендовали ему для защиты глаз только что появившиеся очки Ферне, напоминающие современные очки для спортивного плавания. В своей знаменитой книге "В мире безмолвия" он вспоминал об удивительном мгновении, когда впервые взглянул на подводный мир: "И вдруг мне открылось поразительное зрелище: подводные скалы, покрытые зарослями зеленых, бурых, серебристых водорослей, среди которых плавали в кристально чистой воде неизвестные мне рыбы. Вынырнув на поверхность за воздухом, я увидел автомашины, людей, уличные фонари. Затем снова погрузил лицо в воду, и цивилизованный мир сразу исчез; внизу были джунгли, недоступные взору тех, кто движется над водой.

Бывает, на вашу долю выпадает счастливое сознание того, что жизнь разом изменилась; вы прощаетесь со старым и приветствуете новое, бросаясь очертя голову навстречу неизведанному. Так случилось со мной в тот летний день в Ле Мурильоне, когда у меня открылись глаза на чудеса моря."

Рассмотренные варианты влияния на возникновение сильного интереса в чистом, так сказать, виде не столь уж часты. Обычно они оказывают совместное влияние, смешиваясь между собой в разных пропорциях. Например, И.И.Сикорский впервые узнал о геликоптере из рассказов матери о великом итальянском мыслителе эпохи Возрождения Леонардо да Винчи и его удивительном изобретении. Мальчика поразило, что такая машина с помощью большого винта может взлетать подобно воздушному шару. Мечта построить такую машину укрепилась после знакомства с идеей электрического геликоптера в романе Ж.Верна "Робур Завоеватель". Он даже строил летающие модели вертолета с резиновым мотором. А окончательное решение отдать свое сердце авиации пришло после известий о полетах графа Цеппелина на своем дирижабле и историческом полете братьев Райт.

Утомительная работа

Задача N27:

В одной лаборатории, занимающейся селекцией новых сортов пшеницы, лаборанты извлекали зерна из срезанных колосков, подсчитывали их количество, взвешивали и по определенным признакам раскладывали по разным кучкам. Затем научные сотрудники повторно, более тщательно сортировали семена. Работа кропотливая. Особенно утомляла необходимость осторожного обращения с пинцетом, чтобы не повредит выбранное зерно. Что бы вы предложили для того, чтобы каждое зернышко можно было легко и просто брать пинцетом, не опасаясь повредить его?

Укрощение строптивого

Задача N 28:

При приближении к пешеходному переходу или другому опасному участку дороги водитель автомобиля обязан снизить скорость. Некоторые лихачи не обращают внимания на предупредительные знаки. Поставить на каждом таком участке дороги патруль? Невозможно! Автоматические камеры, фотографирующие нарушителей, также не решают проблему: важнее не наказание впоследствии, а предотвращение возможности катастрофы сразу на месте. Предложите простейшее решение, позволяющее заставить строптивых водителей обязательно (!) снижать скорость перед пешеходным переходом. Как быть?

Во время посадки

Задача N 29:

Во время посадки самолета неподвижные колеса шасси соприкасаются со стремительно набегающей взлетно-посадочной полосой. В то мгновение, пока они, соприкоснувшись с полосой, раскручиваются до посадочной скорости, бетонное покрытие полосы столь интенсивно истирает резину покрышек, что за самолетом тянется шлейф дыма. В результате покрышки быстро изнашиваются. Хорошо бы предварительно, перед посадкой раскрутить колеса до посадочной скорости, но как? Попробуйте предложить идею простого "раскруточного" устройства.

Наука побеждать: достижение идеального конечного результата

Вспомним задачу N26, которую решал авиаконструктор И.И.Сикорский. В ней содержится противоречие: самолет должен иметь дополнительное шасси, чтобы оно воспринимало нагрузку во время старта, и он не должен иметь дополнительное шасси, чтобы в полете не нести бесполезный груз.

Сикорский разделил противоречивые требования во времени: пусть дополнительное шасси будет только во время разгона, а после взлета оно должно быть отброшено. Был спроектирован специальный механизм сброса дополнительного шасси, но во время решающего старта он не сработал, произошла катастрофа.

