И тут появился изобретатель

Отбор знаний за вас осуществляет школьная программа. И делает это хорошо: теоретически каждая страница ваших учебников по физике, химии, математике, биологии может быть сильным инструментом при решении творческих задач. Проблема в том, чтобы оживить эти знания, понять, почувствовать их творческие возможности. Решив изобретательскую задачу с помощью какого-то физического явления, вы словно заново знакомитесь с этим явлением, открывая в нем нечто новое, неожиданное, интересное.

Это относится и к знаниям, выходящим за рамки школьной программы. Они тоже могут быть использованы как инструменты творчества, но эти «посторонние» знания свалены в «мозговом чердаке» совсем уже без всякого порядка.

Сейчас мы разберем очень интересную задачу. Для ее решения хватило бы знаний на уровне детского сада, если бы знания были хорошо организованы.

Задача 28. Куда дует ветер

В одном совхозе были построены большие коровники. Воздух в них должен быть чистым, поэтому директор совхоза пригласил ученых, чтобы проконсультироваться — хороша ли вентиляция в коровниках.

— Придется исследовать движение воздуха в коровниках, — сказал один ученый. — Произведем замеры скорости воздушных потоков. Помещения огромные, потолки высокие. Движение воздуха зависит от температуры стен, крыши. Понадобится множество замеров. Работы месяца на два.

И тут появился изобретатель.

— Пока вы совещались, я получил данные по первому коровнику, — сказал он. — Для каждой точки, даже под самым потолком. Это же так просто…

Как получил изобретатель эти данные?

Не будем искать решение наугад. Начнем, как положено, с ИКР. Идеальное решение: по нашему желанию в любом месте коровника возникают стрелки, указывающие направление и скорость воздушного потока. Как этого достичь?

Допустим, мы взяли свечу и следим за отклонением ее пламени. Если бы требовалось измерить скорость движения воздуха в одном, десяти или даже в ста местах, такой способ сошел бы. Но ИКР гласит: в любой точке! Выходит, свеча слишком неэффективный инструмент. Пламя «привязано» к свече, нельзя заполнить огнем все помещение… Может, заполнить коровник дымом? Тоже плохо: дым будет во всех точках, но он непрозрачен, и мы ничего не увидим и ничего не измерим. Чтобы достичь ИКР, нужно нечто, обладающее сочетанием противоречивых свойств: оно должно быть везде, во всех точках, — и его не должно быть нигде, чтобы воздух оставался прозрачным и можно было бы все видеть.

Знакомая ситуация: в воздух надо что-то добавить — и нельзя ничего добавлять. Пламя и дым не подходят как раз потому, что они соответствуют только первой половине требования. Будем действовать, как в предыдущих задачах. Введем в воздух «кусочки» воздуха, но только измененного, видимого, окрашенного.

Как окрасить «кусочек» воздуха?

Существуют только два способа. Можно окрасить весь «кусочек» или только поверхность «кусочка». Воздух, окруженный тонкой оболочкой… Вероятно, вы уже догадались, что речь идет о мыльном пузыре.

Множество мелких мыльных пузырей (получить их просто) сделают видимыми потоки воздуха в коровнике. Там, где скорость воздуха больше, на фотоснимке получатся более длинные черточки.

Сведения о мыльных пузырях, об их свойствах, о легкости их получения наверняка были в вашем «мозговом чердаке». Но они валялись там мертвым грузом. Теперь вы знаете, что мыльные пузыри (и пена, представляющая собой систему мыльных — и не обязательно мыльных — пузырей) хорошо сочетают противоречивые свойства: вещество есть — и вещества нет. Значит, применение мыльных пузырей и пены — сильный прием.

Задача дала возможность почувствовать остроумие и прелесть этого приема. С инструмента стерта пыль, он уложен рядом с другими в образцовом порядке…

Изобретатель — профессия будущего

Мы говорим: изобретатель телеграфа Морзе, изобретатель радио Попов, изобретатель парохода Фультон… Никто из них не был профессиональным изобретателем. Они решали одну или несколько изобретательских задач, а затем занимались исследованием, разработкой, внедрением своих изобретений. Джеймс Уатт был профессиональным механиком, потом изобрел универсальную паровую машину, запатентовал свое изобретение, решил еще несколько задач — и до конца жизни был профессиональным предпринимателем, больше всего думающим об извлечении прибылей из своих патентов…