Операторы кванта-скачка Пространства и Времени. Дискретность и непрерывность
Операторы кванта-скачка Пространства и Времени. Дискретность и непрерывность
«Конструирование смысла» переходом к противоположностям, несмотря на вольность первоначального обозначения, и является основой всей структуры Диала как языка с самого низа (интонации и ритм) до верха (стихов и текстов). Меняются и усложняются структуры, переходы-преобразования симметрии, но центральный принцип построения языка (универсальная грамматика) остается тем же самым.
Так, повторение (переход рекурсии, «возврата к себе») звука «/ —> /» или, короче, «//» (аАаАа) есть, как нетрудно понять, «раздвоение», «рождение количества» или, иначе, «размножение». Оно же, одновременно, имеет и смысл «преодоления паузы, пустоты», «перемещения» или «движения через Пространство», в том числе и идеи в пространстве мышления, а также «кванта» Времени, преодолевающего пространственный барьер, иными словами скачка сквозь Пространство.
Тем самым, пауза приобретает смысл абстрактного «пространства», в противовес смыслу самого звука как «времени», «бытия». В ТРИЗ этот оператор «от непрерывного — к дискретному» может соответствовать принципу № 21 «проскока опасного звена»: «Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости». К той же категории отнесём принцип № 19 «периодического действия»: а) перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному); б) если действие уже осуществляется периодически — изменить периодичность; в) использовать паузы между импульсами для другого действия. Наконец, если обратиться к дополнительной десятке приёмов-принципов разрешения технических противоречий ТРИЗ: «№ 41. Использование пауз. Одно действие „вставлено“ в паузы другого действия».
ВОПРОС № 45
У одного короля долго не было наследника. Тогда король усердно помолился богу и поклялся всем святым, что если небо смилостивится над ним и родится мальчик, то он накормит до отвала и напоит допьяна всех бедняков; уменьшит налоги; и даже всем заключённым королевских тюрем скосит по полсрока.
Небо услышало его — у короля родился наследник. Счастливый отец выполнил почти всё, что наобещал богу. Но возникла загвоздка. У самого опасного преступника был пожизненный срок, но кто же знает, когда он окончит свои дни.
Как же королю не нарушить данной им клятвы и остаться верным своему честному и благородному слову?
Перед Вами типично изобретательская задача. Давайте сформулируем противоречие: узник должен быть в тюрьме всю оставшуюся жизнь, чтобы отсидеть пожизненный срок и не должен быть в тюрьме всю оставшуюся жизнь, чтобы не нарушать указ об амнистии на половину срока. Нужно разрешить это противоречие, например, в пространстве или во времени, то есть непрерывный срок постоянного нахождения в заключении сделать дискретным. А что, если чередовать день пребывания на свободе дома точно таким же днём пребывания в тюрьме? Тогда оставшееся время жизни преступника разделится поровну: на время свободы и на время неволи, с определённой погрешностью, которая будет зависеть от того, в какой момент этого человека настигнет смерть.
ВОПРОС № 46
Метеорологам потребовалось узнать, как изменялся состав воздуха на планете за последние три столетия. Да вот беда, машину времени до сих пор не изобрели! Где же проще всего, без особых усилий и затрат, взять пробы воздуха минувших веков, воздуха, которого над планетой давно уже нет?
ВОПРОС № 47
Рассказывают, что Роджер Бэкон был необычайно умён потому, что заключил договор с Сатаной. Этот договор предусматривал, что посмертно монах-францисканец попадёт-таки «к чёрту на обед», причём, не важно, окажется ли его тело внутри церкви, или окажется снаружи. Догадайтесь, каким образом Роджеру Бэкону удалось сохранить душу.
Обратный процесс (преобразование АаАаА) // имеет, очевидно, и обратный же смысл «уединения», «слияния», движения сквозь Время, и т. п., а также «кванта» Пространства, одолевающего барьер временности, скачка сквозь Время.
