Главная    Работа    Из рабочих журналов    Приемы решения научных задач - 1
Приемы решения научных задач-2
Приемы решения научных задач-3

Посвящается памяти Г.Лейбница, кто был первым, призывающим создать метод решения научных задач, и Г.Альтшуллера, создателя первого алгоритмического метода решения изобретательских задач.

"Николо Пуссен не раз повторял, что восприятие любого произведения искусства требует напряженной работы мысли. Рассудок играет первейшую роль и в работах самого мастера. Место каждой детали (для Пуссена не было "второстепенных деталей") в композиции продумано и выверено. Все упорядочено и неотменимо. В этом - СИЛА зарождающегося классицизма. Но в этом - и его СЛАБОСТЬ. Ибо подчинить искусство раз и навсегда установленным правилам можно, лишь иссушив и умертвить его". (Прием - ПРОТИВОРЕЧИЕ)

"Художественная галерея" №76\06г.

Приемы решения научных задач - 1

Митрофанов В.В.

После написания размышления о тайне белка у меня мелькнула мысль, а почему бы, не начать публиковать ПРИЕМЫ решения научных задач, ВОПРОСЫ, которые желательно задавать самому себе, при их решении и т.д. Не как их решать и объяснять возникающие эффекты и явления, а что надо сделать, чтобы набрать достаточно материала, чтобы с их помощью объяснить встреченные эффекты. Хотя, конечно, оба подхода идут совместно. Представлять прием и примеры, не вдаваясь в доказательства и дискуссии. Интересно, что составляя МО, я хотел найти минимальное число вопросов для решения научных задач, и выбрал число 7. А теперь возникла мысль - найти как можно больше таких приемов. Сейчас сайт читают довольно много людей и если считать, что хотя бы один процент читающих интересуется этой проблемой, то эта работа интересна.

В самом начале решатель должен сам себе ответить на вопрос - что меня заставляет решать эту задачу? Любопытство, желание быть первым, нужда, необходимость, и т.д. Вы спросите, зачем? По двум причинам. Во-первых, Вы сами будете представлять, что Вас заставляет делать эту непростую работу. И, во-вторых, Вы будете знать, за счет чего Вы можете вдохновлять себя, чтобы работать более интенсивно. Пока это будет набор приемов, без классификации. Хотя Вы можете спросить меня, а Вам то зачем это нужно? Отвечаю - из альтруизма, определение которого очень широкое.

Очень важный момент - войти в задачу, приступить к ее решению. Если это плановая задача, вопросов нет, надо решать. А вот если Вы сами решаете, какую-нибудь задачу и получили результат, и почему-то не хотите его обсуждать. У меня такие случаи были и к сожалению, они до сих пор не решены. Надо заставить себя их решать! Те, кто овладел ТРИЗ, поверил в себя, в свои творческие силы и возможности. Лелею надежду, что знакомство и опробование приемов может также позволить поверить в свои творческие способности желающим решать задачи.

Встреча с научной задачей может происходить самым удивительным образом - это может быть случайно, при чтении книги, журнала, в беседе и т.д. Дальше происходит захват тебя задачей, чтение всего, что попадется по задаче, обсуждение гипотез, высказанные авторами, и тут же выясняется, веришь ты гипотезам и экспериментам или нет, и почему не веришь. Я привел один из вариантов захвата меня задачей. Несомненно, вариантов пути нахождения научных задач много. Если это не теоретическая задача, а экспериментальная, и есть возможность провести эксперимент, вы выбираете, или подбираете инструменты, образцы и все, что надо и проводите опробование, чтобы получить хотя бы что-нибудь, чтобы подтвердить, что все готово для проведения экспериментов. Теперь вы намечаете план, как провести зксперимент, для получения результата, либо опровергающего предыдущих авторов, либо для подтверждения своей гипотезы, если она есть. Например, решение задачи по изучению эффекта Рассела. С 1897г. после его открытия было высказано 7 гипотез и приведены экпериментальные данные. Пришлось проверять все семь гипотез. У нас была трудность, - найти тип фотопластинки, которые чувствительны к неизвестному излучению.

А вот задача, начало решении которой неизвестно: "Ураганы-вечная проблема" До сих пор, несмотря на то, что много известно, все же не ясно как они зарождаются и как перемещаются, нанося огромные убытки и жертвы. Т.о. нахождение научной задачи - это не проблема. Они окружают нас. Решить их - это означает, что мы раскрыли тайны, либо природы, либо технологии, которые помогут людям, в одних случаях сохранить жизнь, в других уберечь саму природу от разрушения. Поэтому мы решили собрать известные нам приемы, советы, рекомендации и поставить их на сайт для желающих их опробовать. Очень может быть, так как они бесплатные, то они могут не вызвать большого интереса.

Отец будущего художника Лейтона показал рисунки своего сына американскому скульптору и спросил его, что он скажет, можно ли надеяться, что его сын станет художником? "Вы ничего не можете поделать, сэр. Природа САМА СДЕЛАЛА ЗА ВАС СВОЙ ВЫБОР" Этот ответ можно расценивать как необходимость каждого, выбора своей профессии в соответствий со своими природными данными. Итак, рассматриваем, выбранный эффект, явление, процесс. Объект - описать, рассмотреть физические, химические, биологические, свойства. Геометрические размеры. Составить паспорт на О. У - Условия для О. Внешние условия, внутренние условия, их стабильность Т,Р, среда, Действие на О, и действие О на окружающие объекты. Механизм действия, воздействие на О, и реакция О. Гипотезы механизма. Результат, - тщательно рассмотреть результат, и все, что его сопровождает. Обратная задача. Обратим ли эффект, явление? Конечно, можно ввести в эту простую схему, например, еще время, ресурс, инструмент, изделие, и т.д. но желательно пока хотя бы на этой схеме потренироваться.

Дэви открыл Фарадея. Мне представляется, что я помог раскрыться талантливым ребятам и девчатам Б.Злотину, С.Литвину, В.Герасимову, В.Леняшину, АВ.Кынину, В.Крячко, и многим другим из которых 10 мастеров ТРИЗ - Фарадеев своего дела. Многие имеют своих учеников. (Прием - Цепная реакция)

Цель - сделайте открытие для себя, а, возможно, и для всех!!!!

