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Libri e articoli / E poi venne l'inventore
Secondo Munchausen, la volpe catturata è riuscita a saltare fuori dalla propria pelle. Lasciamo questa storia di caccia sulla coscienza del barone. Ma con i problemi inventivi succede qualcosa di simile! Così è iniziata la caccia a una risposta, è stata colta una contraddizione tecnica e, a quanto pare, la risposta è già in mano... Ma poi la risposta inaspettatamente sfugge. Anche se cogli fermamente una contraddizione tecnica, non puoi essere sicuro di aver colto la risposta. La stessa contraddizione tecnica può, in linea di principio, essere superata con molte tecniche diverse. Le contraddizioni tecniche sono causate da una o dall'altra ragione fisica: nascosta nel profondo di una contraddizione tecnica c'è una contraddizione fisica. Sembra così: "Una data parte di un sistema tecnico deve avere la proprietà A per eseguire un'azione e deve avere la proprietà opposta anti-A per eseguire un'altra azione." Nota: una contraddizione tecnica si riferisce all'intero sistema o a più parti di esso, mentre una contraddizione fisica si riferisce solo a una parte. Ciò rende il percorso verso la risposta molto più semplice. Prendiamo, ad esempio, l'attività 5: rimuovere la sabbia dalle parti. La contraddizione fisica in questo problema è: "I granelli di sabbia devono essere duri per pulire le parti, e i granelli di sabbia devono essere non solidi (liquidi o gassosi) in modo che possano essere facilmente rimossi dalla parte pulita". Non appena si formula una tale contraddizione, la risposta diventa ovvia: è necessaria la tecnica “per cambiare lo stato di aggregazione”, proprio questa tecnica, e nessun'altra! I “granelli di sabbia” siano costituiti da ghiaccio secco: solidi durante la pulizia delle parti, questi “granelli di sabbia” si trasformeranno poi essi stessi in gas. Nel Problema 6 (sui fori in un tubo di gomma), la contraddizione fisica è quasi la stessa: “Il tubo deve essere duro in modo che sia facile praticarvi dei fori, e il tubo deve essere morbido in modo che rimanga elastico”. La tecnica è la stessa: congelare il tubo (o, riempiendolo d'acqua, congelare l'acqua) e, dopo aver praticato i fori, riscaldarlo. Esistono regole speciali che consentono, nell'analisi di un problema, di passare passo dopo passo da una contraddizione tecnica a quella fisica. Ma spesso una contraddizione fisica può essere formulata immediatamente, direttamente dalle condizioni del problema. Problema 12. CADUTE SULLO SCHERMO Il processo di saldatura elettrica è stato studiato in laboratorio. Gli scienziati erano interessati a come si scioglie un'asta metallica inserita in un arco e a come cambia l'arco stesso. Hanno acceso l'arco, hanno girato un film e lo hanno guardato. E poi si è scoperto che sullo schermo era visibile solo l'arco. È più luminoso delle gocce di metallo, quindi non sono visibili. Abbiamo deciso di ripetere l'esperimento. Accesero un secondo arco, più luminoso, diressero la luce su gocce di metallo e girarono di nuovo il film. Ora erano visibili solo gocce di metallo (erano evidenziate dal secondo arco luminoso), e il primo arco, meno luminoso, non era sullo schermo. I ricercatori si chiedevano: cosa fare?.. E poi è apparso un inventore. "Tipica contraddizione fisica", ha detto. - Il fatto è che... Allora qual è la contraddizione fisica qui? E come superarlo? Dopo aver letto attentamente le condizioni, puoi facilmente formulare una contraddizione fisica. Deve esserci un secondo arco, altrimenti le gocce di metallo non sono visibili, e non deve esserci un secondo arco, altrimenti non vedremo il primo arco. Una contraddizione tecnica è solitamente formulata in modo lieve, ad esempio in questo modo: per aumentare la velocità di un camion, è necessario ridurre il peso del carico trasportato. La velocità è in conflitto con la capacità di carico, ma è possibile che sia possibile una sorta di compromesso. Nella contraddizione fisica, il conflitto è estremamente aggravato. Tuttavia, il mondo dell'invenzione ha le sue leggi: più acuto è formulato il conflitto, più facile è superarlo... Un arco che illumina gocce di metallo non può esistere e non esistere contemporaneamente. Ciò significa che deve essere o non essere: divampare e spegnersi. Quindi su alcuni fotogrammi del film ci saranno solo gocce di metallo e su altri solo un arco. Quando viene proiettato il film, entrambe le “trame” vengono combinate: vedremo sia l'arco che le gocce. Le richieste contrastanti sono separate qui nel tempo. Puoi anche separarli nello spazio. Ricordiamo la soluzione al problema del tubo: la lamiera di acciaio è parzialmente tagliata, cioè in alcuni punti c'è un taglio, ma in altri no. Esiste anche un modo più astuto di combinare cose incompatibili: diamo all'oggetto una proprietà e alle sue parti un'altra, opposta. A prima vista, sembra incredibile: come costruire una piramide bianca con cubi neri?! Ma ecco una catena di bicicletta: ogni anello è rigido e inflessibile, ma la catena nel suo insieme è flessibile... In