Соответствующий эффективный приём здесь: «соедини разделённое», «от дискретного — к непрерывному». В этом процессе «одно» переходит в «два» или, вообще говоря, во «много» (грамматическое число). И наоборот. Значит, между одним и многим есть что-то общее (симметрия). (О текущем операторном уровне подробнее см.: Куликов, Гаврилов, 2009–2012; 2011, № 1–2).
В ТРИЗ находим два принципа, соответствующие этой категории Диала:
«№ 20. Принцип непрерывности полезного действия: а) вести работу непрерывно (все части объекта должны всё время работать с полной нагрузкой); б) устранить холостые и промежуточные ходы».
Так в процессе транспортировки нефти по трубопроводу производится её обезвоживание и обессоливание. Или же танкер, перевозящий нефть, одновременно ведет и её переработку (Альтшуллер и др., 1989).
«№ 24. Принцип посредника. Использовать промежуточный объект-переносчик. а) Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие. б) На время присоединить к объекту другой (легко удаляемый затем) объект».
ВОПРОС № 48
На торжественном открытии монумента «в одном из их Соединённых Штатов, в глуши и дебрях чуждых нам систем» где-то в 1970-х годах потребовалось провести провода к микрофонам через городскую площадь. Ставить столбы для проводов не стали — портит вид, по поверхности провода пускать опасно — площадь запружена народом, поэтому решили проложить по пустой канализационной трубе. Но она мало что изгибалась, даже ребёнок не сумел бы протиснуться внутрь. И, тем не менее, задача была решена. Каким образом?
ВОПРОС № 49
Некий древний владыка Востока, выбирая умную жену, загадывал знатным девушкам загадки. Вот одна из них: «Какое расстояние между Востоком и Западом?»
Инерция мышления современного человека заставляет его соотносить пройденный путь с мерами длины. В древности же расстояние, то есть одолённое пространство, измерялось днями перехода, или же временем. Кто же способен в буквальном смысле одолеть его? Между Востоком и Западом всего-навсего один день пути, один солнечный переход, потому что утром солнце начинает путь на Востоке, а вечером дневное светило заканчивает его на Западе!
Конечно, в восточной сказке эта загадка не вызвала затруднений. Не то что другая — «Каково расстояние между правдой и ложью?». Оказалось, что весьма невеликое: «Расстояние между правдой и ложью всего лишь в четыре пальца, это расстояние между глазом и ухом, потому что ухо часто слышит лживую речь, но очи видят, как дела обстоят на самом деле».
ВОПРОС № 50
Мелкие металлические шарики изготавливают, разбрызгивая расплавленный металл. Капли падают в воду и застывают. Однако при ударе о воду они немного сплющиваются, а иногда разлетаются на более мелкие капельки, что недопустимо. Каким образом без существенных затрат решили эту производственную проблему буквально на месте?
Если бы мы спрыгнули с трамплина и неудачно приземлились бы на воду мягкими частями тела, то по большому счёту тоже ударились и сплющились бы. С целью избежать удара мы меняем свою форму и входим в верхние слои воды особым образом, пронзая её. Но, поскольку нам нельзя менять форму капли, будем менять воду. Нельзя ли сделать воду помягче, нельзя ли на границе воды и воздуха расположить такую штуковину, которая замедлит падение, устранит или компенсирует сплющивание, смягчит удар? Эта граница, это пространство между воздухом и водой будет носить черты и воздуха и воды, это производная их синтеза, их взаимодействия. Что мягче воды, но по плотности — не воздух? Пена.
В воду заранее вводят ПАВ (поверхностно-активное вещество, например, мыло) и заранее взбивают — перед началом литья. Шарики падают в пену, и лишь потом оказываются в воде. Тут и посредник, и промежуточное звено, и заранее «подстеленная подушка».
Применению пены в ТРИЗ отведён отдельный приём № 43, хотя нам это представляется довольно частным случаем вышеозначенного оператора.