Что такое открытие для себя? - Это, во - первых, вселить в себя уверенность и веру в свои творческие силы и реализовать их в жизни. Во- вторых, найдите или объясните новые явления или эффекты. Мне удалось, для себя объяснить три эффекта, но я на этом не настаиваю, может то же самое, сделал еще кто-нибудь

При рассмотрения каждый приема, я также буду указывать, к какой группе он относится:

1.Противоречие.

2. Противоположный эксперимент.

3. Прием для разрешения противоречия.

Приемы

1 "Идеальная неправильность" (термин из "Галереи" №82, посвященной Бронзино) Асимметрия - неравенство. Перед проведением любого эксперимента следует определить асимметрию - неравенство. Неравенство во всех элементах - по массе, скоростям реакции, по всем параметрам эксперимента, в установке, приборе, инструменте, изделии. Пусть Вас не пугает термин "всех", конечно, можно взять основные, главные параметры. Цель применения приема - обнаружить дополнительную информацию для проведения эксперимента. Примеры: Эффект Тваймана, - изгиб тонких пластин, (О) из-за разности (неравенства) (У) в обработке поверхностей пластин. (М) Изгиб (Д) наблюдается на кремнии, германии, стекле, лезвии бритвы, и т.д. Полагаем, что изгиб происходит из-за суммарного действия сил поверхностного натяжения (закон перехода количества в качество). Шлифованная сторона растягивает, а полированная, сжимает. Совместно они как бы стремятся ее разрушить (Р) и при определенной толщине таки ее и разрушают.

Вот еще пример с сайта TRIZLand - оказывается, русские иконописцы боролись с похожим эффектом - после создания иконы на неревянной доске, эта доска начинала выгибаться - нанесенные маслянные краски меняли свойства поверхности и возникала ассиметрия. Для компенсации эффекта приходилось закрашивать и обратную сторону. Эффект внешне иной, но аналогична суть происходящего - возникновение явлений, связанных с нарушением симметриии в объекте.

Мне представляется, что существуют известные и неизвестные эффекты, работающие на неравенстве сил, толщин, давлении, токов, потоков, полей и т.д. Выскажу пример гипотезу. Не могут ли влиять СПН в мембранах клеток, мембранах ядер на управление процессами в клетках? Можно сформулировать постулат, хотя бы для себя. Если в симметрично расположенных точках, линиях, плоскостях, объемах любых тел (газовых, жидких, твердых, составных, выращенных,) имеется разность (или сумма) зарядов, токов, потенциалов, напряжении, потоков, концентраций, и других противоположностей, и существуют условия для скалярного или векторного взаимодействия, то-есть разность, или сумма (асимметрия) значительна, а расстояние между взаимодействующими элементами достаточно мало, то эта асимметрия совершит работу и будет наблюдаться некий эффект, например, изгиб, осмос, диффузия, ток, растворение, высаживание и т.д. Это правило хорошо выразил О.Крышталь

"Асимметрия-неравенство

Неравенство - сжатая пружина"

Неравенство-это, по- моему,- закон жизни и творчества. Помните, верхи не могут, низы не хотят. Неравенство и по верхам - низам, и по возможностям - желаниям. Когда пружина сжимается до упора, стопор может ослабеть и начнется мгновенное разворачивание пружины, воздействие ее на все, что на ее пути. Таким образом, в задаче можно представить, как рассматриваемая система начнет сжиматься и раскручиваться.

"Ключом, который послужил Ньютону для отгадки проблемы движения, было ускорение тела, пропорциональные силе, действующего на него телом. Ключом для открытия Гиббса стала скорость частички, пропорциональная ее энергии". Митчел Уилсон. Ключом для нас должна быть диссимметрия, которую ввел Пастер, поддержал Кюри. Ди,- это неравенсто, это может быть флуктуация, внешнее воздействие, его не было, а оно стало, и ее следует выявлять и иметь в виду ее влияние на рождение новых эффектов явлений. Возможно, следует к каждой задаче подбирать ключ. НАХОЖДЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ.

2. Принцип "лимона". Цель применения этого принципа - из каждого эксперимента "выжать" всю информацию. Часто эксперимент проводят, чтобы посмотреть в нем, подтвердить или проверить только что то конкретное. Но помимо основного результата, того, ради которого проводился эксперимент, в нем ведь могла происходить масса интересных явлений. Помните, изготовители мыла проводили опыты по смешиванию различных компонентов и после очердного опыта увидели, что полученная смесь не тонет в воде, а плавает. Это совершенно побочный эффект, формально удельный вес полученного мыла никого не интересовал. Но факт для маркетинга очень интересный, ведь каждому приходилось шарить руками по дну ванны в поисках упавшего мыла! И получается, что ученый может увидеть интересный побочный для себя факт, а может и не увидеть. Кроме того, от видения побочных фактов возможен переход к новым применениям эффекта. Например, если обе поверхности пластинки кремния обработаны одинаково, изгиба нет (эксперимент). Интересно, какая чувствительность этого эффекта. Используя тензостанцию, мы убедились, что если взять пластину без изгиба, и разместить на одной стороне тензодатчик, а по другой стороне слегка провести шлифовальной шкуркой, то прибор мгновенно реагирует. Это означает, что эффект Тваймана очень чувствительный.индикатор. Может быть где -то нужен именно такой индикатор, напрямую определяющий, что с поверхности снят тончайший слой?

Еще примеры: известна основная догма генетики (О) ДНК (Д) - РНК (О) (Д) - белок (О) (Р)., то есть ДНК образует структуру РНК, а она формирует белок. В Размышлении, "Как решать научные задачи" показано, что возможен и другой путь, который был обнаружен исследуя "хлам". Это - (О)белок(Д)-(О)РНК(Д)-(О)ДНК(Р) Это означает, что белок может влиять на ДНК. Борьба этих двух точек зрения продолжается.. В эффекте Коновалова было установлено, что под действием (Д)УЗВ (О) вода вылетает из капилляра. А что это за вода, какой у нее Рh, изменила ли она свои свойства, никто не посмотрел. В эффекте Рассела, мы иногда наблюдали на ФП, вокруг черного пятна белое кольцо, причину его образования в дальнейшем стали изучать. НАХОЖДЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ

3. Прием. Одновременное рождение букета эффектов. Используйте принцип компенсации и причинно следственные связи. С этим принципом я познакомился в книге Ю.Г.Белостоцкого, "Энергия, что это такое" и он мне очень понравился. Цель - каждый эффект порождает следующий, и так далее. Вам рекомендуется рассмотреть изучаемый эффект от его возникновения, до образования в этой цепочке того эффекта о котором вы знаете, а последний Вы не знаете. Представьте себе, что по проводнику(О) течет (Д) переменный ток (О1). Проводник (О) нагревается (У). За счет чего? Теплый воздух (О2) поднимается вверх, холодный (О3) опускается вниз. Что с ними происходит дальше? Текущий ток образует электро магнитное поле, это поле излучается, что с ним происходит дальше?

