публикация на сайте http://jlproj.org

Изобретатель и не заметил, как пролетел учебный год. На последнее занятие он шел, обуреваемый самыми разными чувствами. Он радовался, что выдержал нелегкое испытание (вряд ли кто-нибудь назовет работу в школе легкой), грустил о том, что заканчивается такой интересный период в его жизни.
- Так что же все-таки интереснее, физика или наука об изобретательстве? - задали ребята Изобретателю неожиданный вопрос.
- Для меня безусловно интеренее ТРИЗ.
- Но ведь физику предпочли другим наукам такие гении, как Эйнштейн, Ландау, Резерфорд.
- Во-первых, гении были и в других областях, например Дарвин в биологии. Во-вторых, кто это такой - гений? Чем он отличается от обычных людей?
- Ну, это человек, открывший что-то новое, важное для людей. Который очень много сделал...
- А Фарадей - гений?
- Наверное. Он открыл законы электролиза, связь между электричеством и магнетизмом...
- И еще между магнетизмом и светом, химическое действие электрического тока и т. д. и т. п. Большинство его открытий лежит в области только зарождавшейся тогда электротехники. Именем Фарадея названы законы, постоянные, единицы измерения. Безусловно, гений,- подтвердил Изобретатель,- гений-электротехник. А как вы думаете, смог бы Фарадей так много сделать в электротехнике, если бы он занялся ею сегодня, когда сотни тысяч специалистов в разных странах работают в этой признанной отрасли науки?
Ребята задумались. Вопрос, конечно, непростой. На помощь пришел Физик:
- Конечно, Фарадей был очень талантливым человеком. Он и сегодня, скорее всего, добился бы немалых результатов...
- Стал бы академиком!
- Да, возможно. Но боюсь, Фарадеем он бы не стал - законы были бы уже названы другими именами, то же самое можно сказать и о единице измерения - фараде.
- Словом, это место было бы уже занято другим физиком, родившимся более своевременно,- заключил Изобретатель. - Знаете, это как в лесу при сборе грибов: кто пришел первым на грибное место, тот и соберет много грибов, даже если он и не очень хороший грибник. А вот если в лесу уже побывало много народу, тут нужна особая зоркость, опыт, удача, наконец. Ну, а если весь лес прочесали полчища грибников или грибной сезон уже закончился - никакая удача не спасет: нет там больше грибов - и все!
- Вы мне напомнили о классификации физиков-теоретиков, придуманной когда-то Ландау,- сказал Физик.- Он разделил всех физиков на пять классов. Деятельность их оценивалась по логарифмической шкале: каждый ученый из предыдущего класса сделал в науке в десять раз больше, чем из последующего. По этой классификации в первый класс входили Н. Бор, Э. Шредингер, В. Гейзенберг, П. Дирак, Э. Ферми и еще некоторые. Для А. Эйнштейна он ввел половинный класс, а себя отнес к классу два с половиной. Правда, позднее, когда были сделаны важнейшие работы, Ландау перевел себя во второй класс. Он считал, что опоздал родиться лет на 6-7, потому и не попал в компанию «первоклассников». А Дирак благодарил судьбу за то, что родился вовремя, потому что период, длившийся в течение нескольких лет после 1925 года, оказался золотым веком, когда быстро развивались основные идеи новой области физики - квантовой механики.
- Получается, что гений - это тот, кто вовремя родился?
- Нет, конечно. Вот уж кто «опоздатл», так это Е. О. Патон. прочем, к 60 годам он достиг немалых результатов: за большие заслуги в области мостостроения он был избран действительным членом Академии наук УССР. Но мировую известность Е. О. Патон приобрел лишь после того, как вместо ухода на пенсию решил приобрести новую профессию и занялся совершенно новой деятельностью - электросваркой, создал методы проектирования сварочных конструкций. Патон пошел в новое дело и более двадцати лет отдал ему. Трудно предположить, что у него гениальность «прорезалась» К 60 годам. Просто гением становится тот, кто сумел разглядеть новую, еще мало кому известную область человеческой деятельности, пришел в нее, стал ее создавать и вырос вместе с ней.
- Если снова использовать вашу аналогию со сбором грибов, получается, что гений - это тот, кто не пошел в ближайший лесок, давно облюбованный тысячами горожан, а отправился в дальний лес, долго брел по нему, разыскивая заветную полянку,- добавил Физик.
