Разрешение противоречий системными переходами
Прошло несколько десятков лет, штукатурка осыпалась и открылось имя истинного строителя маяка. Известному исследователю творчества Эдварду Де Боно однажды пришлось решать задачу о противоугонном средстве (задача N8). В каком случае обычный замок нельзя открыть никакой отмычкой? Если у него нет замочной скважины!
Но она должна быть, чтобы владелец автомобиля мог открыть дверцу. Де Боно предложил вкладывать в скважину тонкую стальную пластинку (скважины нет). При необходимости пластинку можно незаметно извлечь оттуда с помощью магнита (скважина есть).
Рассмотрим, как можно решить задачу N1 с использованием данного принципа. Разделим противоположные требования к универсальному растворителю во времени: когда растворитель ну жен, он должен быть агрессивным, все остальное время должен оставаться инертным. Как агрессивную жидкость на некоторое время сделать инертной, не активной?
Очень просто - заморозить!
Попробуем разделить во времени противоположные требования в уже упоминавшейся задаче N6. Пусть в процессе приготовления каши воды в кастрюле будет очень много. Когда каша дойдет до нужной кондиции, воду надо каким-то способом удалить. Как?
Проще всего превратить ее в пар. Для этого можно воспользоваться обычной скороваркой. Как только каша будет готова (время определить опытным путем), надо осторожно, чтобы не ошпариться, открыть клапан скороварки.
Давление внутри резко снизится, вода начнет бурно кипеть, испаряться и в считанные секунды в виде перегретого пара вылетит вон.
* * *
Решите самостоятельно задачи 20, 21, используя принцип разделения противоречивых требований во времени. Задача N20:
Существует интересное насекомое жук-бомбардир. Своих врагов он отгоняет струей... крутого кипятка, которую выстреливает из брюшка. Но ведь при такой температуре белок свертывается.
Как удается жуку не свариться заживо? И вообще, откуда он берет этот кипяток?
Задача N21:
Туристы развели костер и поставили кипятиться котелок с водой для чая. Затем разбрелись по сторонам собирать ягоду, а котелок оставили без присмотра. Когда они вернулись, вся вода давно выкипела...
Требуется простое и абсолютно надежное устройство для предотвращения выкипания воды, и которое можно изготовить на месте из подручных средств. Оно не должно тушить костер "в заданное время": чай приятно пить у костра, а не у тлеющих головешек. Как быть?
Суть принципа: если имеются два несовместимых, противоположных требования к одному объекту, то противоречие между ними можно разрешить системными переходами; т.е.:
а) несколько (много) объектов, удовлетворяющих одному требованию, объединить вместе так, чтобы это объединение удовлетворяло второму требованию;
б) объект, удовлетворяющий одному требованию, составить из множества частей, удовлетворяющих второму требованию;
в) объект наделить свойствами, одновременно удовлетворяющими обоим противоположным требованиям.
Графически суть принципа поясняет 18.
18. Разрешение противоречия системными переходами (объект должен быть круглым и квадратным)
В задаче N10 содержатся противоположные требования: на палубе должны размещаться надстройки с каютами, и там же должны размещаться паруса. В соответствии с системным переходом "а", нужно объединить каюты таким образом, чтобы из них получилось некое подобие паруса. Например, в одном западно-германском проекте пассажирского парусника предлагается установить на палубе широкие и плоские надстройки с каютами, способные поворачиваться вокруг своей оси.
Таким образом, они одновременно являются жесткими парусами.
Вспомним задачу N14, которую пришлось решать конструкторам кругосветного самолета "Вояджер". Противоречие между необходимостью высокой прочности и малом весе самолета было разрешено согласно системному переходу "б". Прочный корпус самолета был изготовлен из множества непрочных, но легких, листов бумаги.
Вернемся еще раз к задаче N1 об универсальном растворителе. В соответствие с тем же вариантом "б" его можно хранить в виде отдельных неактивных компонентов. При необходимости их можно соединить, и образуется суперрастворитель!
При написании картины "Апофеоз войны" В.В.Верещагину удалось найти блестящее решение, соответствующее сочетанию системных переходов "б" и "в", которое позволило совместить несовместимое - смех и трагедию (задача N16). На картине страшная пирамида и часть составляющих ее черепов выражают страдание и скорбь, часть же черепов оскалилась в жутком, зловещем смехе.
В задаче N11 отверстие в газоразрядной трубке необходимо наделить свойством, делающим его одновременно проницаемым и непроницаемым (системный переход "в"). Уточним - проницаемым для твердого тела (проводов датчика) и непроницаемым для газа. Сочетанием таких свойств обладают жидкости.