Еше пример. Поверхность чистого кремния на воздухе окисляется. В процессе окисления происходит эмиссия с поверхности кремния H,H2, H2,* света, экзоэлектронов..На поверхности растет окисел. H+H=H2*- эти возбужденные молекулы водорода взаимодействуют с другими молекулами, и, либо образуют H2, либо распадаются на H, но они все поднимаются вверх! Зная процессы, можно выбирать какой в каждом конкретном случае может лучше помочь понять эффект. Еще пример. В эффекте Коновалова изучили, как узв воздействует на воду, а что с ним происходит в воде, куда он девается дальше, что происходит со структурой воды, в ней будут пузырьки, которые схлопываются, при этом температура в пузырьках высокая, если капилляр будет в темноте, что происходит при выходе воды из капилляра пока неизвестно. (Мало эффектов в пределе один-много эффектов) НАХОЖДЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ И ПРОТИВОПОЛОЖНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

4. Прием. Мысли противоположностями! Принцип противоположного эксперимента. Цель такого эксперимента - быстро подтвердить (проверить) существования эффекта. После получения необъяснимого результата эксперимента следует провести противоположный эксперимент. Суть этого понятия в том, что Вы оперируете противоположностями вида много - мало, короткое время - длительное время, легкий газ -более тяжелый газ, сильный окислитель - слабый окислитель и т.д. Для этого следует составить таблицу всех основных параметров эксперимента, в которую вписать все их значения. Затем выбрать один параметр, оставив остальные как в первом эксперименте, и его величину изменить. Изменение должно быть значительным. Например, если время было 5 минут, то можно взять 1 час или даже 24 часа.

Пример: Если опыт был проведен на кремнии n-типа проводимости, то следует использовать p-тип проводимости. Температура может изменяться от + до -. Следует обратить внимание, что при планировании ПЭ, если есть возможность можно вводить дополнительные вещества и поля - их ведь не было в первом эксперименте. Почти всегда задается вопрос - какой же параметр выбирать для противоположного эксперимента? Ответить на него сложно по целому ряду причин, но главный - какие возможности имеет экспериментатор, может ли он найти оборудование, материал, и т.д. Экспериментатор САМ видит, что ему желательно изменить, так как он знает процесс. Например, вы изучаете пористость окисла и Вам, очевидно, что она зависит от времени остывания выращенного окисла. В процессе оно МАЛОЕ - 5минут. Можно предложить БОЛЬШОЕ время остывания - вместе с отключенной печью, т.е.24часа. Таким образом мы впервые увидели, что можно управлять пористостью - мы получили число пор меньше, но они были большего диаметра. Сквозные поры в окисле разбросаны по всей поверхности кристалла кремния, а глухие, на границе раздела Si-SiO2. Появилось предложение собрать их, для чего создать для пор специальные стоки (бомбардировка ионами Ar) для их сбора в дорожках скрайбирования. Эти дорожки предназначены для разделения пластины с ИС на отдельные кристаллы. Для этого необходима установка ионной имплантации, а ее нет. Потом нашли, но время потеряли. В конце концов, такое исследование провели. Действительно, поры удалось собрать, однако, при последующих термообработках они разбегались по поверхности кристалла.(отрицательный сверхэффект).

А когда решаешь задачу - хочется получить ответ сразу, сейчас! Аналогичная ситуация была с гелием. Хирный Ю.И. Солодовников А.П. опубликовали статью "Эффект увеличения коррозионной стойкости металлов, облученных ионами гелия" ДАН СССР Техническая физика.2141974г.1с.82. Так как у нас были проблемы с коррозией алюминиевой разводки, мы решили попробовать этот прием. Требовалось имплантировать гелий в алюминий. Гелия не оказалось, но был аргон. Попробовали аргон, и тоже получилось, как и с гелием. В этом случае мы были вынужденно сделать противоположный эксперимент - использовали не гелий, а аргон (легкий-тяжелый). Эффект оказался тот же - поверхность алюминия после имплантации аргона не корродирует. (Авторы этой статьи изучали скорость выделения гелия, после его имплантации в металл). Пошли в Индию, а открыли Америку, увеличили коррозионную стойкость металлов. Конечно, это я сам в своей работе начал применять ПЭ, помятуя о том, что Бор рекомендовал обязательно при изучении физики проводить не один, а обязательно два взаимоисключающих эксперимента. После проведения ПЭ - совершенно отчетливо можно дать ответ - есть эффект или нет. Бывает и так, что ПЭ не дал никакого ответа, т.е. параметр не изменился. Конечно, опыт надо повторить, выбрав другой параметр. "Чтобы увидеть новое, необходимо сделать нечто новое" /Лихтенберг/.

Не хочу сказать, что из-за непроведения ПЭ потрачено много сил, но все же…. "Лобовая атака на ураганы американских ВВС, названная программой "Storm Fury" ("Ярость бури"), продолжалась двадцать лет - с 1963 по 1983 год и окончилась полной неудачей. Было осознано только, что перспективный путь борьбы с ураганами изучение свойств и более тщательное прогнозирование с помощью космических средств". ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

5. Прием. Третий не лишний. Цель - наметить и провести третий решающий эксперимент, который должен подтвердить, или опровергнуть существование исследуемого эффекта Только после трех проведенных зкспериментов следует начинать исследование - выдвигать гипотезы, искать математические выражения эффекта и т.д. Например, я снял ворох графиков и для эффекта Тваймана, и эффекта Рассела, но не представил ни одной формулы. И это меня угнетает. Приведем пример проведения третьего решающего эксперимента при исследовании эффекта Рассела.Было проведено много экспериментов, пока мы не выдвинули гипотезу об эмиссии с окисляющейся поверхности кремния возбужденных молекул водорода. То, что это атомарный водород было доказано с помощью индикатора - желтой соли молибдена, которая под действием эмиттируемого потока с поверхности кремния становилась синей. Очень хотелось найти такой опыт который был бы красивым и как сейчас говорят, давал бы однозначный ответ. Я этот опыт уже описывал, и поэтому приведу только результат. Можно создать очень простую камеру, в которой происходит сразу несколько реакций - Si+H2O=SiO2+H2* +Hg=H2+Hg*=H2+Hg+hv(свет), который проходит через кварцевое стекло и фиксируется ФП. Первый же опыт дал положительный результат. Особо хочу подчеркнуть, что когда не знаешь приемов, затрачивается много времени на проведение различных опытов и получая результаты не очень им веришь. Например, мы провели ПЭ, поставили пластинку рабочей поверхностью вниз, а сверху положили ФП. После стандартной выдержки и обработки ФП на ней было прекрасно видно, что то, что эмиттируется с поверхности образует почернение вокруг пластины Si, что доказывает, что это частицы, которые поднимаются вверх и проходят по поверхности ФП довольно большие расстояния, а не свет, о котором писал один исследователь. ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

