Карточка №692 «Мир наизнанку»

ИСТОЧНИК:

*Обручев В.А. Плутония. – Новосибирск: Кн. изд-во, 1987.

СИТУАЦИЯ:

Герои фантастического романа В. Обручева «Плутония» совершают научную экспедицию в полярные регионы. В ходе увлекательного путешествия они переходят горный хребет и начинают спускаться по нему вниз.

Неожиданно путь преграждает странная гряда торосов. Прорубившись через нее, странники с удивлением обнаруживают, что, судя по показаниям гипсотермометра они все это время не поднимались, а спускались на глубину в несколько километров. Это более чем странно, потому что по физическим ощущениям и наблюдениям дорога идет в гору. Путешественники склонны предположить одно из двух: либо безотказный прибор сломался, либо в данной местности не действуют законы природы. Как объяснить странное явление?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Дорога должна идти в гору, потому что таковы данные чувственных наблюдений, и дорога должна идти под уклон, потому что на это указывают показания прибора.

РЕШЕНИЕ:

Выяснилось, что в ходе путешествия его участники попали в пустую полость Земли. По одной из существовавших ранее гипотез Земля внутри пустотела, имеет свой растительный и животный мир, населенный доисторическими существами, и освещается подземным светилом. Это объяснило тот факт, что после перехода через таинственную гряду герои романа фактически опускались вниз, в то время как рельеф местности явно указывал на то, что они взбираются на гору.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Обращение исследовательской задачи

КОММЕНТАРИЙ:

Фантастическая идея романа Обручева хорошо демонстрирует, как следует решать исследовательские задачи, сталкиваясь с непонятными явлениями, не вписывающимися в современные научные представления. Для решения научно-исследовательских задач в ТРИЗ используется так называемый метод обращения задачи. Вместо того чтобы искать ответ на вопрос «Почему это явление происходит?», решатель меняет формулировку и переводит задачу из исследовательской в изобретательскую вопросом: «Как сделать так, чтобы данное явление происходило?».

КАТЕГОРИЯ:
Исследовательская задача

Карточка №670 «Вселенная по имени Эйнштейн»

ИСТОЧНИК:

Каку М. Космос Эйнштейна: Как открытия Альберта Эйнштейна изменили наши представления о пространстве и времени. – М.: Альпина нон-фикшн, 2016. (электронная версия книги)

СИТУАЦИЯ:

Будучи автором теории относительности, Альберт Эйнштейн долгое время подвергал суровой и беспощадной критике квантовую теорию. Оба этих раздела физики, по мнению большинства ученых, находились в непримиримых противоречиях, касающихся самых принципиальных моментов. По ряду позиций теория относительности и квантовая теория отрицали друг друга. Однако со временем стало все сложнее отрицать экспериментальные успехи квантовой механики. Как быть Эйнштейну, который был к тому времени признанным автором самой современной физической теории?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Квантовая теория должна быть верна, потому что это подтверждается многочисленными экспериментальными данными, и она должна быть ошибочной, поскольку ее положения во многом противоречат признанной большинством ученых теории относительности.

РЕШЕНИЕ:

Эйнштейн изменил стратегию. Он перестал нападать на квантовую механику и разоблачать ее ошибочность. Он решил целиком включить эту область знания в состав более общей единой теории поля. Эйнштейн исходил при этом из гипотезы, что обе эти ветви физики по отдельности неполны, а непримиримые противоречия между ними смогут быть разрешены при переходе к более общему основанию.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Стандарт 3.1.1. Эффективность системы – на любом этапе развития – может быть повышена системным переходом 1-а: объединением системы с другой системой (или системами) в более сложную бисистему или полисистему.

КОММЕНТАРИЙ:

Теория относительности применима к исследованию процессов, происходящих в масштабах крупных космических объектов, в то время как квантовая механика с успехом описывает процессы, имеющие место в микромире. Единая теория поля не была завершена Эйнштейном, ее разработку физики продолжают до сих пор.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ и наука

Карточка №630 «Будни микробиолога»

ИСТОЧНИК:

Изобретатель и рационализатор. – 1981.– № 6. – С. 1.