una parola, le contraddizioni fisiche, che richiedono la combinazione di cose incompatibili, non portano a un vicolo cieco, ma creano il percorso per risolvere il problema più facilmente. Ad esempio, il problema 10 - “addolcimento” dell'acqua - è difficile da risolvere. Non è nemmeno chiaro a cosa aggrapparsi. Formuliamo una contraddizione fisica. La piscina deve essere riempita d'acqua e deve essere riempita con qualcosa di più morbido in modo che l'atleta non si ferisca se salta male. Cosa c'è di più morbido dell'acqua? Gas, aria. Conclusione: è necessario riempire la piscina... con aria. Può sembrare che siamo arrivati a un vicolo cieco. L'acqua trattiene il nuotatore, ma è "dura" al momento dell'impatto. Il gas è “debole”, ma non è possibile tuffarsi in una piscina piena di gas (cioè vuota). Avendo individuato una contraddizione, abbiamo acuito il problema, ma, stranamente, una scintilla di risposta è balenata in lontananza. Bene, lascia che siano entrambi allo stesso tempo! Lascia che l'atleta salti in una “miscela” di acqua e aria, in acqua “gassata”. È proprio così che gli inventori sovietici hanno risolto il problema, ricevendo il certificato di copyright n. 1127604, secondo il quale l'acqua sotto la torre - prima del salto - viene “carbonatata” dal passaggio di bolle d'aria. La contraddizione è stata eliminata: l'acqua “gassata” resta acqua, ma l'impatto su di essa è quasi impercettibile. Presta attenzione a ciò che doveva essere fatto a zigzag sulla strada per la soluzione. Nelle condizioni del problema, viene data "acqua" e la risposta non è chiara. Siamo passati all’“antiacqua”, cioè al gas e all’aria. Il compito sembrava essere diventato ancora più difficile. La prossima mossa mentale: dobbiamo combinare “acqua” e “formica e acqua”. Solo qui cominciò ad emergere l’idea di una soluzione. Problema 13. SOTTILE E SPESSA L'impianto ha ricevuto l'ordine di produrre un grande lotto di lastre di vetro ovali dello spessore di 1 millimetro. Abbiamo tagliato gli spazi vuoti rettangolari, non restava che smussare i bordi in modo che risultassero ovali. Ma durante la lavorazione su una rettificatrice, le lastre sottili spesso si rompevano. "Dobbiamo rendere il piatto più spesso", si lamentò l'operaio con il caposquadra. "Assolutamente no," rispose il maestro. - Ci hanno ordinato dei piatti sottili... E poi è apparso un inventore. - Contraddizione fisica! - egli esclamò. - Gli spazi vuoti devono essere spessi e sottili. Questa contraddizione può essere suddivisa nel tempo: i pezzi diventeranno più spessi durante la lavorazione... Compito 14. COME USCIRE DALLA DEADLOCK? L'impianto iniziò a produrre un nuovo meccanismo e immediatamente sorsero difficoltà inaspettate. Una parte del meccanismo era costituita da una piastra d'acciaio. Una corrente veniva fatta passare attraverso il pezzo, riscaldando il metallo a 1200 gradi. La piastra calda è stata pressata, conferendole la forma desiderata. E si è scoperto che a temperature superiori a 800 gradi la superficie del pezzo si deteriora rapidamente: l'aria ha un effetto dannoso sul metallo. Il direttore del negozio convocò urgentemente una riunione. "La situazione è come in una fiaba", ha detto. - Se vai a sinistra sarà male, se vai a destra sarà ancora peggio... Il pezzo deve essere riscaldato a 1200 gradi, altrimenti non verrà lavorato. E non puoi riscaldarlo oltre gli 800 gradi, altrimenti rovinerai la superficie metallica. - Tutto è molto semplice! - esclamò l'ingegnere più giovane. - Deve essere riscaldato a 1000 gradi. Fino a temperatura media. "Non funzionerà", obiettò il vecchio maestro. - E rovineremo le piastre - il riscaldamento è ancora superiore a quello consentito e non saremo in grado di eseguire la lavorazione - la temperatura è bassa. “È un compito complicato”, sospirò il direttore del negozio. - E deve essere risolto rapidamente, proprio ora. E poi è apparso un inventore. "C'è una soluzione", ha detto. Cosa ne pensate: cosa proponeva l'inventore? Problema 15. UNA FORTE PRIMAVERA Immagina di dover comprimere una molla a spirale (la sua lunghezza è di 10 centimetri, il suo diametro è di 2 centimetri), posizionarla piatta tra le pagine di un libro e chiudere il libro in modo che la molla non si rilassi. Puoi comprimere la molla con due dita. Ma poi devi aprire le dita, altrimenti non chiudi il libro. E la molla si aprirà... Gli ingegneri hanno riscontrato questa situazione durante l'assemblaggio di un dispositivo. Era necessario comprimere la molla, adagiarla e chiuderla con un coperchio. Come farlo in modo che la primavera non si rilassi? - Legare? disse un ingegnere. “Altrimenti, questa primavera non ti allungherai troppo. "Non puoi," disse un altro. - La molla all'interno dell'apparecchio deve essere libera. E poi è apparso un inventore. - Meraviglioso! - egli esclamò. - La molla deve essere libera e non libera, compressa e non compressa. Poiché esiste una contraddizione, significa che siamo di fronte a un compito inventivo. Come risolveresti questo problema?
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