ВОПРОС№ 51
Однажды герой ирландского эпоса Кухулин со своим отрядом подступил к замку на холме. Жена хозяина замка была сообщницей Кухулина.
Воины замерли у подножия холма, они были наготове и ожидали только условного сигнала к штурму замка. Наконец, дождавшись, пока её муж заснет, женщина начала лить в стекающую по холму речушку ЭТО… Что же ЭТО было?
ВОПРОС № 52
Главный герой одного из романов Жюля Верна, капитан Гаттерас, всю жизнь мечтал достичь Северного Полюса и, в итоге, сошёл с ума. Наблюдая за перемещениями капитана по больнице, один из его друзей пришёл к выводу, что хотя часы по нему сверять нельзя, но капитан вполне может заменить ЭТО.
Знаменитый английский преступник также заменил ЭТО — своим убитым товарищем. А какое животное назвали в честь этого преступника?
ВОПРОС № 53
Как говорится, «смелый разум не сдаётся. Нота в сердце отдаётся…» Известно, что немецкий композитор Людвиг Ван Бетховен из-за болезни плохо слышал. Однако он нашёл выход из этой трагической ситуации, что позволяло ему сочинять новые произведения. А одну из своих самых известных симфоний — Девятую — Бетховен сочинил, будучи совершенно глухим. Каким образом глухой Бетховен мог слышать музыку при игре на фортепиано?
«Для того чтобы слышать звуки фортепиано, Бетховен использовал деревянную палочку. Один конец палочки он вставлял под крышку фортепиано, а другой — сжимал зубами. По свидетельству очевидцев, иногда Бетховен приставлял к фортепиано конец своей трости, а к другому концу прижимал сжатые зубы. Звуки от корпуса фортепиано через палочку или трость передавались зубам композитора, через них челюстям, затем костям черепа. Далее от костей черепа звуковые вибрации передавались во внутреннее ухо. Описанный способ позволял Бетховену слышать звучание фортепиано и некоторых других музыкальных инструментов» (из книги А. Гина и А. Кавтрева «Объяснить необъяснимое», «Вита-Пресс», 2011).
Итак, любой скачок связан с преодолением барьера, это видно хотя бы даже из наших рисунков, кто присмотрелся. В одном случае — барьер Времени, в другом — барьер Пространства. И чтобы пройти сквозь Пространство — надо стать им самим (по Времени мы и так неспешно себе идём в качестве временных структур). Вот такой Парадокс! Барьер, границу разделяющую, превратить в — соединяющую.
ВОПРОС № 54
На берегу реки сидит рыбак с удочкой. Около него одноместный челнок. К реке подошли двое и просят рыбака перевезти их на другую сторону. Он соглашается при условии, что в челноке будет сидеть только один человек и что после переезда подошедших челнок будет доставлен на прежнее место. Возможно ли такое?
Ученик явился на урок химии, но интереса к этому предмету, увы, у него нет. А тема занятия, скажем, «Галогены». И вот, учитель начинает рассказывать об электронах, которые, может быть, вертятся по орбитам около ядер, о волновых функциях и уравнении Шрёдингера… а перед педагогом сидят восьмиклассники, и монотонное жужжание о странных, непонятных даже великим учёным вещах навевает на слушателей сон.
В каждой отрасли знаний, как в системе отсчёта, пользуются своим языком за неимением универсального. И чтобы перейти из одной системы в другую, надо приложить определённые усилия, преодолеть психологический и языковой барьер.
Учитель пытается объясниться с ребятами на языке своей системы отсчёта, урок окончен, а следом, согласно учебному плану, идут биология, физика и математика, где новые и новые измерения и точки зрения.
А что, если наш педагог, учитывая повальный интерес к фантастике в этом детском возрасте, перешагнёт через собственный барьер, как представитель высшей касты, и построит урок, а может, и их последовательность в форме игры? Тогда и теория окажется не столь «сухой», и по-иному посмотрят пока ещё дети, но будущие специалисты, на мир науки и искусства.