6. Прием. "Сам сообщает". Идеальный эксперимент. Его цель, если возможно, провести идеальный эксперимент, суть которого в том, чтобы в результате его проведения стало видно, слышно и т.д. что происходит в процессе. Очевидно, если человек сам не может услышать, увидеть, и т.д., то следует использовать детекторы, приборы, ФП, счетчики, и т.д. Речь идет о том, что результат эксперимента САМ должен показать природу эффекта. Например, если тонкую пластинку кремния отполировать до толщины 10 мкм, то при снятии ее с блока слышно и видно, как она разрушается за счет невидимых сил поверхностного натяжения (МО2). "Я хотел устроить так, чтобы хоть что-нибудь произошло у меня на глазах" Н.Вульф. Если бы удалось придумать и провести идеальный эксперимент, как левые или правые молекулы переходят в свои противоположности, или, например, как происходит мутация. А возможно такие опыты и проведены.

В любом эксперименте желательно выполнять напутствие Ниро Вульфа!!! НЕВИДИМОЕ,- СДЕЛАТЬ, ВИДИМЫМ! "Превосходные слова! (Любопытно, где вы их украли?" Джонатан Свифт) ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

7. Прием "Допустить, недопустимое", "Мыслить о немыслимом" - этот прием приведен в книге "Алгоритм изобретения" Г.Альтшуллера, стр.37. Он привел работу Максутова, который с помощью этого приема создал менисковый телескоп, выпускаемый до сих пор. Цель этого приема - снять ограничения в мышлении. Наиболее полно этот прием разработан В.Герасимовым. Ему удалось не только представить, но и экспериментально получить прекрасные результаты по решению технической задачи по изоляции громадного ротора электродвигателя, который невозможно было разместить для изоляции ни в одной емкости. Его суть - допустите то, во что Вы сами поверить не можете. Например, нить распущенного белка - живая. Сквозь поры коллодиевого мешочка проникли некие частицы, которые переносят инфекцию (кн.: Товарницкий В.Н. Молекулы и вирусы). Г.Гессе, в книге "Игра в бисер" высказал мысль о том, что следует "Переступить пределы". Как можно расшифровать этот девиз? Допуская недопустимое Вы должны переступить пределы психологические, законы, правила, установки и т.д. Несомненно, эти пределы могут быть положительными или отрицательными. Например, все знают о том, что бактерии не проходят через желудок, а гибнут в нем, так как там достаточно много соляной кислоты. Но нашлось несколько человек, которые преодолели этот барьер и получили за работу с некими бактериями высшую премию. Один из этих исследователей проводил испытание этих бактерий на собственном организме, причем несколько раз! Но главное не премия, а улучшение лечения людей.. В науке, при добывании новых знаний, этот девиз исключительно важен!! "Честное слово, это так хорошо сказано, словно я сам это сказал" /Джонатан Свифт/.

Для меня было очень удивительно, что поверхностное натяжение твердого тела в эффекте Тваймана обладает такой силой, ведь в школе рассматривались только СПН мыльных пузырей. И второе что удивило - это то, что шлифованная поверхность работает на растяжение, (я в начале полагал, что СПН всегда работают на сжатие), а полированная на сжатие, и т.о. получается не разность СПН, а сумма этих сил, направленных на изгиб и поломку, разрушение пластин. Мне пришлось переступать пределы, установленные мной для себя. ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ. ПРОТИВОРЕЧИЕ

8. Прием. Закономерная случайность. Первая цель решения - получить ответ в решаемой задаче, но иногда Вы обнаруживаете новый побочный эффект - случайно, и это очень интересно, так как брак в производстве - это тоже случайное стечение обстоятельств, и иногда при изучении брака мы узнаем непредсказуемые эффекты. Пример. Рассел забыл насыпать радиоактивный порошок в кассету. Когда он это увидел, опыт был закончен, надо было проявить фотопластинку, и по идее, он должен был бы выбросить ее, т.к. он ЗНАЛ, на ней ничего не должно быть, никакого почернения. Однако, он, как обычно, обработал ФП и увидел почернение эмульсии. И, опять, он поверил, переступил предел, и повторил эксперимент. То, что он обнаружил, он опубликовал в одной большой статье. И тем не менее, открытый им эффект еще открывали несколько раз! Очень важно, обнаружив, что Вы на пути в Америку, "не проходите мимо", доведите свое путешествие до конца, сообщите людям, что вы открыли.

Существует большая область, к которой принадлежат какие то сигналы, о которых мы мало знаем, и иногда их изучение приносит Нобелевскую премию. После разработки ионизационной камеры, было обнаружено, что любая камера имеет остаточный ток. Стали изучать, и в частности, изготовили камеру из материалов полностью очищенных от радиоактивности. Все осталось по-прежнему. Длительные исследования в шахтах и в атмосфере на воздушных шарах, показали, что остаточный ток возникает из-за воздействия космического излучения. А вот Шноль имеет биологический детектор, но пока только определил, что он подвержен какому то воздействию космоса. Можно допустить, что еще есть некие излучения, которые хотелось бы обнаружить

А вот другой пример. "Солонка хранила секрет терагерцового лазера". (см. подробнее: http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2006/01/19/194663)

Американские ученые обнаружили новый и предельно простой механизм когерентного излучения света, отличный от обычных лазеров, но приводящий к схожему результату - генерированию когерентного монохромного излучения.