- Совершенно верно! В первую очередь будущему гению важно понимать необходимость идти нехожеными путями.
Конечно, нужны и другие качества: умение и желание работать, преданность выбранному делу. Впрочем, о качествах, необходимых для того, чтобы стать гением, творческой личностью, очень хорошо написано в недавно вышедшей книге «Нить в лабиринте», в статье И. М. Верткина «Бороться и искать», - Изобретатель показал ребятам блестящую обложку книги. - Но вернемся к вашему вопросу. Теперь, я думаю, мой ответ понятен: ТРИЗ - новая наука, в ней есть возможность вырасти в гения пошутил Изобретатель.
- Значит, вы считаете, что в физике такой возможности уже нет? - спросили ребята.
- Безусловно, есть. Совсем недавно возникла новая физическая наука - синергетика, она изучает вопросы Самоорганизации сложных структур: от воронки, возникающей в отверстии ванны при сливе воды, до живого организма. Новые пути всегда есть!- ответил Изобретатель.
- И у вас имеется рецепт, как их находить? - несколько язвительно поинтересовался Физик.
- Нет, к сожалению, пока такого рецепта у меня нет, - отвечал Изобретатель, не обращая внимания на иронию. - Но некоторую помощь в этом нелегком деле можно оказать.
- Расскажите!
- Как? Это же очень интересно! - зашумели ребята.
- Пожалуйста. Еще в шестидесятых годах Г. С. Альтшуллер написал статью под названием «Как делаются открытия». Он проанализировал историю развития некоторых областей науки и выявил ряд приемов открытия новых явлений. Например, очень полезно обращать внимание на аномалии, искать «белые пятна». Вообще из аномалий неоднократно вырастали новые науки и отдельные научные направления.
- Когда Макс Планк учился в Мюнхенском университете,- сказал Физик,- его учитель, профессор М. Жолли не советовал ему связывать свои научные интересы с физикой. Он сказал, что здание физики как науки в принципе завершено, за исключением некоторых деталей. Такого мнения придерживался и знаменитый физик лорд Кельвин, заявивший в конце XIX века, что физика разрешила все кардинальные вопросы, за исключением двух нерешенных проблем - «двух облачков», несколько омрачавших радужную картину. Одно из них - опыт Майкельсона-Морли, показавший, что скорость света не зависит от его источника, что не согласовывалось с классической электродинамикой. Из этого несоответствия в дальнейшем «выросла» теория относительности.
- Ничего себе «облачко»!
- А второе?
- Два выдающихся физика, Рэлей и Вин вывели каждый свой вариант закона распределения энергии излучения абсолютно черного тела...
- А что такое абсолютно. черное тело?
- Так в термодинамике определяется идеализированный объект, который поглощает все падающие на него лучи, ничего не отражает,- пояснил Физик и продолжал,- оба закона были прекрасно обоснованы, к выводам претензи не было, но давали совершенно разные результаты. Так, закон Вина неплохо совпадал с экспериментальными данными в области коротких волн, азакон Рэлея-Джинса (Джинс внес в закон Рэлея некоторые поправки) хорошо соответствовал эксперименту в области длинных волн, а в области коротких давал резкое расхождение. Ситуация возникла критическая: из вполне доказанных положений одной теории - термодинамики получены две формулы, дающие разные результаты! Да к тому же обе лишь частично совпадают с эксперимнтальными данными, причем при разных частотах излучения. Пауль Эренфест назвал эту ситуацию «ультрафиолетовой катастрофой».
- Вообще-то правильнее ее было назвать иначе,- перебил его Изобретатель.- Как вы считаете? - обратился он к ребятам.
- Это было противоречие!- догадались они после небольшой заминки.
- Совершенно верно,- согласился с ними Изобретатель. - И что положено делать с противоречиями?
- Разрешать!
- И как же такое противоречие разрешить? Впрочем, о подобных приемах мы еще не говорили. Макс Планк предположил чисто формально, что энергия может излучаться только порциями (квантами). Он не только не признавал, но и много лет боролся против отношения к придуманным им квантам как кфизической реальности. Первым принял. всерьез идею квантов А. Эйнштейн, более того, он заявил, что свет не только излучается, но и поглощается и распространяется квантами. Используя идею световых квантов, Эйнштейн создал теорию фотоэффекта, за что получил Нобелевскую премию. Так вот, в истории физики неоднократно возникали противоречия, и очень часто они разрешались путем введения гипотетического явления, снимающего затруднение. Так были введены «ток смещения» в уравнениях Максвелла, орбиты Бора... Вообще, в истории физики было немало чрезвычайно интересных и даже драматичных моментов.