В знаменитом рассказе известного писателя и учёного И. А. Ефремова «Сердце Змеи» описана встреча землян с обитателями планеты, на которой во всех жизненно важных окислительных процессах участвует не кислород, а фтор. Такой вот «фактор икс» — если вернуться к методам тренировки творческого воображения, как уже было показано в разделе об аналогиях.
Продолжим его фантазию с точки зрения химика, чем грозил бы землянам физический контакт со «фтористыми» людьми.
Фтор — сильнейший окислитель. Он энергично реагирует со всеми простыми веществами за исключением гелия, неона и аргона. В атмосфере фтора горят даже негорючие, в привычном понимании этого слова, вещества — асбест и вода:
2H2O + 2F2 = 4HF + O2
Кроме кислорода и фтороводорода образуются в этой реакции также озон и фторид кислорода. Большой энергией связи F-Si обусловлено течение процесса:
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
Катализатором этой реакции является вода[62].
Пусть учитель перекидывает мостик к другим дисциплинам — географии, механике, той же анатомии, и его слушают внимательно, ведь говорит он своим ученикам то, что они хотят от него услышать:
«Представим себя фтористыми людьми. Фтор, замещая кислород, способен обеспечить энергетику качественно новых жизненных процессов. Температура на такой планете, — начинаете моделировать Вы, — должна быть значительно ниже земной, но это, очевидно, может компенсироваться в живом организме большей окислительной способностью фтора. Скелет, в отличие от нашего, в основном будет содержать фторид кальция, а кровь — фтороуглероды. Кора такой планеты представлена, прежде всего, фторидами, и в ней больше, чем на Земле, самородных металлов. Обитатели планеты утоляют жажду плавиковой кислотой и используют воду в промышленности как высоко агрессивное, огнеопасное вещество. Углерод большей частью заменён на кремний…»[63]
Вот и приблизилась фантастическая планета к Земле. А следом за естественными науками школьники, возможно, захотят разобраться в политике странного народа по ту сторону барьера, ибо встреча с фтористым парнем столь же опасна, как и знакомство электрона с позитроном, ведущее к аннигиляции. И вся школа целый день на разных уроках вживается в ситуацию, которая была перенесена гениальным писателем за много парсеков подальше от Земли, но при этом осталась такой земной. Задача о соединяющем нас Барьере. Задача о разделяющем нас Контакте.
И ещё один характерный пример действия операторов этого изобретательского уровня. Если что-то не сохраняется (дискретно) во Времени, значит, оно может быть сохранено (непрерывно) в Пространстве.
В 1863 году Дмитрий Иванович Менделеев при посещении Баку порекомендовал проложить трубопровод для перекачки нефти с промыслов на завод, что, по его мнению, позволило бы существенно сократить затраты времени на перевозку: «Необходимо, и даже крайне, проложить трубы и по ним вести сырую нефть до морских судов или до заводов, расположенных на море», — писал автор идеи. К сожалению, предложение это не приняли. Спустя несколько лет американские технологи осуществили у себя замысел Д. И. Менделеева на практике. «Американцы будто подслушали: и трубы завели, и заводы учредили не подле колодцев, а там, где рынки, и сбыт, и торговые пути», — сокрушался гениальный химик, прознав об их успехе.
Только в 1877 году предприимчивый организатор технического производства Александр Вениаминович Бари, и главный инженер его конторы Владимир Григорьевич Шухов ознакомили главу компании «Братья Нобель», также выдающегося инженера Людвига Эммануиловича Нобеля, со своими разработками по транспортировке нефти от Бакинских промыслов к его заводу. Бари был успешным коммерциализатором, и ещё неясно, состоялся бы Шухов без Нобеля и Барии, ставивших его разработки на крепкие индустриальные ноги.
