Материал: Тема 4

Федеральное агентство по образованию

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

Реферат

по дисциплине: «Теория решения изобретательских задач»

на тему:

Изобретения, сделанные по счастливой случайности и по заказу Шифр:

Выполнил:

студент гр.

Проверил:

Добробаба Ю.П.

Краснодар 20

Содержание

Введение 3

1 Изобретения, сделанные по счастливой случайности 4

2 Изобретения, сделанные на заказ 19

Заключение 22

Список использованных источников 23

Введение

Назовите имя величайшего изобретателя? — спросил один знаменитый писатель. И ответил: случай!

Кое-кто считает, что вообще все великие изобретения и открытия сделаны только по счастливой случайности, по счастливому вдохновенью. И приводят, как яркий пример, знаменитое ньютоново яблоко. Будто бы только благодаря яблоку Ньютон открыл свой закон всемирного тяготения. Великий ученый лежал на скамейке в саду. Рядом с яблони хлопнулось яблоко. Тут-то и сошло на Ньютона вдохновенье, он сообразил, что земля притягивает тела.

Историю этой случайности передал нам остроумный французский писатель Вольтер. Он ее услышал от племянницы Ньютона, госпожи де Кондуит — блестящей светской дамы.

1 Изобретения, сделанные по счастливой случайности

Крылатая эта история облетела многие книги. Но если просмотреть сочинения самого Ньютона, все толстенные тома до последней страницы, все его письма, все бумаги, которых касалось его перо, нигде, ни в одной бумаге не найти ни слова о яблоке.

Зато там найдется другое. Сам Ньютон пишет, что не он догадался первым, что существует всемирное тяготение. И не в этом его заслуга. Это еще до него заметили астрономы. Величайшая заслуга Ньютона состояла в том, что он первый догадался, по какому закону изменяется сила земного притяжения на огромных расстояниях от Земли. Яблоко, которое хлопнулось наземь с яблони высотой в сажень, конечно, никак не могло его надоумить. Могли тут помочь лишь упорные, неотступные наблюдения и размышления над движением небесных светил. Этим и занимался Ньютон почти всю свою жизнь.

Несколько раз он пытался брать задачу приступом, но каждый раз неудачно. Мешала неточность тогдашних астрономических измерений. И лишь когда были сделаны более точные измерения, закон был найден. Так говорят рукописи.

Ядовито проехался по «истории с яблоком» знаменитый немецкий ученый Гаусс:

«Не понимаю, как можно предполагать, что этот случай мог замедлить или ускорить такое открытие. Вероятно, дело было так: пристал к Ньютону глупый, нахальный человек с вопросом о том, каким образом он мог прийти к своему великому открытию. Ньютон, увидев, с кем имеет дело и желая отвязаться, ответил, что ему упало на нос яблоко. Это совершенно удовлетворило любознательность того господина».

Если просмотреть, однако, книги и рукописи старинных ученых об открытиях и изобретениях, то во многих из них прочтешь такое начало: «Случай помог мне…» и дальше идет описание открытия и изобретения.

Но чем больше приближаешься к нашим временам, тем все меньше и меньше встречаешь этих счастливых случайностей. Будто счастье, которое раньше улыбалось людям, понемногу начинает им изменять.

Получается странное противоречие. Счастье начинает изменять людям, а число открытий и изобретений не только не уменьшается, а, наоборот, с каждым днем все больше и больше возрастает. В чем тут дело?

Дело, разумеется, не в особом каком-то везении, существовавшем только в старину, а сейчас, мол, почти утраченном, а в особых существовавших тогда взглядах. Люди считали себя игрушками небесных сверхъестественных сил – божественного провидения. Думали, что божественное провидение подсовывает людям находки, посылая свыше счастливые случаи. Потому и было так много разговоров о счастливых случайностях. Даже «ячеством» считалось начинать описание изобретения словами: «Я придумал, я изобрел…». Лучше уж начать скромнее: «Случай помог мне…».