- Значит, и в физике много интересного?
- Знаете, мне ваш вопрос о том, что интереснее физика или ТРИЗ, с самого начала не очень понравился. Ну почему должно быть «или-или»? Это все следствие узкой специализации в науке, которая продолжает углубляться, несмотря на то, что сегодня выражение типа «открытия делаются чаще всего на стыках наук» стало банальным. А ТРИЗ с самого начала была теснейшим образом связана с физикой.
- Потому что изобретатели используют физику?
- Да, но не только. Сегодня ТРИЗ практически переросла свое название и превратилась в ТРТС - теорию развития технических систем, но и это промежуточный этап. Я, например, веду исследования в области закономерностей развития любых систем, в том числе и научных, поэтому очень внимательно изучаю историю науки, физики в первую очередь.
- А как все-таки стать универсалом?
- Это очень непростая проблема, в принципе - изобретательская задача. Ведь подготовка универсальных специалистов связана с большими затратами времени.
- А разве ТРИЗ не может помочь такую проблему решить?
- Ну почему же? Может. - Наверное, у вас уже есть решение?
- Пока только некоторые идеи.
- Расскажите, пожалуйста! - Одна идея заключается в том, что нужно выделить в каждой специальности ядро, общее для всех профессий или для группы профессий, и этому учить в первую очередь. Таким ядром могут быть общие закономерности развития, умение выявлять и разрешать противоречия...
- То есть ТРИЗ?
- ТРИЗ в первую очередь. И еще кое-что. Интересно, что проблема подготовки универсалов нашла отражение в фантастике. В одном из рассказов А. Азимова описан мир будущего, в котором каждый ученый - узкий специалист, причем считается чрезвычайно неприличным интересоваться чужими областями исследований. Открытий в таком мире не густо - узким специалистам серьезные открытия не по силам. Но в этом странном и довольно скучном мире есть удивительная специальность «писатель» по науке. Это - литераторы, способные выслушать узкого специалиста и изложить тему его исследований простым, понятным для непосвященных языком.
- Популяризаторы?
- Что-то вроде того.
- Наверное, в том мире все интересуются наукой?
- Вовсе нет. Но для того, чтобы получить средства на свою работу, каждый специалист должен суметь заинтересовать тех, кто эти средства распределяет - отнюдь не специалистов. И вот такой "писатель" сегодня работает с физиком, завтра - с биологом, послезавтра - с социологом и так далее. Вот он-то и получает возможность совершать крупные открытия!
- А вы как-то рассказывали, что тоже работаете с разными специалистами, помогаете им решать свои проблемы...
- Да, мне часто приходится руководить так называемыми временными рабочими группами - ВРГ. Например, если нужно усовершенствовать насос, я собираю в ВРГ специалистов, все знающих о насосе: конструктора, исследователя, экономиста, производственника, эксплуатационника и т. д. Я, как руководитель ВРГ, задаю специалистам вопросы, исходя из законов, приемов, правил ТРИЗ, а они мне отвечают, исходя из знания насоса. И вместе мы находим решения, которые не смогли бы найти по от дельности.
- А вы многими ВРГ руководили?
- Да, их было немало.
- Значит, вы тоже можете делать открытия, как те писатели при науке?
- Насчет открытия пока трудно сказать, мы ведь в основном решали технические, а не научные проблемы. А в изобретательстве мне очень помогает знание идей из самых разных областей. Ведь многие задачи, несмотря на внешние различия, часто похожи друг на друга - мы их называем задачами-аналогами. Иногда можно просто переносить решения из одной области в другую практически без изменений. А вообще-то я уверен, что когда-нибудь появятся специалисты-поисковики и в науке, которые, собрав группу ученых разных специальностей, будут вместе с ними решать научные задачи. Тем более, что некоторые подходы к их решению, как я вам рассказывал, сегодня уже есть.
- Я вчера по телевизору слышал: в Америке получили термоядерную реакцию при комнатной температуре. Как это удалось?