Оказалось, что для этого необходимо всего лишь резко встряхнуть солонку. О том, что при этом возможно излучение фотонов, было известно и раньше, однако предполагалось, что излучение будет некогерентным. Однако группа ученых из ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии под руководством Ивэна Рида (Еvan Reed) показала, что, встряхнув солонку, можно продуцировать также и КОГЕРЕНТНОЕ излучение. Его доля, в общем потоке фотонов, правда, невелика. В основе механизма излучения, сообщает Nature, - тот факт, что при прохождении ударной волны в веществе длинные цепочки атомов начинают двигаться синхронно, генерируя при этом когерентное излучение. Они завершили исследование! Следует обратить внимание, что этот прием встречается очень часто, но мы его не используем, считая, что основная работа важней. ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

9. Прием Сверхэффекты ждут Вас! Некоторые эффекты, которые мы наблюдаем, могут сопровождаться сверхэффектами, которые могут быть как положительными, так и отрицательным, а возможно и оба сразу, да еще не по одному. Пример. Вспомним работу Хирного Ю.И. Они изучали редиффузию гелия(О) из металлов(О!) и заметили, что металл, легированный гелием, не корродирует (положительный сверхэффект) (Р). Далее, мы провели аналогичную работу с аргоном (ПЭ), (сверхэффект). Мы изготовили несколько пластин с (ИС) с коррозионностойкой, алюминиевой металлизацией (сверхэффект). Отрицательный сверхэффект-применение дорогостоящее оборудования-(конечно, это не сверхэффект самого эффекта, а дополнительное препятствие), установка ионного легирования для операции "создание контактной системы", которая раньше делалась просто напылением алюминия и фотолитографией. Оказалось, что нужна еще разработка режимов ФЛГ, чтобы весь алюминий, который должен стравливаться не стал коррозионностойким. Конечно, эти трудности преодолимы, но нам не удалось убедить руководство. Если бы работа проводилась не на заводе, а в институте, то надо было бы исследовать всю инертную группу таблицы Д.И.Менделеева не только на возможность получения коррозионностойких материалов, но и изучить ПРИРОДУ этого эффекта. Я думал, что эту работу поднимут как флаг, но все было тихо. А металлы ржавеют по-прежнему, - миллионы тонн в год. Приставка сверх- двойствена - может быть позитивной и негативной. Желательно проверить вещества на сверхэффекты - сверхпроводимость, сверхтекучесть, сверхпрочность, и т.д.

Пример.Некоторое время тому назад за рубежом был получен материал у которого сверхпроводимость была при более высокой температуре, чем -273град.Кельвина. И вдруг оказалось, что такой же материал получен в отечественной лаборатории несколько лет назад, но его не посмотрели на сверхпроводимость. Нечто подобное было и с Ю.Либихом, который получил новый ЭЛЕМЕНТ, но по каким то причинам бросил им заниматься, и только спохватился когда его открыл другой химик. Примеров много. ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ>

10. Вопрос "Как мы умудрились это проглядеть?" Ответ - плохо и незаинтересовано смотрели. Примеров для иллюстраций этого вопроса много как из области техники, так и науки. Один из них в приложении. Можно сказать и о вопросе - как мы умудрились это увидеть? Цель этих вопросов - обратить внимание, что эти два вопроса могут привести к успеху в научной деятельности. Пример. Начнем со стволовых клеток. Сейчас им наука уделяет большое внимание. "В ноябре 1998 г. Джеймс Томпсон, скромный ученый из Университета штата Висконсин в городе Мадисон, объявил о том, что ему удалось извлечь клетки из невостребованных эмбрионов (которые хранились в клиниках по лечению бесплодия) и создать первую в мире самоподдерживающуюся линию эмбриональных стволовых клеток человека. Последствия превзошли все его ожидания". Журнал "National Geographic Россия "октябрь 2005г. Я не буду писать, что произошло - об этом Вы можете прочесть на сайтах. Можно посмотреть по ссылке "стволовые клетки", или на сайте, приведенного выше журнала. Но вот что меня заинтересовало. По- видимому, таких ученых, которые занимаются эмбрионами, много, но обычно невостребованные эмбрионы, куда то девают, скорее всего, может я ошибаюсь, выбрасывают, а он не выбросил и сделал величайшее открытие в конце 20 века. Оказывается, эти клетки (О) представляют ресурс для любого живого организма. Когда клетка растет - делится, все клетки одинаковы. Но вот "как заставить одну стволовую клетку превратиться в клетку (О1) крови, другую - в клетку кожи (О2), а третью - в клетку печени (О3)? Это пока неизвестно". Известно лишь, что он переступил пределы и задал себе вопрос,- а что будет, если извлечь клетки, и начать их выращивать? Он не только задал себе оба вопроса, но и ответил на них! ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

11. Прием. Расширяй свои творческие возможности. Правило расширения возможностей измерения. Цель этого правила: если измерение требуемого параметра невозможно, измеряй иные параметры и интерпретируй, пересчитывай их… - бывает так, что надо знать какой то параметр, а точных приборов либо нет, либо они достаточно сложны или не годятся для работы в производстве. Например, надо точно знать толщину высокоомного слоя кремния 2-3мкм, на сильнолегированной подложке кремния. Широко известен четырехзондовый и двухзондовый методы измерения поверхностного сопротивления.(Rs) Этот же метод применяют для измерения сопротивления древесины, земли и т.д. Оказалось, что с помощью этих методов, возможно, измерять малые толщины, например, пленок кремния, порядка нескольких мкм,

Только для этого надо сначала снять зависимости показании Rs от толщины и сделать контрольные партии приборов и определить соответствующее значение Rs. Я не думаю, что это единственный пример. Полагая, что голь на выдумки хитра, наверняка многие знают примеры, как применяют различные методы, переступая пределы. Еще один пример.

