Когда я желал что-нибудь изобрести, я начинал с изучения всего, что было сделано по данному вопросу за прошлое время.
Эдисон.
Открытия заключаются в сближении идей, которые соединены по своей природе» но доселе были изолированы одна от другой.
Лаплас.
Наиболее плодотворны из выбираемых комбинаций — те, которые образованы из элементов взятых из очень отдаленных областей.
Анри Пуанкарэ.
Творчеству можно учиться ничуть не хуже, чем всему другому.
Дж. Бернал.
***
Член-корреспондент Академии наук СССР В. П. Вологдин в статье «Путь ученого» («Ленинградский альманах», 1953, № 5) пишет, что еще в двадцатых годах он задался целью применить токи высокой частоты для нагрева металла. Опыты показали, что металл нагревается лишь с поверхности. Ток высокой частоты никак не удавалось «загнать» в глубь заготовки, и опыты прекратили. Впоследствии Вологдин не раз сожалел, что не использовал этот «отрицательный эффект»: промышленность могла бы получить метод высокочастотной закалки стальных деталей на много лет раньше.
По-иному сложилась судьба другого выдающегося изобретения — электроискровой обработки металла.
Двое исследователей, Б. Р. Лазаренко и И. Н. Лазаренко, работали над проблемой борьбы с электрокоррозией металлов. Электрический тоk разъедал металл в месте соприкосновения двух деталей, и с этим ничего не удавалось сделать. Были испробованы твердые и сверхтвердые сплавы —
и безрезультатно. Исследователи пытались помещать контакты в различные жидкости, но разрушение шло еще интенсивнее. Ничто не могло предотвратить измельчение металла в порошок!
Однажды изобретатели поняли, что этот «отрицательный эффект» можно где-то применить с пользой. Так возникла идея первого изобретения: получать с помощью электрокоррозии тончайшие металлические порошки.
«Вредное» явление стало полезным, и вся работа пошла теперь в другом направлении. 3 апреля 1943 года изобретатели получили авторское свидетельство на электроискровой способ обработки металла.
ЧЕТВЕРТОЕ ПРАВИЛО. Иногда «отрицательный эффект» очень трудно, почти невозможно устранить. В таких случаях полезно действовать по принципу «минус на минус дает плюс»: не стремиться к устранению «отрицательного эффекта», а просто компенсировать его другим эффектом, тоже «отрицательным», но противоположным по действию.
Можно привести такой пример. Диафрагму на фотоаппаратах устанавливали либо перед объективом, либо позади объектива, В первом случае изображение несколько раздувалось, во втором— сжималось. Это явление,- названное дисторсией, довольно долго не могли устранить. А выход, найденный впоследствии, оказался простым: надо было поставить две диафрагмы — перед объективом и позади него. Пучок лучей сначала несколько расширялся, а затем ровно настолько же сжимался. Одно искажение компенсировалось другим, и снимок получался без малейших погрешностей.
Этот же принцип использован и в широкоэкранной киносъемке. Идея широкого экрана выдвигалась давно, еще в двадцатых годах. Однако для широкого экрана требовалась и широкая пленка, а это означало, что придется менять всю съемочную и проекционную аппаратуру, Изобретение, открывшее путь широкому экрану, было основано на эффекте компенсации. Съемка велась обычным annaратом на обычной пленке, но через насадку, оптически сжимающую широкое изображение. Проецировали фильм также с помощью обычной аппаратуры, дополненной насадкой; пройдя насадку, изображение вновь становилось широким.
Используя правило компенсации, изобретатель решает задачу не «в лоб», а обходным путем. Особенно часто этим путем приходится идти при решении задач, связанных с оптикой, акустикой, радио- и электротехникой. Однако компенсация может успешно применяться и при решении задач в других, самых различных областях техники.
Вот типичный пример.
С уменьшением содержания воды в бетонной смеси возрастает прочность готового бетона. Однако если содержание воды в бетоне низко, возникают затруднения в укладке бетона и в получении гладкой поверхности бетонного элемента. Таким образом, налицо типичное техническое противоречие: выигрывая в одном, мы неизбежно должны проиграть в другом.
Что же предложили изобретатели? Они сказали: не нужно уменьшать содержание воды в приготовляемом бетоне. Наоборот, бетон нужно готовить с избытком воды. А уже затем, после затворения, избыточную воду следует отсасывать с поверхности бетона посредством вакуумирования.
Это предложение сразу сняло противоречие и позволило использовать преимущества высокого исходного и низкого конечного содержания воды в бетоне.
Ну, а если никакие приемы не приводят к решению задачи?
Убедившись в этом, изобретатель вправе сказать: «Арсенал средств современной техники еще недостаточен, чтобы сделать такое изобретение». Это значит, что за решение задачи должна взяться уже не техника, а наука, И лишь после того, как ученые откроют новые физические явления и новые свойства материи, можно будет сделать изобретение.
Если бы перед самым талантливым изобретателем середины прошлого века поставили задачу создать устройство для просвечивания металлических изделий, изобретатель только пожал бы плечами. А сейчас такую установку может спроектировать каждый конструктор, потому что открыты и изучены рентгеновские лучи, гамма-лучи и ультразвук.
В основе изобретения всегда лежит открытие — установление объективных свойств материи и закономерностей ее развития. Иногда между открытием и изобретением проходит значительный промежуток времени. Так, упругие свойства пара были известны еще в древности, а паровая машина была изобретена лишь в XVIII в. Но случается, что изобретения обгоняют открытия: законы трения были открыты в результате наблюдений за водяной мельницей и работой ее передаточного механизма.
Исследования в современной науке ведутся планомерно. Внимание ученых сосредоточивается прежде всего на проблемах, решение которых нужно для техники, для производства. Поэтому над важнейшими техническими задачами совместно работают коллективы ученых и изобретателей.
Может возникнуть вопрос: а следует ли в таком случае разрабатывать методику изобретательства и не целесообразнее было бы создать единую методику научно-технического творчества?
Во всех видах творчества есть нечто общее. Если, например, сравнить творчество художника и творчество изобретателя, найдется немало общих черт. Однако наряду с этим имеются и принципиальные отличия. Поэтому сначала должны быть изучены отдельные конкретные виды творчества. Когда будет понят их механизм, окажется возможным судить о том, что характерно вообще для всех видов творчества и что присуще только тому или иному виду.
Если изучать творчество «вообще», не удастся продвинуться дальше самых прописных истин.
Исследование закономерностей научного творчества — задача очень сложная. Работа в этом направлении уже ведется. Создание научной методики открывательства — не за горами.
ПЕРВЫЙ ШАГ