Иногда в системе уже есть вещества, способные стать источниками легко обнаруживаемых полей. Так, всем известные миноискатели находят стальные предметы. Но чаще такие вещества нужно вводить.
Задача 44Как сделать, чтобы пузырек воздуха в жидкости был виден даже в темноте? Речь идет об уровне – приборе, показывающем отклонение поверхности, на которой он стоит, от горизонтали.
– Нужно заставить пузырек светиться! Напустить туда светлячков!
– Или пусть жидкость сама светится!
Все ясно – нужно ввести в пузырек вещество, способное светиться в темноте. Такие вещества известны – это люминофоры. Но они, как правило, светятся при воздействии на них ультрафиолетового излучения. Люминофор – такой же универсальный помощник в решении задач на обнаружение, как и ферромагнитный порошок. С помощью разных люминофоров метят айсберги и даже отдельные бактерии.
Задача 45Хорошо ли выполнена контактная сварка, можно узнать по температуре разогрева свариваемых листов в зоне контакта. Как легко и быстро определить эту температуру?
У нас неполный веполь» В1 – зона контакта и поле П – температура в этой зоне. Нужно достроить веполь – ввести вещество В2, которое может преобразовать тепловое поле в легко обнаружимое, например в оптическое. На наружные поверхности листов наносят термокраску – состав, меняющий свой цвет в зависимости от температуры. Запатентована даже кастрюля с ручкой, покрытой такой краской – по ее цвету можно определить, хорошо ли разогрето содержимое кастрюли.
– Прошу слова!
Оказывается, Боря снова хочет продолжить защиту метода проб и ошибок. Старички на занятиях внимательно ведут подробные конспекты – учатся сами преподавать. Их выступления на наших занятиях – это стажировка перед самостоятельным ведением кружка.
– Прошу судей заметить, что преподаватели непоследовательны, они еще недавно ругали моего подзащитного, заслуженного товарища МПиО, а теперь прибегают к его помощи и вас этому учат! Вепольный анализ ведь основан на переборе: «Попробуем магнитное поле… или тепловое… А если вибрацию?» Безобразие!
Боря сел на место очень довольный собой. Что же, в его словах есть доля истины, вот только какая?
– Сколько примерно мы перебираем полей?
– Магнитное, электрическое, механическое, гравитационное, – перечисляют ребята, – тепловое, звуковое…
Есть и другие поля, но эти встречаются чаще всего.
– Ничего не забыли?
– Наверное, что-нибудь забыли. Нужно придумать специальное слово или фразу, чтобы, как стихи, запомнить самые важные поля, – предлагает Таня.
Отличная идея. Ребята предлагают свои варианты «магического слова».
Совместно выбрали легко запоминающееся слово «МАТХЭМ»:
• М – механическое поле – перемещение, давление, сила тяжести, силы упругости, трение, вибрация, удары, а также силы инерции, в том числе центробежные силы, и т. п.
• А – акустическое поле – звук, включая ультразвук и инфразвук.
• Т – тепловое поле – нагрев или охлаждение, перепады температур.
• Х – химическое – воздействие химически активных веществ – разных окислителей, кислот, щелочей, катализаторов, ингибиторов, реакций полимеризации и т. п.
• Э – электрическое и электромагнитное поля – создаваемые электрическими зарядами или токами.
• М – магнитное поле, создаваемое токами или постоянными магнитами.
А теперь вернемся к обвинению в переборе вариантов.
– Какого уровня задача, для решения которой нужно перебрать десяток-полтора вариантов? – Ребята оборачиваются на плакат с уровнями изобретений, висящий на стене.
– Первого!
– Правильно. А задачи, которые мы решали, были примерно от второго до четвертного уровней. Вепольный анализ свел их к первому уровню. Никто не возражает против перебора десятка вариантов. Для этого достаточно нескольких минут. Страшно потерять годы на перебор тысяч вариантов.
– Ага! Значит МПиО не так и плох! – торжествует Боря.
– Совсем не плох, но только для очень простых задач, – соглашается преподаватель.
Вечерние размышления
Ребята легко и быстро решили задачу на обезвреживание бомбы. А когда даешь эту задачу взрослым, порой поднимается что-то вроде «микробунта» – они отказываются решать, требуют дополнительную информацию: «Каково устройство бомбы, взрывателя? Какие еще есть аппараты?» И еще множество других вопросов. А откуда все это могли знать саперы? Да и времени у них не было.