Противоречие разрешено верно. В чем же ошибка?! Видимо, наряду с преодолением противоречия, должен быть еще один критерий "качества" решения творческой задачи.

Такой критерий существует в ТРИЗ. Это идеальный конечный результат (ИКР). Суть ИКР: необходимо представить идеальное решение, по которому исходная система должна САМА выполнять требуемое действие без какого-либо усложнения, увеличения массы и размеров, без дополнительных затрат энергии. Все должно происходить само собой, словно по волшебству.

Это предельное, недостижимое требование, цель которого - попытка найти реальное решение задачи, позволяющее как можно ближе подойти к сформулированному ИКР. Чем ближе, тем эффективнее, "сильнее" решение. Часто уже в самой формулировке ИКР содержится подсказка решения.

Вернемся еще раз к задаче N 26 и сформулируем для найденного решения ИКР: дополнительное шасси САМО, без каких-либо механизмов, отделяется от самолета после взлета. В каком случае шасси обязательно отвалится от самолета? Если не будет закреплено! Например, можно выполнить шасси в виде тележки, на которую свободно опирается самолет. Во время отрыва самолета от земли незакрепленная тележка останется на взлетной полосе (см. рис.21). Сбрасывающего механизма нет (нечему сломаться), а шасси отделяется. Такие системы в ТРИЗ называются идеальными.

Кстати, если бы братья Рутан применили в конструкции "Вояждера" подобное решение, то им не пришлось бы пережить несколько неприятных мгновений на старте.

В задаче N 4 о сверлении отверстий в стене содержится противоречие: пыль должна вылетать из отверстия, чтобы не забивались канавки сверла, и не должна вылетать, чтобы не засорялся пол. Один из возможных способов разрешения противоречия - в пространстве: пусть из отверстия пыль вылетает как и раньше, а на полу ее не должно быть. Как это сделать? Можно отсасывать вылетающую из отверстия пыль пылесосом, но это усложняет исходную систему.

Сформулируем ИКР: пыль САМА собирается в определенном месте, не попадая на пол. Возникает простое решение: липкой лентой прикрепить под отверстием бумажный пакет, в который и будет ссыпаться вся пыль.

Следует отметить важную особенность ИКР. Достижение его возможно только для определенных, конкретных условий. Например, если потребуется сверлить отверстия в потолке, то для этого случая решение с пакетом не будет идеальным. Нетрудно представить, как можно снова приблизить его к ИКР.

В задаче N21 требовалось предложить простейшее приспособление, предотвращающее выкипание воды в котелке, висящем над костром. ИКР задачи: котелок САМ снимается с костра после закипания воды. Фантастика? Попробуем рассудить. При кипении вода начинает испаряться, следовательно общий вес котелка с водой уменьшается. Решение почти очевидно! Уравновесим висящий на перекладине котелок с помощью груза, как обычный шлагбаум. При незначительном уменьшении количества воды равновесие нарушится, и котелок приподнимется над костром (см. рис.23). Кипение прекратится.

В задаче N27 требовалось аккуратно брать пинцетом семена, чтобы не повредить их. ИКР задачи: семена САМИ прилипают к пинцету. Как? Можно, например, смочить пинцет липкой жидкостью, правда возникнут затруднения с отделением семян от пинцета. Какое явление еще может обеспечить "прилипание" семян? Например, присасывание воздухом. Так, в изобретении по авторскому свидетельству N1105136 предлагается простая "присоска", состоящая из трубки с тонким отверстием (диаметром меньше зерна), через которое откачивается воздух. К отверстию присасывается только одно зерно! Прекратим откачку воздуха, и оно упадет.