Над «счастливыми случайностями» смеялись историки и сатирики, математики и памфлетисты. Очень зло поиздевался над приверженцами «счастливых случайностей» известный французский математик Борель. Если действительно все изобретения и открытия приходят случайно, то и незачем работать академиям, тратить силы на научное творчество. Работай ты или не работай – все равно, успех зависит от случая. Может быть, лучше поймать десяток обезьян, привязать их за хвосты у пишущих машинок и пускай себе стучат по целым дням всеми четырьмя руками. Вдруг по счастливой случайности, счастливым совпадениям литер отпечатается на листе бумаги какая-нибудь гениальная мысль!

Ученый-популяризатор Я.И. Перельман всерьез решил подсчитать, какой величины должна получиться библиотека, отпечатанная в типографии, в которой хозяйничает Случай. Это будет очень большая библиотека. Здесь будет собрано как будто бы все, что только может выдумать человеческая голова. По крайней мере, все, что может быть выражено словами. Рассуждал он так: даже самый сложный вопрос можно осветить в книге объемом в пятьсот страниц печатного текста – в толстом томе в миллион печатных знаков.

Что такое печатный текст? Это сочетание из тридцати двух различных значков – букв алфавита. Пожалуй, больше, чем из тридцати двух. Прибавим к ним знаки препинания, математические значки. Наберется от силы сотня различных знаков. Из них и составлены все наши книги, любая наша мысль, изложенная на бумаге.

Если повторить наши сто значков как попало миллион раз, так, чтобы составился том в миллион букв, получим какую-то книгу. Ее можно доверить набирать даже дрессированной обезьяне: нам не важно, как станут значки.

Станут значки как попало, и получится несусветная тарабарщина и неразбериха. Но и толковая книга – это тоже одно из возможных сочетаний тех же ста значков.

И если взять все возможные сочетания, какие только могут случиться из ста различных значков, повторенных миллион раз, то получится огромная библиотека. В ней среди тьмы тарабарщины и неразберихи окажутся и все толковые книги, которые только возможны, — все сочинения, которые были написаны в прошлом и могут появиться в будущем.

Тут будет все: сочинения классиков, собрания медицинских рецептов, комплекты всех газет за прошлые и будущие времена, еще неизвестные гениальные стихи, курсы всех наук во всех изложениях, даже в стихах, математические таблицы, телефонные книги, шахматные партии, описание всех изобретений и прочее.

Будут и такие книги: листаешь страницы – вроде все в порядке, глубокомысленный научный труд, а на пятой странице – «У попа была собака». Или просто «у, у, у, у…» на пятистах страницах.

Будет и такая замаскированная чепуха, что не сразу и поймешь, что это чепуха. И пришлось бы сочинять специальную толстую книгу, чтобы разоблачить это. Впрочем, и эта книга найдется в библиотеке.

Большая, вероятно, получится библиотека! Ученый называет цифру: 10^{2 000 000} томов.

Это число всех возможных сочетаний из ста различных знаков, повторенных миллион раз.

Много времени надо, чтобы обежать эту библиотеку. Свет распространяется со скоростью 300 000 км/с. И если найдется шальной библиотекарь, который, забравшись в фотонную ракету, рванет вдоль полок со скоростью света, то лететь ему лет – число с 1 999 982 нулями, пока долетит до последней книги.

Немыслимо представить себе эту межзвездную библиотеку. И все-таки она будет неполной. Я.И. Перельман преувеличил ее энциклопедичность. В ней не будет всего того, что может выдумать человеческая голова.

Ученый считал, что всякий вопрос можно изложить на пятистах страницах. Но иной вопрос и в пятьсот страниц не уложишь. Подсчитано, что нужно десять тысяч страниц, чтобы описать свойства всех возможных сплавов, полученных из трех составных частей. А для более сложных проблем и десяти тысяч страниц мало. Значит, наша библиотека еще и еще неизмеримо вырастет.

Нет ни конца ни края полке с книгами, которые может написать человек. Нет границ человеческому познанию!

Эта история пересказана для того, чтобы показать, какая редкая штука счастливый случай. Он так же редок и так же теряется в бездне никчемных случайностей, как толковый том рожденной случаем межзвездной библиотеки. И тот, кто всерьез полагается на счастливый случай, тот похож на слепого, который тянет руку к ее бескрайним полкам и надеется вытащить то, что нужно.