- Да, очень любопытно, - ответил Физик. - Ведь для термояда необходимо сильно сблизить два ядра дейтерия (изотопа водорода), чтобы они слились и получился гелий. Для этого нужны огромные ,давления и температуры. В водородной бомбе они достигаются предварительным ядерным взрывом. Много лет ведутся работы по мирному использованию термояда с помощью установоктипа ТОКАМАК, но результата пока нет.
- В сегодняшней газете есть подробности, - перебил его Изобретатель.- М. Флейшманн и С. Понс использовали электролиз тяжелой воды (в ней вместо водорода дейтерий) с катодом из редкого металла - палладия, который очень жадно поглощает водород или дейтерий. Я здесь видел у вас «Популярную библиотеку химических элементов»... Вот : Изобретатель снял с полки книгу и стал листать.- Один объем палладия при комнатной температуре вбирает 950 объемов водорода! По-видимому, при этом ядра дейтерия сближаются на нужное расстояние. Очень красивое открытие!
- А с помощью ТРИЗ такое открытие можно было сделать? - Почему бы нет?- ответил Изобретатель.- Во всяком случае его можно было бы развить, улучшить.
- Давайте попробуем!
- Давайте. Процесс можно улучшить введением полей. Каких?
- Нужно по МАТХЭМ!
- Начнем с механики. Атомы дейтерия в палладии уже сблизились примерно в тысячу раз. Как их сблизить еще теснее?
- Увеличить давление? Наверное, дейтерий будет лучше растворяться в палладии.
- Можно сам палладий сдавить!
- Лучше ударом! Сплющить палладий ударом с двух сторон молотками. Атомы на мгновение сблизятся.
- Пожалуй, молоток здесь не очень подходящий инструмент,- улы~нулся Физик.- По-моему, лучше акустика. Например, тонкая лента палладия, насыщенная дейтерием, находится в жидкости, в которой создаются стоячие волны.
- А еще лучше динамит!
- Да, в несжимаемой жидкости может получиться сильный удар,- согласился Изобретатель.- Но посмотрим другие поля. - Тепло? Нагревать, наверное, нельзя,- сказал Физик. - Вода испарится.
- Это плохо. Ведь термояд нужен именно для получения тепла: чем его больше, тем выше эффективность установки, иначе это просто любопытный физический опыт и ничего более. Для нормальной работы турбогенератора требуется пар с температурой около тысячи градусов,- сказал Изобретатель.
- Можно греть! Вода не испарится, если поднять давление!
- Молодец!- похвалил автора идеи Физик.- Критические параметры воды 374 градуса и 225 атмосфер. У тяжелой воды, наверное, около этого, свойства изотопов обычно близки. Так что вполне можно вести электролиз при высокой температуре.
- Есть сомнение,- сказал Изобретатель.- Растворимость газов в металле с увеличением температуры обычно падает, дейтерия в палладии окажется меньше.
- Тогда давайте остудим тяжелую воду. Можно еще ввести добавки, чтобы снизить температуру замерзания.
- Лучше вообще заморозить! Если тяжелый лед тоже расширяется, он станет давить на электрод!
- А как же мы отберем энергию у замороженной воды?
- Здесь противоречие: вода должна быть холодная, чтобы была высокая насыщаемос::rь палладия, и должна быть горячая, чтобы отдавать много энергии,- сказал Изобретатель. -Его можно разрешить, например, в пространстве: в зоне насыщения холодно, а в зоне отдачи энергии горячо. И во времени можно.
- Да,- подхватил любитель взрывов.- Сначала. ленту палладия насыщают дейтерием при низкой температуре, потом происходит взрыв, лента сжимается, начинается реакция и выделяется много энергии. А потом все снова остывает.
- Или подают новую порцию холодного дейтерия. Новый цикл!
- Неплохо. А химическое поле?
- Может быть, насыщаемость повысит катализатор? Или добавки в палладий, влияющие на его структуру и поглощение?
- Возможно. Теперь электрическое поле.
- А У нас оно уже есть - электролиз.
- У нас есть постоянное электрическое поле. А мы с вами говорили, что действие можно усилить, если...
- Перейти к переменному или импульсному! Использовать связанные с полем физические эффекты! Может быть, электроперенос?
- Может быть,- согласился Физик.- Сначала вести обычное насыщение палладия электролизом на постоянном токе, апотом короткий импульс тока, усиливающий поглощение, в томчисле и за счет электропереноса.