"И все же биологи оказались на высоте. Американец Г.Берр изучал биотоки у животных и растений. Эксперименты были весьма просты: в дерево, вбивались два посеребренных гвоздя и измерялся с помощью обычного гальванометра электрический потенциал между ними. Производя ежедневные замеры, Берр неожиданно обнаружил, что дважды в месяц происходил скачок потенциала, не связанный с какими-либо внешними факторами. Ученый измерял параллельно температуру, влажность, давление, освещенность. Ни один из этих факторов не был связан с отмеченными скачками потенциала. Зато обнаружил, как и Браун, четкую связь с лунными фазами! Коллега Берра Л. Равиц провел аналогичные эксперименты с людьми, которые могли сообщить дополнительную информацию.". Малые возможности - большие возможности) ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

12. Прием. Неравновесная точка. Граница качества. Цель - определить в какой части кривой мы работаем. При проведении исследовании, следует кроме ПЭ, ИЭ определить в какой области мы работаем - до границы качества или перешли ее. Если процесс до границы качества, то, если есть возможность, следует посмотреть, что будет, если ее перейти. Часто бывает, что изучаемый процесс уже находится за границей качества. Это-эффект лавины. Я не буду давать определение лавины, а приведу пример. Представьте себе, что вы смотрите ВАХ - вольтамперную характеристику транзистора. Вы переключаете и смотрите пробивное напряжение коллекторного перехода. Для этого Вы подаете на коллектор напряжение, пока не наступит неограниченный рост тока при определенном значении напряжения. Это и есть лавина. Этот эффект еще называют тепловым пробоем. При снятии напряжения лавина исчезает. Однако, если лавина обрабатывает поверхность, то свойства поверхности изменяются, например, изменяется скорость поверхностной рекомбинации - она, за счет образования на ней дефектов увеличивается, а это приводит к изменению параметра планарного транзистора. Пример. Обычно испытание транзисторов на надежность проводят в течение 500 часов при повышенной температуре. Не допускается изменение H21 - коэффициента усиления более чем + - 30%. Оказалось, что часто было 1-3 прибора, превышающие эту норму. Причину искали долго, и, наконец, нашли. Работницы, которые измеряют параметры приборов на выходе, когда вставляют прибор в колодку, вставляет неверно, после чего вставляет правильно. Но, при неправильном включении, под действием лавины H21 успевает уменьшиться на 20-30%. Эта величина и фиксируется при постановке приборов на испытания. При повышенной температуре, H21 возвращается к начальной величине, и после испытания - этот прибор может быть забракован, а результат испытании будет отрицательным. Как только удалось установить, на какой операции происходит снижение H21, было принято решение неправильно вставленные приборы откладывать в отдельную тару. На протяжении многих лет провалов испытании по этой причине не было. А лавина, может быть использована для измерения свойств поверхности (Закон перехода количества в качество. Воздействие на вещество - изменение структуры). Я не знаю, можно ли относить эффекты к политическим, экономическим и другим событиям, но волнения студентов во Франции, я бы назвал лавиной.

"Бурная жизнь длиной в один сантиметр" см. сайт - Методолог. Меня удивил Г.Скворцов. Я по телефону ему рассказал о капле воды, а он меня спросил, а с ртутью они проводили такой эксперимент? (мыслит противоположностями). Еще пример. Я спросил его, как он расценивает, с точки зрения закона, прохождение света через линзу.

Луч света входит в линзу-первый переход через границу качества. Выход луча из линзы -второй переход. Луч фокусируется на лист бумаги - лист загорается. Это третий переход количества в качество! И, конечно, работают закон концентрации энергии и другие. Как хотелось бы видеть и понимать этот закон Он очень многогранен. ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ и ПРОТИВОРЕЧИЕ

(До границы качества - после границы качества)

13. Прием. Несоответствие. Практика не совпадает с теорией. Проведение эксперимента, позволяющего получить теоретическое значение прочности металлов при их растяжении - переход границы качества. Можно перенести этот подход - прием на другие непонятные явления, когда теория расходится с практикой . Суть подхода для определения теоретической, идеальной прочности - СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ - ОБРАЗЦА, КОТОРЫЙ ИМЕЕТ ПРОЧНОСТЬ (ИЛИ КАКОЙ НИБУДЬ ДРУГОЙ ПАРАМЕТР), ЛИБО НУЛЕВУЮ, ЛИБО ИДЕАЛЬНУЮ! Представьте себе нить, состоящую из последовательно соединенных атомов. Если оборвана одна связь - прочность нулевая, если обрываются все связи, прочность теоретическая, при условии, что в связи нет дефектов (идеальный эксперимент). Мне представляется, перенос решения из одной области знания в другую, очень перспективен, но он не пользуется уважением. Недавно прочел Полищука о Белоусове, и прихожу к выводу, что кольца, получаемые на ФП, при эффекте Рассела, напоминают кольца Лизеганга.

Неравенство, несоответствие-противоположности.ПРОТИВОРЕЧИЕ.

14. Прием. Построение внутренних моделей через исследование наружных реакций объекта. Метод измерения углового распределения. Цель метода, определить распределение частиц в пространстве, после чего легче выдвигать гипотезы. В ряде экспериментов, определяя угловое распределение частиц - электронов, альфа-частиц, атомов, молекул можно получить не только дополнительную информацию о частицах, но и решающую, позволяющую делать выводы о природе эффектов. Так, Резерфорд, по отклонению положительных альфа - частиц от ядра, определил заряд ядра атома, в эффекте Рассела, эмиттирующийся с поверхности газ, не имеет углового распределения, т.к. это водород, который легче воздуха и он поднимается вверх столбом (траектория и угол - параметр движения). А вот пример из области изучения ураганов "Спектрометр со сверхпроводящим магнитом обладал столь высокой разрешающей способностью,что мог точно распознавать частицы (электроны, позитроны, протоны) и прослеживать их траектории до и после прохождения через прибор. В результате было установлено, что квазизахваченные частицы, (удерживаемые магнитным полем достаточно долго - до 10 секунд), успевающие сотни раз отразиться от зеркальных и совершить долготный дрейф вокруг Земли) регистрируются на геомагнитном экваторе в строго определенных местах."

Неравенство, противоположности. ПРОТИВОРЕЧИЕ.

15. Прием. Очаровательная загадка. Принцип противоречия. Позволю себе привести несколько строк из стихов Ларисы Петраковой. -

"Оставив утру все противоречья

И страх того, что будет впереди,

Как тяжко дню подставить снова плечи,

Толкнуть себя и приказать: Иди!"

Цель этого принципа - сформулировать задачу в краткой форме. Можно сказать, придумать загадку. Что такое противоречие, знает каждый человек. Поэтому я приведу пример, как мучается ученый, разрешая его. "Повсюду та же таинственная анизотропия! Во всех этих солях все магнитные свойства, кроме сверхтонкой структуры, прекрасно объяснялись теорией кристаллического поля Ван Флека, параметры которой нельзя было изменять, потому что она прекрасно объясняла все остальные свойства. Я был одержим этим противоречием: думал о нем за письменным столом, за едой, нежась в "Parsons Pleasure". Именно в этом противоречии и нашлось, наконец, решение. Какое свойство электронной оболочки могло так сильно изменить сверхтонкую структуру, не влияя на остальные магнитные свойства ионов? Я пришел к ответу: электроны, находящиеся ближе других к ядру, так называемые s-электроны, были ответственны за эффект". /Анатоль Абрагам "Время вспять или физик, физик, где ты был"/.