Следовательно, надо заполнить отверстие жидкостью. Возникает новый вопрос: как удержать жидкость в отверстии? Проще всего погрузить газоразрядную трубку открытым концом в сосуд с жидкостью.
Именно так и поступил Р.Вуд (см. 19). Чтобы "непроницаемое" отверстие могло выдержать большой перепад давления, в качестве жидкости он применил ртуть. Снизу в отверстие газоразрядной трубки вводилась U-образная стеклянная трубка с датчиком и запаянными в нее проводами. С помощью второго ее конца, выходившего из сосуда с ртутью наружу, можно было легко перемещать датчик вдоль газоразрядной трубки.
Ртуть одновременно выполняла функцию нижнего электрода.
19.
* * *
Решите самостоятельно задачи 22, 23, используя принцип разрешения противоречий системными переходами. Задача N22:
Земная космическая экспедиция высадилась на неисследованной планете. Космонавты прихватили с собой вездеход. Но склоны холмов и оврагов оказались слишком крутыми для него. Из-за большого диаметра пневматических колес, обеспечивавших высокую проходимость, центр тяжести вездехода оказался слишком высоко, и он часто опрокидывался.
Необходимо срочно устранить этот недостаток, не меняя конструкции вездехода. Как быть?
Задача N23:
Художник задумал написать картину об океане. Основной замысел - показать бесконечность, беспредельность океана. Но как это сделать на маленьком куске холста?
Требуется предложить идею композиционного замысла такой картины.
Итак, настоящее творческое самовоспитание возможно только при условии целенаправленной творческой деятельности. "Эврике" нужна своя творческая Цель, пусть тренировочная, "учебная", пусть даже мы не достигнем конкретных результатов. Главное, что реальная творческая работа поможет раскрыть могучие резервы самовоспитания, лучше понять себя и в будущем осмысленно выбрать свой путь.
Разумеется, намного лучше каждому начать поиски своей Цели в соответствии с индивидуальными интересами. Но спектр интересов в клубе был широк - от программирования до биологии. И тогда все вместе решили выбрать общую "учебную" Цель, но такую, которая потребует работы на пределе сил.
Какую?
Поиски неожиданно для нас начались с одной задачи. Задача N24:
Исследователи высадились на неизвестной планете, сплошь усыпанной алмазами. Там были пустыни с алмазными барханами, обширные плато, усеянные крупными и мелкими кристаллами... Вездеход отправился обследовать окрестности лагеря, но не проехал нескольких километров, как колеса истерлись об алмазный песок.
Работа экспедиции под угрозой срыва. Как защитить колеса от катастрофического износа?
Задачу решали с интересом: все-таки алмазы! Затем разговор перекинулся на саму фантастическую планету. Она должна быть сказочно красива...
Ночью пустыни и равнины многократно отражают звездное небо, сами светятся призрачным молочно-белым светом. Днем поверхность планеты переливается всеми цветами радуги. В полдень в раскаленном мареве пустыни то здесь, то там над барханами вспыхивают голубые бездымные факелы - это алмазы сгорают в лучах света, случайно сфокусированного ближайшими соседями, а вокруг распространяется углекислый газ. В безветрие такие места становятся настоящими долинами смерти.
В ветреные дни над барханами звучит чистая, прозрачная мелодия, прерываемая сухим треском струящихся по поверхности электростатических разрядов...
От этой феерической картины "эвриканцы" перешли к обсуждению не менее интересной проблемы: каким путем на этой планете могло бы пойти развитие науки и техники.
На алмазной планете, по-видимому, намного раньше произошло бы открытие электричества, раннее развитие получила бы химия углерода. Жители планеты, несомненно, раньше научились бы обрабатывать алмазы и другие сверхтвердые материалы. Задача N25:
Алмаз - самое твердое вещество в мире. Единственный материал, пригодный для его обработки,.. - алмаз! Но обработка алмаза алмазом - крайне изнурительная работа. Лазеры и ультразвук ускорили обработку, но не решили проблему полностью: силой алмаз не возьмешь!
Нужна какая-то хитрость, позволяющий легко получать из алмаза детали любой формы. Как быть?
Быстрее бы шло развитие оптики, причем алмазная оптическая техника благодаря уникальным свойствам этого кристалла была бы более совершенной, чем на Земле.Следовательно, значительно раньше началось бы развитие астрономии, физики, биологии... Алмазная техника была бы точной, износостойкой, способной работать в очень жестких условиях. Электроника сразу бы начала развиваться на алмазной основе...
И многое, многое другое.
Но ведь и у нас алмазы все больше применяются в технике, которую, судя по всему, также ждет блестящее алмазное будущее. В общем, проблема алмазов в технике заинтересовала всех ребят. Что ж, будем искать свою Цель в этом направлении!