_ А мы забыли про электрогидравлический удар Юткина, ведь он создает самые сильные импульсы давления!
- Точно! Это даже лучше взрыва!
- Получается красиво,- подытожил Изобретатель.- В центре камеры тонкая лента палладия - катод, а по бокамдва анода. В камеру под давлением подается охлажденнаятяжелая вода. Сначала идет обычный электролиз, палладий насыщается, потом электрогидравлический удар, при этом происходит механическое сжатие и, возможно, электроперенос, аможет быть, и электрокатализ, такое явление известно в химии. Если реакция пойдет, вода нагреется и отдаст тепло.
- Пусть лента палладия тоже двигается! В холодной зоне иасыщается дейтерием, а в горячей отдает тепло!
- А я предлагаю применить электроимпульсную установку типа той, которая лед с крыла самолета сбрасывает.
- Не исключено, что это будет лучше эффекта Юткина.
Магнитоимпульсный метод тоже подходит. Может быть, их можно использовать все вместе, они близки по устройству. А как еще можно применить магнитное поле?
- Тяжелая вода омагничивается?
- Трудно сказать. Нужно проверить, впрочем, как и все остальные идеи.
- Ой, смотрите, что здесь написано!- воскликнула Галя, листавшая отложенную Изобретателем «Популярную библиотеку».- Вот тут, В конце. Называется «История одного заблуждения».
- Действительно, интересно,- согласился Изобретатель, пробежав глазами страничку.- Оказывается, в 1926 году была опубликована статья Ф. Панета и К. Петерса «Превращение водорода в гелий». Они писали, что на поверхности палладия происходит образование гелия при комнатной температуре. «Как мы теперь знаем, это была попытка с негодными средствами... Надо ли говорить, что воспроизвести этот опыт никомуне удалось и воспоминание о нем сохранилось в «копилке курьезов»»,- зачитал Изобретатель последние фразы.
- А может быть, действительно, все это чепуха?
- Почему? Мы рассуждали правильно!
- Трудно сказать,- остановил спор Изобретатель.- Подождем, пока ученые все проверят, тогда узнаем, были лимы правы, показал ли ТРИЗ новые пути. Не исключено, что нынешняя сенсация обернется газетной «уткой».
- А если мы правильно придумали, об этом никто не узнает...
- Узнает!- засмеялся Изобретатель.- Я как раз заканчиваю писать книгу «Изобретатель пришел на урок» о наших свами занятиях. И успею вставить в нее этот материал*.
- Здорово у нас получилось_ - сказал любитель взрывов. - А где можно выучиться на поисковика? В каком вузе готовят поэтой специальности?
- К сожалению, сегодня таких учебных заведений пока нет. Но я думаю, что обязательно будут - ТРИЗ развивается быстро, может быть, лет через 5...
- Это долго! Мы же не сможем ждать 5 лет...
- И не нужно ждать. Как вы считаете, может ли археолог написать полноценное исследование о раскопках, если сам не раскопал ни одного кургана, а только изучал работу коллег?
- Наверное, нет.
- Да, скорее всего не сможет. Но ему достаточно раскопать хотя бы один, узнать все тонкости этого дела, а потом уже можно прочитать еще о 99 раскопках и обобщить. Точно так же и в нашем деле. Для того чтобы стать поисковиком, нужно хотя бы одну область знаний освоить глубоко, а уж потом знакомиться с другими. Так что спокойно поступайте в те институты, что вы уже выбрали, учитесь как можно лучше, участвуйте в исследовательской работе - это самая лучшая подготовка для будущего поисковика. Но обязательно постоянно расширяйте свой кругозор. Для этого лучше всего читать научно-популярные книги по разным областям науки. Ну и, конечно, новые книги по ТРИЗ.
- Вы как-то говорили, что ТРИЗ может помочь не только при обучении физике, химии, но и биологии, литературы, а ничего такого у нас не было.
- Да, мы многое еще не успели.
- Но ведь наша работа еще не закончена! В следующем году мы ее продолжим, не так ли?
- Конечно!
- Приходите!
- Договорились! До встречи в новом учебном году!

* Описанное занятие было проведено авторами с ребятами 6-9-х классов сразу после появления первых сообщений по "холодному термояду", в апреле 1989 г.