Нефть с промыслов доставлялась на заводы гужом — на арбах, в особых бурдюках. Каждая арба перевозила до 25 пудов (1 пуд = 16.38 кг) нефти, что составляло один халвар (11–12 бурдюков). «Десять тысяч ароб занимались доставкой нефти на заводы и непрерывной лентой тянулись по отвратительным дорогам с промыслов на заводы. При сильном ветре или дожде, аробщики отказывались выезжать, и заводы должны были оставаться без нефти. Плата за перевозку стояла высокая; доставка одного пуда нефти обходилась в 5 и даже 8 копеек. О нефтепроводах никто не думал» (Старцев, 1901, с. 28)[64].
Людвиг Нобель предложил прочим бакинским заводчикам на паях проложить нефтепровод от промыслов до заводов, но получил отказ. Тогда «Братья…» поручили Шухову спроектировать полный комплекс сооружений трубопровода и воплотить проект в жизнь — первый в России нефтепровод с паровым насосом[65].
«1878 год вошел в историю как год строительства первого промыслового нефтепровода в России, а сам трубопровод явился родоначальником гигантской сети магистральных трубопроводов, эксплуатирующейся в настоящее время. В 1881 году В.Г Шухов публикует свою работу „Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности“, которая на многие десятилетия стала основным руководством по проектированию трубопроводов. В этой работе В. Г. Шухов установил зависимость между расходом жидкости и её вязкостью, предложил формулу для расчета падения напора в зависимости от режима течения жидкости, дал методику определения наиболее выгодного диаметра трубопровода, скорости движения жидкости, толщины стенок труб. Разработанный им графоаналитический метод расположения промежуточных насосных станций применяется и в настоящее время…» ((Шаммазов и др., 2000)
«Наряду с большими работами по проектированию и строительству упомянутых здесь и последующих нефтепроводов Шухову приходилось решать задачи, возникавшие при добыче, транспортировке и переработке нефти. Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах и транспортировалась в бочках на телегах и пароходами. Из нефти получали только керосин, используемый для освещения. Мазут и бензин в то время являлись промышленными отходами, получаемыми в процессе перегонки нефти в керосин. Мазут как топливо не использовался, ввиду отсутствия эффективной технологии его сжигания, и загрязнял окружающую среду, накапливаясь в многочисленных котлованах. Бензин, получавшийся в процессе производства керосина, просто улетучивался. Бензиновый двигатель был изобретен лишь в 1883 году. Территории нефтяных месторождений были отравлены нефтью и мазутом, просочившимися в почву из котлованов.
В 1878 году Шухов разработал оригинальную конструкцию цилиндрического металлического резервуара для хранения нефти. Через год нефть перестали хранить в котлованах. В 1879 году он запатентовал форсунку для сжигания мазута. После внедрения форсунки Шухова мазут стали использовать как топливо. Менделеев опубликовал изображение форсунки Шухова на обложке своей книги „Основы фабрично-заводской промышленности“ (1897 г.) и высоко оценил вклад Шухова в использование мазута, как топлива. В последующие годы были сделаны многочисленные новые разработки, в том числе созданы различные насосы для подъема нефти из скважин, изобретён эрлифт (газлифт), выполнено проектирование и строительство нефтеналивных судов и установок для дробной перегонки нефти. Была спроектирована первая в мире промышленная установка непрерывного термического крекинга нефти (патент Российской империи № 12926 от 27 ноября 1891 года). Шухов стал автором и главным инженером проектов первых российских магистральных нефтепроводов: Баку-Батуми (883 км, 1907 г.) и позднее Грозный-Туапсе (618 км, 1928 г.). Таким образом, Шухов внес значительный вклад в развитие русской нефтяной промышленности» (Грефе, 1990).
Но всё же толчок развитию целой отрасли дала элементарная инженерная идея Менделеева — чтобы выиграть во времени и, соответственно, в средствах[66], надо совершить изменения конструктивного свойства в пространстве.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.