Сформулируем ИКР для задачи N 28: лихач САМ, по собственной воле, снижает скорость, подъезжая к опасному участку дороги. Подумаем, в каких случаях водители обязательно снижают скорость. Например, при приближении в препятствию на дороге, или к участку дороги с большими выбоинами. Первый вариант не подходит - на дороге создается аварийная обстановка. Второй более приемлем, но не рыть же ямы на хорошей дороге. В патенте Великобритании N2146372 предлагается переносная ребристая полоса, которую укладывают перед опасным участком дороги. На такой полосе мчащийся автомобиль начинает так сильно трясти, что любой лихач невольно сбросит газ.

Рассмотрим задачу N 29. Как избежать истирания покрышек шасси о взлетно-посадочную полосу? Ответ очевиден - надо заранее, еще в воздухе раскрутить колеса до посадочной скорости. Можно, конечно, поставить на шасси специальные раскруточные электромоторы, но это приведет к усложнению шасси и нежелательному увеличению веса самолета. ИКР задачи: колеса САМИ раскручиваются во время захода на посадку. Какие внешние источники энергии мы можем для этого использовать? Вспомним, что до посадки выпущенные шасси в течение нескольких минут обдуваются скоростным напором воздуха. Следовательно, надо заставить поток воздуха раскручивать колеса.

Для этого французский изобретатель Х.Оливье предложил устанавливать на боковые поверхности колес небольшие лопатки (патент Франции N2600619, см. рис.24).

Задача N30:

На верхнем этаже дома расположено три выключателя. Один из них включает лампу, находящуюся в подвале этого дома. Ничего не известно о том, что включают два остальных. Требуется определить, какой именно из трех включает лампу (см. рис.25). При этом в подвал можно спуститься только один раз, запрещается использовать какие-либо приборы и привлекать помощников. Как быть?

Задача N31:

Путешественник во времени прибыл в начало XX века из далекого будущего, и здесь у него сломалась машина времени. Связи с будущим нет, и спасателям не известно точно время и место аварии. В таких условиях задача отыскания человека в прошлом становится в миллион раз сложнее, чем поиски иголки сена в стогу. Путешественник сам должен сообщить свои координаты. Но телеграмму в будущее не отправишь!

Предложите идею сигнала SOS в будущее. Следует учесть, что такой сигнал должен быть хорошо понятен в будущем, но совершенно не привлекать внимания современников потерпевшего аварию. Как быть?

Алмазные этюды: выбор Цели

Заинтересовавшись алмазной темой, "эвриканцы" начали более тесное знакомство с этим удивительным кристаллом, прямым родственником графита и печной сажи, с его свойствами, историей открытия и применения в технике и т.д.

Так, благодаря особому расположению атомов углерода в кристаллической решетке, алмаз является самым твердым веществом. В то же время он бессилен против мягкого железа. При нагревании железо способно в больших количествах растворять в себе углерод. Вот и получается, что нагреваясь в процессе резания, оно "съедает" самый твердый в мире кристалл.

Кстати, с помощью этого простого химического эффекта советские ученые решили труднейшую проблему механической обработки алмазов (задача N25). В соответствии с предложенным ими термохимическим способом размерной обработки, к алмазу прикладывается тонкая железная пластинка, нагретая до 1000°C. Она растворяет в себе углерод и погружается вглубь алмаза со скоростью до 0,3 мм в час. Меняя форму пластинки, из алмазов можно изготавливать сложнейшие детали, например, шестеренки, которые невозможно изготовить по-другому. Обычный раскаленный гвоздь - вместо многолетнего изнурительного труда древних ювелиров, гравировавших надписи на алмазах по приказу владык!..

Наше рвение в поиске конкретной проблемы на применение алмазов в технике сильно сдерживалось отсутствием таковых у нас. Оставалось одно - попытаться самостоятельно их сделать! Так возникла мысль заняться сложнейшей научно-технической проблемой синтеза алмазов. Цель ясна. С чего начинать? Прежде всего пришлось снова садиться за книги и внимательно изучать историю попыток синтеза алмазов.

Первые искусственные алмазы были получены исследователями в Швеции в 1953 году, а затем, независимо, в лаборатории фирмы "Дженерал электрик" в 1954 году. Оба способа схожи.