Но, однако, ни расчеты математиков, ни свидетельства историков, ни даже смех, который все убивает, не способны развеять легенду об изобретательском счастье.

Все-таки есть оно, изобретательское счастье, и никак его скинуть со счета нельзя.

Вот к примеру рассказ о подбитом глазе.

Тридцать с чем-то лет назад летчики ездили большей частью в поездах, а свои самолеты возили с собой в багаже. На аэродромы в те времена ходили не так, как ходят на вокзал, а так, как ходят в цирк. Самолеты далеко не летали, они делали над аэродромом круг и сейчас же садились под аплодисменты публики. Полеты считались удивительным делом, и почтенная публика нарасхват раскупала билеты, чтобы поглазеть на летчика-акробата.

Гастроли знаменитого русского авиатора Уточкина имели колоссальный успех. Авиатор торжественно вылезал из машины, принимал цветы, раскланивался с дамами. Авиатор жал руки господам с усами и в брелоках и, конечно, внимания не обращал на немого от восторга реалиста, затерявшегося в толпе.

Фамилия ученика реального училища была Микулин. Он не ел завтраков и копил гривенники на билет, чтобы не пропустить ни одного полета. Он во сне видел Уточкина… Вырезал его портреты. Он следил за Уточкиным большими, преданными глазами. И если бы Уточкин сказал ему: «Микулин! Пойди за меня в огонь». Он пошел бы.

Однажды на аэродроме едва не случилось несчастье. В полете мотор отказал, и машина резко пошла вниз. У Микулина сжалось сердце. Публика ахнула.

— Магнето сдало! — бросил механик на бегу.

Но летчик выровнял машину и счастливо сел на землю.

Публика, волнуясь, расходилась по домам.

Меньше всех расстроился Уточкин. Проклятое магнето постоянно сдавало, и отказы мотора были обычным делом.

Но Микулин был потрясен. Он был бледен, сердце его колотилось. Он шагал, не чувствуя ног, не видя ничего кругом. Мечта о крылатом герое подхватывала его, качала, уносила прочь в высоту. Вот они летят на необычной машине: Уточкин и Микулин-реалист…

Реалист Микулин изобрел чудесное магнето, которое не сдает. Он подносит его Уточкину при огромном стечении народа, и герой при всех трясет его руку, как тем господам в брелоках…

За поворотом раздался рев. Микулин отпрянул в сторону. Огромный верзила шатнулся из-за угла. Один глаз его был подбит и заплыл синяком, другой смотрел свирепо и весело.

И тогда Микулин побежал назад. Он бежал не от страха. Внезапная мысль, пронзившая мозг, гнала его со всех ног.

Вот она, площадь, извозчики, подъезд, освещенный огнями, гостиница «Англетер».

— Где живет Уточкин? — спросил он швейцара.

Вверх по лестнице! Коридор. Номер.

Он приоткрыл дверь и задохнулся. Великий человек стоял от него в двух шагах.

— У людей по два глаза, — пролепетал реалист, — подбейте левый, правый будет смотреть…

Реалист был как сумасшедший.

— Я никому не собираюсь подбивать глаза, — строго сказал Уточкин.

— Не то… — закричал реалист. — Не то я хотел сказать! На вашей машине одно магнето… Поставьте два! Одно сдаст — другое будет работать.

Авиатор взял мальчугана за плечи и взглянул ему в глаза.

— Прекрасная мысль! — сказал он.

И он поставил на машину два магнето.

Полеты пошли успешнее. Уточкин ездил по городам и не забывал реалиста: после каждого полета высылал ему по почте премию — немалые деньги, десять рублей. Это была первая премия за первое изобретение в авиации академика Микулина — Героя Социалистического Труда.

Так, казалось бы, случайная встреча — лицо с синяком под глазом — дала идею изобретения.

Самый факт взят мной из очерка Льва Гумилевского об А. Микулине, напечатанного в журнале «Техника-молодежи».

В старой книге Смайлса «Самодеятельность» я вычитал еще одну такую историю.