СИТУАЦИЯ:

При поведении исследований в области микробиологии широко используется лабораторная посуда и предметные стекла. Нередко требуется наносить на эти предметы маркировку, которая позволяет упорядочить и закрепить промежуточные результаты экспериментов. Традиционный способ, который приходит в голову, – наклеивать на стеклянные предметы специальные бумажные ярлычки, на которые карандашом наносят записи. Но с такими ярлычками много хлопот. Можно ли сделать процедуру нанесения маркировки совершеннее, используя имеющиеся в лаборатории ресурсы?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Ярлычок должен быть, чтобы нанести на него маркировку, и ярлычка быть не должно, чтобы сохранить идеальность системы.

РЕШЕНИЕ:

В Ленинградском НИИ эпидемиологии и микробиологии давно догадались, что маркировку можно наносить карандашом на бактериях, которые за пару минут образуют тончайшую пленку на лабораторной посуде.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип вынесения:
а) отделить от объекта «мешающую» часть («мешающее» свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство)
*Биологический эффект

*Мобилизация ресурсов

КОММЕНТАРИЙ:

Если необходимость в записях отпадает, их можно легко удалить вместе с этой «бактериальной» пленкой.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в быту

ТРИЗ и наука

Карточка №619 «Почти идеальный вакуум»

ИСТОЧНИК:

Кляус, Е.М. Поиски и открытия. – М.: Наука, 1986. – С. 113-115.

СИТУАЦИЯ:

Проводя  исследования в области измерения светового давления, знаменитый русский ученый Петр Николаевич Лебедев столкнулся с трудной изобретательской задачей. Чтобы справиться с вредным радиометрическим эффектом, требовалось создать в установке сильный вакуум. В те времена, на рубеже XIX и XX веков, получить давление порядка 0,001 мм рт. ст. было сложно. Но даже при таком давлении в сосуде содержалось огромное количество молекул, которые не давали возможности прибору правильно измерять. Как создать вакуум в сосуде, если откачивание воздуха насосом не давало нужного результата?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Вакуумный насос должен быть очень мощным, чтобы можно было откачать весь воздух из сосуда, и насос не должен быть мощным, потому что в те времена таких приборов нужной мощности не существовало.

РЕШЕНИЕ:

Лебедев проводил откачивание воздуха до возможного предела, а на дно сосуда, где создавался вакуум, помещал каплю ртути. При нагревании ртуть испарялась, ее пары вытесняли воздух из емкости. После этого сосуд сильно охлаждался. Замерзая, пары ртути оседали на стенках сосуда. В итоге получался почти идеальный по тем временам вакуум.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «посредника»:

а) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий воздействие

*Принцип «изменение физико-химических параметров объекта»

КОММЕНТАРИЙ:

Найденная русским ученым идея диффузионного захвата с замораживанием легла в основу современных вакуумных насосов. 

Петр Николаевич Лебедев избегал легких задач. Он говорил: «Я обязан работать на пределе своих сил, а то, что легко, пусть решают другие».

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в науке

Карточка №500 «Уровень шума»

ИСТОЧНИК:

Рэймонд Джоунс, «Уровень шума», фантастический рассказ

СИТУАЦИЯ:

В фантастическом рассказе Рэймонда Джоунса специалисты некоего Управления национальных исследований всерьез озаботились проблемой создания антигравитационного летательного аппарата, собираясь привлечь для этой цели лучшие силы мира науки. Но по существующим научным воззрениям такое устройство создать невозможно, потому что это нарушает общепризнанные законы природы. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Летательный аппарат, работающий на принципах антигравитации, должен быть, чтобы решить задачу, и такого аппарата быть не должно, потому что все убеждены, что это является нарушением законов природы.

РЕШЕНИЕ:

Работники Управления национальных исследований прибегли к провокации. Они собрали видных представителей науки и продемонстрировали им «секретный» фильм, снабдив его комментариями. Ученые своими глазами увидели, как некий изобретатель-самоучка продемонстрировал в действии сделанный им летательный аппарат, который, вопреки научным представлениям, действовал на основе антигравитации.