Противоречие с вопросами почему? Формулируя противоречие, мы вынуждены отвечать на вопрос - "почему?" - это заставляет нас выдвигать гипотезы, предположения. Например, изучая эффект Рассела сформулируем противоречие - это атомарный водород, (почему?) так как он взаимодействует с зернами AgBr, и это не атомарный водород (почему?) так как атомарный водород не может иметь такой большой пробег на воздухе. Конечно, можно возразить, что если поток Н мощный, то он может пройти большие расстояния, но мы работали с малыми потоками

ПРОТИВОРЕЧИЕ.

16. Прием Мать Природа, помоги! "Что бы сделала Природа, чтобы это произошло?" (вопрос, который задавал себе Эйнштейн) Например, все явления в природе не происходят спонтанно, мгновенно. Всегда есть, какие то курьеры, гонцы, которые оповещают о предстоящем событий. Например, ультразвуковая волна и выделение радона из почвы перед землетрясением. "Гость из будущего" Итоги" №19-06г. "Астрономы называют дату возможного конца света 21 июня 2008 года. В этот день Земля может столкнуться с 800-метровым астероидом. Небесное тело под названием 2006HZ51 было открыто в конце апреля и теперь ученые следят за траекторией его полета. Уже насчитали 165 вариантов развития событий - в какое время он может достичь Земли, куда упасть, и что при этом произойдет. Например, если астероид упадет в океан, это вызовет цунами, которое поднимет в атмосферу миллиарды тонн водяного пара. Если же на сушу - то поднимется пыль, и тогда доступ солнечных лучей к поверхности Земли будет затруднен. Сейчас 2006HZ51- cамый крупный из всех опасных околоземных объектов из списка NASA. А поскольку до назначенного срока осталось всего два года, изменить его траекторию невозможно. В утешение отметим, что шансы на то, что столкновение состоится, все- таки очень малы: один к шести миллионам". Природа не нападает без предупреждения, но мы не всегда улавливаем эти предупреждения. Б. Злотиным разработан метод, позволяющий улавливать предупреждение Природы и техники для людей.

ПРОТИВОРЕЧИЕ

17. Прием Поиск врага. Цель - найти объяснение возникшему сопротивлению. Конечно, это сопротивление может быть пассивным и активным Пример такого сопротивления - перенапряжение водорода на катоде. Активное сопротивление - вирусные заболевания. Бытуют два мнения, и каждое имеет своих яростных защитников. Первое - изучение следует вести от частного к общему, и второе от общего к частному. Я сторонник обоих Недавно посмотрел передачу "Главная идея Эйнштейна" США Конечно, я представлял себе работу этого гения. Но в фильме показали, как работали Лавуазье, Дэви, Фарадей, Максвелл и другие. Впервые узнал, что Мах и его книга сильно повлияли на молодого гения. На основе их работ Эйнштейн вывел свою великую формулу Е=mс2. Вот, Вы сами и определите, как она была выведена.

Продолжим. Например, вы толкаете тяжелый предмет. Он сопротивляется за счет каких-то сил. Если вы преодолеете эти силы, Вы победили, предмет сдвинется. Я решил свою задачу, а про другие мне либо неизвестно, либо мне до них нет дела. Теперь представьте вы электрохимик, и встретились с ситуацией, когда вы подаете на электрохимическую ячейку напряжение, а ток не идет - что-то ему мешает. А теоретически - должен пойти. И таких примеров из самых различных областей науки, техники, биологии и т.д. - много. И каждый раз люди ломают голову - что же это за силы, которые оказывают сопротивление. В одних случаях удается найти эти силы, а в других, проходят десятки лет, а можно сказать и сто лет, прежде чем удается найти решение. По-моему во всех таких явлениях действует закон единства и борьбы противоположностей, который правит бал, но мы его постичь не можем. Теперь обратимся к понятию перенапряжение водорода на катоде. Примерно в 1850 г. было обнаружено, что в электрохимической ячейке, величина начала прохождения тока от напряжения, зависит от материала катода. На одних величина этого напряжения, которое получило название "перенапряжение", достигает до 1,8 в., на других 0,2 в. Я когда-то давно узнал об этой проблеме, и для проверки своей методики решения научных задач (МО) попробовал ее решить. Я не буду описывать все результаты, а приведу главную мысль. Перенапряжение требуется для преодоления электронами барьера, который представляет собой ВСЕГДА присутствующий на поверхности металла окисный слой. Если мы допустим, что катод сам - это эмиттер, а окисный слой - это база, то коллектором будут положительные ионы водорода, прилегающие к поверхности окисла. База такого транзистора имеет и толщину, и структуру для каждого металла свою собственную - это как паспорт для человека. Однако этот слой может менять свои свойства, именно поэтому нет точных значений величин перенапряжения. Я предложил сам себе считать, что если я что - то делаю без желания, с сопротивлением, то я перенапрягаюсь. Мне представляется, что таких процессов как перенапряжение водорода на катоде масса, их надо только увидеть и понять. Я эту задачу решил для себя, может я и не первый, но я доволен тем, что удалось понять суть. Конечно, ее надо решать дальше. Приведу небольшой текст из книги Полищука "Мастеровые науки" "На общих основаниях" о Б.П.Белоусове. " Работая над теорией сложных процессов, составляющих в сумме нехитрую, всем известную реакцию горения он наблюдал, как смесь паров углеводородного топлива (в частности, бензина) с кислородом воспламеняется не сразу, а после некоторого периода разгона, именуемого среди специалистов индукционным периодом. И замечал, что в некоторых случаях даже после воспламенения горение становится непрерывным не сразу. Смесь вспыхивала, потом угасала, потом вспыхивала снова - и так несколько раз, с довольно регулярными промежутками между вспышками. Можно было, конечно, отнести это на счет, того, что вещество сначала лишь прогревается (химик, возможно, так бы и заключил), но физик Франк-Каменецкий понял, что дело обстоит иначе. Зная уравнение Лотки, владея теорией разветвленных реакций, только что разработанной своим же учителем Н.Н.Семеновым, он заключил, что наблюдается новый, ранее неизвестный режим горения - нелинейный, периодический, колебательный. В 1941г. Франк-Каменецкий написал статью, в которой объявил, что необходимо искать колебательные реакции и в кругу обычных, происходящих, в жидкой среде превращений, что они обязаны существовать, что изучать их будет куда легче, чем горение с его неустойчивым режимом. После войны, в 1947 г. он издал книгу - одну из самых блестящих книг в истории науки о скоростях реакций. И в конце ее, изложив с поразительной ясностью теории Лотки и Вольтерры, снова описал свои наблюдения, повторил призыв: ищите колебательные реакции, их существование неизбежно! Был ли призыв услышан? Ведь большинство химиков остерегается читать физическую литературу: больно уж непривычная логика, интегралы…"