Инженер-мостовик Броун корпел у себя на веранде над проектом моста через реку Твид. Бумага перед ним была чиста, работа не клеилась, мост не получался. Отчаявшись, Броун оставил чертежную доску и пошел освежиться в сад.

Был конец лета. Цепкие, серебряные на солнце нити путались в кустах, плыли по ветру, и Броун снимал их с губ и ресниц. Стояло «бабье лето», и много паутины появилось в саду. Броун прилег под кустом, но сейчас же вскочил, моргая глазами. Он увидел в небе подсказку.

Он увидел в небе чертеж, ясно вычерченный серебряными линиями по голубому. Броун невольно прочел его так, как инженеры читают чертежи: маленький мост сиял в ветвях, удивительно легкий, простой и смелый. То был мост, а не просто паутина в ветвях. Ветер раскачивал ветви, но паутина не рвалась. И чем пристальней вглядывался Броун в эту паутину, тем все больше удлинялись и утолщались упругие нити, тяжелея у него на глазах. И уже не хрупкие ветви растягивали паутину, словно пряжу в распяленных руках, — серые скалы держали железный мост, ржавые цепи колыхались над ущельем.

Теперь Броун знал, с чего ему начинать, к чему стремиться. Он опять засел за чертежи и расчеты и вскоре сделал изобретение: он стал строить висячие мосты без дорогих и сложных устоев, подпирающих мост снизу.

Опять счастье, опять везенье! Паутинка на кусте — и вот блестящее изобретение! Почему не посчастливилось мне или вам? Сколько раз цеплялись мы за паутину! А Броун заметил. Углядел в незаметной подсказке большую техническую идею.

Новичков подлавливают на вопросе: как заметить слабую звезду на ночном небосводе? Это, кажется, такой простой вопрос, словно бы и нет вопроса. Гляди во все глаза и найдешь ее! Но бывалые искатели звезд дают более сложные рекомендации. Существует даже такой совет: «Если хочешь заметить слабую звездочку, не смотри на нее!» И его оставил не какой-нибудь колдун-звездочет, а великий французский ученый Араго. Совет странный, но верный. Если хочешь заметить еле видную звездочку на ночном небосводе, то, действительно, никогда не гляди в упор, а старайся уловить ее искоса, как бы краем глаза. Тогда найдешь.

Физиологи, изучившие строение глаза, подведут под эту рекомендацию железобетонный научный фундамент. Они скажут, что иначе и быть не может, и порукой тому особенности строения сетчатки глаза – лилипутской мозаики из светочувствительных клеток. Два типа клеток составляют мозаику – колбочки и палочки. Колбочки работают днем, а с приходом сумерек выключаются, и тогда всю власть забирают палочки – инструмент ночного зрения. Палочки в мозаике разбросаны неравномерно – реже к центру поля зрения, гуще к краям. В сумерки, когда власть переходит к палочкам, наиболее зоркими становятся края сетчатки, где чувствительные к свету клетки разбросаны гуще. Вот почему в сумерках еле видная звездочка лучше ловится именно краем глаза!

Вот опять тот же самый неотвязный вопрос: где же все-таки чаще всего приходят идеи? И ответ как будто простой: конечно, за рабочим столом, конечно, за листом чертежной бумаги, затянутой серой паутинкой карандашных линий, из которой постепенно проступают черты невиданной, небывалой еще машины. Считают, что изобретения делаются так. День сидит изобретатель, согнувшись за рабочим столом, два сидит, три сидит, десять дней сидит, год сидит, наконец-то рождается изобретение как итог неотступного, прямого, логичного думания. Словно изобретатель — это курица, высиживающая золотое яичко.

Но как, однако, много в истории техники примеров, противоречащих этому, свидетельств, что самые счастливые идеи приходили к изобретателю как раз не за рабочим столом, а в самой неподходящей обстановке, в саду, в кафе, в поезде, в бане, озаряли его в тот момент, когда он и думать забывал о своей изобретательской задаче. И при этом не маячило перед его глазами ничего подобного броуновской паутине, действительно напоминающей мост. Великий физик и изобретатель Герман Гельмгольц подтверждает: «Счастливые проблески мысли нередко вторгаются в голову так тихо, что не сразу заметишь их значение… Насколько могу судить по личному опыту, они никогда не рождаются в усталом мозгу и за письменным столом. Часто они являлись утром при пробуждении. Особенно охотно приходили они в часы неторопливого подъема по лесистым горам в солнечный день».