Фильм заканчивался плачевно: произошла катастрофа, в которой изобретатель погиб, а его аппарат был разрушен. После просмотра специалистам было предложено восстановить установку. Ошеломленные ученые своими глазами видели действие технической системы, легко поднявшей человека в воздух, и поэтому рьяно взялись за работу. В итоге антигравитационный аппарат был создан. Только после этого специалисты узнали, что фильм от начала и до конца сфабриковали лукавые профессионалы.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип частичного или избыточного решения:

а) если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить «чуть меньше» или «чуть больше». Задача при этом может существенно упроститься

*Принцип копирования:

а) вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии

КОММЕНТАРИЙ:

Фильм, который был принят учеными за чистую монету, раскрепостил мышление и позволил избавиться от вредного «шума» околонаучных предрассудков. Задача по преодолению гравитации теперь не казалась ученым неразрешимой – ведь они были убеждены, что кто-то уже создал подобный аппарат. Оставалось лишь «повторить» изобретение, что и было сделано. 

История многих открытий и изобретений начиналась со слов «это невозможно». Вот что по этому поводу сказал Альберт Эйнштейн: «Все знают, что это невозможно. Но вот приходит невежда, которому это неизвестно – он-то и делает открытие». Главное здесь – укротить инерцию мышления и избавиться от назойливого «шума» устоявшихся представлений о том, что достижимо, а что человек осуществить не в силах.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в науке

Карточка №464 «Звезды становятся ближе»

ИСТОЧНИК:

Альтшуллер Г.С., Основы изобретательства. – Воронеж, 1964. – С. 136-137.

СИТУАЦИЯ:

Приходилось ли вам когда-либо видеть звездный глобус? Это прибор, представляющий собой модель небесной сферы, предназначенный для приближенного решения задач мореходной астрономии: определения названия наблюдаемой на небосводе звезды, времени восхода и захода светил, их азимутов и так далее.

Идеально было бы смотреть на звездный глобус изнутри, ведь именно так мы видим реальное звездное небо. Такой эффект «внутреннего наблюдателя» дает, к примеру, планетарий. Но чтобы смотреть на звезды изнутри глобуса, надо увеличить его до очень больших размеров, а в этом случае прибор потеряет свое основное достоинство – компактность. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Пользователь должен смотреть на поверхность звездного глобуса изнутри, чтобы наблюдать реальную картину звездного неба, и не должен смотреть на глобус изнутри, потому что глобус очень мал.

РЕШЕНИЕ:

«Глобус был сделан из прозрачной пластмассы. Если поднести его близко к глазам, то будет видно не ближайшее полушарие, а изображение звезд на противоположной вогнутой стороне. Так, не заходя внутрь глобуса, можно видеть изображение изнутри…»

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип изменения окраски:
б) изменить степень прозрачности объекта или внешней среды

КОММЕНТАРИЙ:

В данном случае была изменена степень прозрачности объекта. Прием, широко и успешно применяемый в изобретательской практике, особенно после появления искусственных полимерных материалов.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в быту

ТРИЗ в науке

Карточка №141 «Кругом тайга»

ИСТОЧНИК:

Камин А., Камин Д., Ильченко В., «Интеллектуальное айкидо»

СИТУАЦИЯ:

Если нанести на карту пункты падения известных метеоритов, упавших в азиатской части бывшего Советского Союза, то окажется, что почти все они расположились вдоль Транссибирской железной дороги. Как бы вы это объяснили?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Метеориты должны падать вдоль магистрали… и не должны падать вдоль магистрали.

РЕШЕНИЕ:

В формулировке задачи кроется подвох. Обратите внимание, что речь идет об ИЗВЕСТНЫХ метеоритах.

Чтобы метеорит стал известным, кто-то должен его обнаружить. Сибирь и Дальний Восток заселены негусто, подавляющая часть населения как раз и живет вдоль Транссибирской магистрали. Поэтому известные метеориты обнаружены именно здесь.

Задачи подобного рода – исследовательские задачи – в ТРИЗ предлагается решать посредством «обращения» исходной ситуации. То есть, вместо вопроса «Почему метеориты падают вдоль магистрали?» следует поставить вопрос «Как сделать так, чтобы метеориты были обнаружены исключительно вдоль магистрали?»

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

«Обращение» исследовательской задачи

КОММЕНТАРИЙ:

Что мешает решить эту задачу? Падение метеоритов – явление космического масштаба. Психологическая инерция подталкивает к поиску решения среди законов такого же масштаба – на уровне законов Космоса. Простые взаимосвязи в этом случае, как правило, не принимаются во внимание.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в науке