Так, согласно патенту США N 2 947 610, графит в смеси с катализатором из железа, марганца и пятиокиси ванадия в течении двух минут сжимают в специальной камере до давления 95 тыс. атмосфер и нагревают электрическим током до температуры 1700°С. За это время углерод сначала растворяется в катализаторе, а затем кристаллизуется в виде мелких алмазов.

Такой способ до наших дней является основным в промышленности. Несмотря на кажущуюся простоту, он требует дорогостоящего оборудования, и получаемые алмазы почти не уступают в цене природным техническим.

В начале 60-х годов советские ученые Б.Дерягин и Б.Спицын и, независимо, В.Эверсол (США) предложили принципиально новый способ синтеза, не требующий огромных давлений. Суть его в том, что углеродсодержащий газ (обычный метан) в смеси с водородом и кислородом разлагают при атмосферном или пониженном давлении, и атомы углерода осаждаются на поверхности мелких затравочных кристаллов алмаза, которые играют роль программы, вынуждающей атомы принимать структуру алмаза.

Этим способом получают мелкие алмазы и поликристаллические пленки. Однако, он имеет низкую скорость синтеза и требуют использования затравочных кристаллов алмаза.

В 1961 году американские исследователи П.Де-Карли и Дж.Джеймисон впервые сумели осуществить прямое превращение графита в алмаз. Вместо дорогостоящей аппаратуры исследователи использовали мощное взрывчатое вещество, одновременно являющееся источником тепла и еще больших, чем при каталитическом способе, давлений (см. рис.27). Графит в течение одной микросекунды сжимался ударной волной до 300000 атмосфер и нагревался до 1200°C; образовывались очень мелкие кристаллики алмазов.

Несмотря на простоту и дешевизну, этот способ все еще не получил распространения. Видимо, причиной тому является обратное превращение алмаза в графит при уменьшении давления. Его можно предотвратить, если образовавшиеся алмазы очень быстро охлаждать сразу после прохождения ударной волны, но осуществить это в условиях взрывной камеры крайне сложно.

С начала 70-х годов развивается еще одно направление синтеза, основанное на прямом переходе графит-алмаз. Ускоритель в глубоком вакууме бомбардирует мишень высокоэнергетическими ионами углерода. В каждой точке столкновения с мишенью возникают местные давления в сотни тысяч атмосфер и температуры в несколько тысяч градусов: атомы углерода кристаллизуются в виде алмазной пленки толщиной в десятки нанометров.

Какое же направление выбрать? Можно попытаться создать более простое оборудование для синтеза. Но значительно интересней найти новое направление!

Обсудив ситуацию, мы уточнили творческую Цель - разработать новый способ и простое устройство для синтеза алмазов. Но не завиральная ли это идея?! Возможно ли это? Существуют ли какие-либо "дыры" в теории и практике синтеза алмазов, которые бы помогли найти новое направление синтеза? И мы начали тщательно сравнивать физико-химические условия синтеза известных способов с общепринятой теорией образования природных алмазов, согласно которой алмазы образуются в верхней мантии Земли на глубинах в несколько сотен километров под действием огромных давлений и температур. Никакого противоречия пока нет!

Но вот мы встретили первую "дыру": ученые института геологии и геофизики СО АН СССР, изучая гранатовые пластинки из Северного Казахстана, обнаружили в них мельчайшие кристаллики алмазов. А гранаты образуются в земной коре, то есть на значительно меньших глубинах и в менее жестких условиях.

Вторую солидную "дыру" мы обнаружили... в собрании сочинений И.А.Ефремова. Комментируя историю своего знаменитого рассказа "Алмазная труба", он упомянул о находках внутри некоторых якутских алмазов тонких веточек растений и других органических веществ! Какое уж тут давление и температура?! Наше внимание привлек тот факт, что из поля зрения исследователей алмазного синтеза выпали условия, возникающие при образовании алмазоносных трубок взрыва, или кимберлитовых трубок, которым в теории отводится роль "подземного лифта", доставляющего алмазы из глубины недр к поверхности.