Но сильнее доказывает это не пространная цепь исторических анекдотов, а бессмертие старой притчи об Архимеде. Говорят, что знаменитый закон пришел Архимеду в голову, когда он сидел в ванне, и с такою оглушительной неожиданностью, что старик, как был голый, выскочил на улицу с возгласом: «Эврика! Нашел!».

Притче больше тысячи лет, и за столь протяженный период человечество имело все возможности миллионы раз посмеяться над этой историей и миллионы раз ее позабыть, но, как видно, находилось что-то, что еще и еще раз подновляло ее в народном воображении, воскрешало вновь. Видимо, не раз еще в беззвучном восторге рождался архимедов возглас в душе многих изобретателей, осеняемых счастливой идеей. Видимо, не раз еще новая идея, укрывавшаяся от прямого взора, словно звездочка вдали, открывалась внезапно боковому умственному зрению, появлялась в мозгу изобретателя в тот момент, когда мысли его, казалось бы, блуждали в стороне. Но можно ли сказать об изобретении, как о дальней звезде: «Если хочешь увидеть звезду, не гляди на нее». «Если хочешь сделать изобретение, не думай о нем»? Не думай о нем. Живи. Жди вдохновенья. И вдохновенье снизойдет на тебя… Снизойдет ли?

Психолог Я. А. Пономарев попытался опытным путем подобраться к особенностям работы ума при решении творческой задачи. Он решился построить простейшую грубую модель изобретения и открытия и на опытах с этой моделью подсмотреть психологические механизмы изобретательства. Результаты экспериментов он изложил в своей книжке «Психология творческого мышления». На обложке ее – веселая головоломка, но заметим сразу же, что это специальная сугубо научная книжка, написанная строгим профессиональным языком. Повторим оговорку автора, что мышление и творчество не исчерпываются наблюдениями и закономерностями, описанными в книжке. Но читатель полистает ее с интересом и пользой. Я не буду пытаться ее перелагать, а коснусь лишь нескольких любопытных страничек.

Пономарев пропустил через свои опыты десятки и сотни человек и каждому из них, в строжайших условиях лаборатории, предложил решить одну и ту же творческую задачу. Не следует думать, что Пономарев усадил их всех за парты и каждому дал задание изобрести паровоз. Нет, была поставлена гораздо более простенькая задачка, но задачка на чистую смекалку – головоломка под названием: «Четыре точки».

Условие головоломки таково: даны четыре точки

требуется провести через них три прямые линии, не отрывая карандаш от бумаги, так, чтобы карандаш вернулся в исходную точку.

На решение давалось десять минут. Казалось бы, для последовательного логического ума анализ этой задачки представляет плевое дело.

— Ну-с, так, — железно рассуждает последовательно-логический ум, — четыре точки можно рассмотреть как вершины воображаемого квадрата… Чтобы вернуться карандашом в исходную точку, надлежит описать замкнутую фигуру… Замкнутая фигура из трех прямых — обязательно треугольник… Решение заключается, стало быть, в том, чтобы описать около квадрата треугольник… Хм!.. Например, вот так, пожалуйста:

Но самое забавное заключается в том, что, как пишет Пономарев, для более чем 600 испытуемых задачка оказалась довольно твердым орешком. Протоколы испытаний Пономарева хранят следы бесплодных потуг ищущей мысли:

А решение лежало под носом. Надо было только вырваться за пределы участка, отгороженного точками. Но такая простая штука никому не приходила в голову — все шестьсот человек танцевали внутри участка, как заколдованные.

Десятки и сотни людей сменяли друг друга, но решение не приходило за рабочим столом.

Пономарев стал готовить испытуемых заранее, предлагая им другие дела. Но старался поставить дело таким образом, чтобы в ходе его возникла откровенно прозрачная подсказка.