Наша работа в области решения изобретательских задач показала, что инженерная привычка к получению как можно большего количества информации очень часто оказывается просто вредной – погоня за информацией заменяет попытки размышления и творчества, в самых тяжелых случаях приводит человека к творческому бесплодию. Но и без информации не обойтись. Получается противоречие: информация нужна, чтобы решить задачу, но если ее слишком много, она используется неэффективно. Информационный взрыв – болезнь 20-го века. Беда не в том, что информации много, а в том, что много информации необработанной, ненужной, из-за этого невозможно найти то, что действительно необходимо. В «Кибериаде» фантаста Станислава Лема великие конструкторы Трурль и Клапауций победили страшного разбойника Мордона, завалив его лавиной осмысленной, правдивой, но совершенно ненужной информации!
Но самое интересное, в последние годы эта проблема перестала казаться такой уж «страшной». Ее если и не решило полностью, то очень сильно ослабило появление компьютерных баз данных, а также становящихся все более умными поисковых систем вроде Гугла и Яндекса.
Борьба с излишней информацией всегда была в центре внимания науки. Сама наука – способ свертывания информации, позволяющий заменить множество примеров одним правилом, законом. Такая «свернутая» информация есть и в ТРИЗ. Она включает специально подобранные сведения о физических, химических и других эффектах и явлениях, которые можно применять в изобретательстве. Завтра мы приступаем к изучению этого фонда.
День тринадцатый
Физика служит изобретателю
– Нужна ли физика изобретателю? Или это тоже «лишняя» информация? – задаем мы провокационный вопрос в начале занятия.
– Конечно, нужна! Мы же решали задачи, где изобретения «физические», – отвечают ребята. – Про поплавок, плавающий в ванне с раствором.
– И про вулканизатор, который должен поддерживать постоянную температуру. Мы «свертывали» сложные системы!
– И когда решали задачи по правилам вепольного анализа: намагничивание, притяжение заряженных капель, люминесценция…
– Достаточно! А что, по-вашему, труднее всего при решении таких задач?
– Наверное, найти, какой именно физический эффект нужен в данной задаче?
– Что же здесь трудного? – удивился Женя. – Есть учебники, справочники, даже энциклопедия…
– Хорошо. Вот вам задача.
Задача 46Как слегка изогнуть твердый и очень хрупкий кристалл?
– Попробуйте отыскать в этом томе физический эффект, нужный для ее решения. И преподаватель протянул ребятам толстый физический энциклопедический словарь.
Ребята листают тонкие страницы. Где искать? В разделе о кристаллах? Или про изгиб? Сегодня в физике имеются сведения о десятках и даже сотнях тысяч самых разных эффектов, многие из которых вероятно можно использовать в изобретательстве. Разве все запомнишь? Выпускник высшей школы «проходил» двести-триста эффектов. А сколько остается в памяти? Мы на занятиях у взрослых даже призы обещали тем, кто больше эффектов вспомнит – более полутора-двух десятков никто не называет. А в физической литературе все есть, но излагаются они совсем не так и не в той последовательности, в какой нужно изобретателю. Много эффектов описано в интернете, но как среди них найти нужный?
– Из чего сделаны все вещества? – спрашивает преподаватель.
Водопад эрудиции: из атомов, молекул, протонов, электронов, бозонов и лептонов, кварков… Ребята очень начитаны.
– Ничего там такого нет, – невозмутимо заявляет преподаватель. – Там только маленькие человечки!
Кое-кто из гостей, сидящих на занятиях, смотрит тревожно – никак у преподавателя «крыша поехала». Но у наших ребят ни удивления, ни возражений, им понятно, что для поиска нужного физического эффекта нужно использовать метод ММЧ.
– Как, например, изобразить твердое вещество?
К доске выходит Таня и рисует шеренги человечков, крепко взявшихся за руки.
– Какие особенности у этих человечков?
– Они никогда и никого не пропускают. Через них можно пройти, только разорвав их руки. Человечков можно немного растянуть в разные стороны, потом они снова сойдутся. Или сжать…
Человечки жидкости толстые, а ручки у них слабые. Разорвать ряд ничего не стоит. А сжать трудно. Человечки газа просто не любят друг друга и стараются разбежаться во все стороны.