Типичная трубка представляет собой узкое вулканообразное жерло, уходящее на глубину до одного километра и заполненное алмазоносной породой - кимберлитом. Такие трубки возникали в результате взрывного прорыва земной коры кимберлитовой магмой. При этом на алмазоносные породы действовало высокое статическое давление скопившейся магмы, затем сильнейшая ударная волна, возникшая в результате взрыва. А завершался этот ад резким падением температуры и давления, вызванным расширением прорвавшейся к поверхности породы.

До сих пор исследователи пытались применить для синтеза, так сказать, отдельные "осколки" этого грандиозного процесса (статические и динамические давления). А что если смоделировать полные условия, сопутствующие образованию алмазной трубы, и таким путем попытаться осуществить синтез алмазов?!

Еще раз скорректировали Цель: создать простую установку, моделирующую природные условия алмазной трубы, при которых, возможно (?), могут быть получены алмазы; во всяком случае, это не противоречит известному о превращениях углерода.

Шансов на успех почти нет. Но Цель "учебная", и даже создание работающей "искусственной алмазной трубы" можно будет считать значительным успехом на пути к ней...

Итак, творческая Цель ясна, необходимо выявить творческие задачи, решение которых позволит ее достигнуть. Требуется взрыв! И "эвриканцы" с энтузиазмом принялись делиться своими познаниями в этой области. Но оглядевшись, быстро охладели. Мда, штаб-квартира "Эврики" - читальный зал библиотеки - мало подходила для подобных экспериментов... Но другого нет. Кроме того, "ад" должен быть малогабаритным, т.е. вся установка должна помещаться на письменном столе.

Задача А-1:

Газообразные продукты взрыва, распространяясь с огромной скоростью, создают ударную волну со сверхвысокими давлениями. В случае разрушения взрывная камера превратится в бомбу... Требуется "ручной" взрыв, который за ее пределами должен немедленно терять свою силу. Давление в малогабаритной камере после взрыва должно резко снижаться. Обычные взрывчатые вещества не подходят для этих целей. Как быть?

Кроме мощной ударной волны в камере требуется создать высокое статическое давление. Простейший способ - приложить усилие к телу с очень малой площадью опоры. Например, если швейную иглу с диаметром острия в 0,01 мм прижать к поверхности с усилием всего 100гр, то давление под острием теоретически могло бы достигнуть 120 тыс. атмосфер! Правда, объем, где развивалось бы высокое давление, был бы микроскопически мал. Объем камеры для синтеза алмазов должен быть в миллиард раз больше - кубические сантиметры!

Задача А-2:

Высокие статические давления, необходимые для синтеза алмазов, создаются могучими гидравлическими прессами с усилиями в тысячи и десятки тысяч тонн, высотой с дом в несколько этажей. Требуется простой способ получения высоких статических давлений в малогабаритной камере. Как быть?

Камера, в которой действует высокое давление, должна быть очень прочной. Обычно ее изготавливают из высокопрочных сталей и сверхпрочного карбида вольфрама. Мы же, в лучшем случае, можем использовать обычные конструкционные стали, имеющие значительно меньшую прочность.

Отсутствие высокопрочных материалов следует восполнить какой-нибудь "хитростью". Например, известно, что прочность толстого стального стержня примерно в пять раз меньше прочности тонкой проволоки из того же материала: технология изготовления проволоки обеспечивает значительно меньшее количество дефектов кристаллической решетки на единицу сечения. Образно говоря, атомы металла в тонком слое работают дружно, а в большой толпе присутствует много лентяев.

Задача А-3:

Расчеты показывают, что при прочих равных условиях толстостенная камера способна выдержать большее давление в сравнении с тонкостенной. Но последняя обладает более высокой удельной прочностью. Если бы толстостенной камере удалось придать прочностные свойства тонкостенной, то давление в ней можно было бы увеличить в несколько раз. Как повысить ее рабочее давление?

Сформулировав третью задачу, все пришли к единодушному мнению, что их решения вполне достаточно для разработки проекта установки "Искусственная алмазная труба". Как жестоко мы ошибались. Дальнейшие события в пух и прах разметали эти радужные представления...