После прочтения этого текста я позвонил Г. Скворцову, (всезнающий помощник, по Паренчику), чтобы узнать, знаком ли он с уравнениями Лотки и Вольтерры. Оказалось, что знаком и знал автора книги. Генрих сказал, что перенапряжение должно иметь колебательный характер. И это, действительно, похоже, так как точно измерить величину перенапряжения не удается. ПРОТИВОРЕЧИЕ

18. Прием - не проходите мимо. Задумайтесь! Цель - если столкнулись с непонятным, не упускайте своего шанса, непонятное, часто не посещает. Эффект Крамера. Я уже писал о том, что Крамер взял свежеизготовленный счетчик Гейгера-Мюллера (О) и непрерывно в течение трех суток фиксировал работу счетчика (М). Он обнаружил, что в течение времени счетчик приходит в себя, состаривается (У), а проще сказать, все его детали окисляются (М) и то, что ранее им эмитировалось, теперь стало запертым окислом (Р). Крамер считал, что это были электроны, (О1) которые он назвал экзоэлектронами. Для нас самым интересным в этом эффекте представляет изменение времени счета (Р) Увеличение его или уменьшение. И еще хочу добавить - изменение температуры. Очевидно, если бы мы прогрели счетчик, то он считал бы не трое суток, а значительно меньше. Таким образом, время и температура - важнейшие параметры в экспериментах.

Действие - бездействие ПРОТИВОРЕЧИЕ

19. Прием "Спусковой крючок". Один из принципов создания приборов, прибор с неравновесной средой. Цель - зарегистрировать некоторые взаимодействия. Камеры Вильсона и Глейзера. Обе камеры работают на разных принципах, и в то же время как бы на одном. Камера Вильсона работает на пересыщенном паре. Космическая частица, пролетая в паре, создает трек из капелек воды, который фиксируется фотопластинкой. В другой камере частица с высокой энергией пролетает через жидкость и оставляет след в виде газовых пузырьков. Его тоже можно сфотографировать. И вот, самое, интересное, - оба метода основаны на локальном взаимодействии частицы с неустойчивой средой - паром или жидкостью. Какой же общий принцип можно вывести из этих двух работ, Нобелевских лауреатов? Анализируя авторские свидетельства, патенты и открытия Г.Альтшуллер назвал такой подход методом "спускового крючка". Так я думаю

Такой приём в технике и отражён в сборнике стандартных решений изобретательских задач: "Класс 5: Стандарты на применение стандартов. 5.4. Особенности применения физэффектов. 5.4.2. Усиление поля на выходе…" Об этом стандарте мне напомнил Д.Ухлинов. Устойчивое состояние - неустойчивое. ПРОТИВОРЕЧИЕ И ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

20. Прием Внешний ресурс. Знать и помнить о внешних ресурсах - полях, частицах и различных летающих объектах. Цель - обнаружить внешнее воздействие на исследуемый прибор, процесс, живое - человек, растение и рассмотреть возможность им управлять. Примеры. Компас. Камера Вильсона. Фотопластинка и т.д. Ультразвук перед землетрясением. Ураганы, торнадо. Астероиды. Космическое излучение, и т.д. Эффект Вуда. /Сибрук В. "Вуд.Р. Современный чародей физической лаборатории"/

"Осенью 1927 г., - рассказывает Вуд - я сделал удивительное открытие. Весной этого года я заметил, что флуоресценция ртутных паров, возбужденная синим светом ртутной дуги, была сильно поляризованной, в чем можно было убедиться по появлению темных полос, пересекающих светящиеся пятно, если рассматривать его через призму Николя и кварцевый клин. Вернувшись осенью в свою лабораторию, я начал работу заново, но не смог получить тех же результатов. Не было видно никаких следов поляризации. Установка и приборы - лампа, ртутная трубка, оптика - ничего не изменилось. Я пытался вспомнить какое-нибудь маленькое изменение, которое я забыл, но ничего не мог вспомнить, кроме того, что передвинул весь стол с места на место. Как это могло сказаться на опыте? Очевидно - никак: но не влияло ли магнитное поле Земли? Фантастическая идея!!! Но я все же повернул стол со всеми приборами в прежнее положение и зажег ртутную лампу. Я посмотрел сквозь Николь и увидел темные полосы на зеленом пятне флуоресценции пара ртути. Взяв трехгранный напильник, лежащий на столе, я поднес его к трубке, и полосы пропали. Напильник был намагничен. Никогда до тех пор, никто не обнаруживал, чтобы такое слабое магнитное поле, как поле Земли влияло на какое-либо оптическое явление, и я сразу же начал работу с Александром Эллеттом, одним из моих лучших студентов. Исследование заняло два года, ибо по пути мы нашли еще много интересных и сложных явлений с парами натрия. В данном случае мы имеем дело с резонансным излучением - явлением, более простым, чем флуоресценция. Результаты опытов открыли новое широкое поле исследования влияния магнетизма на световые явления, и вскоре появилось много статей других исследователей на эти темы". Этот эффект, открытый Вудом можно использовать, по-моему, и в химии, а возможно и при изучении левых и правых молекул. Р.Вуд пронес через всю жизнь громадную любовь к ЭЛЕМЕНТУ НАТРИЙ. Это просто фантастично, не знаю больше ни одного подобного ученого, пожалуй, Капица любил гелий. Возможно, можно рекомендовать - полюбите какой- нибудь элемент и изучайте его!. Я непроизвольно полюбил водород, атомарный водород и возбужденную молекулу водорода.

Несомненно, должен быть прием - использование внутреннего ресурса. Например, второе дыхание, вторая молодость, интуиция и т.д. Обязательно есть внешние ресурсы. Вспомните, с чем столкнулся Вуд - с магнитным полем Земли. Отчего ускорялся процесс цветения королевской лилии? От внешнего ресурса - ультразвуковой волны. Внешние ресурсы от Луны, Солнца, космоса до центра Земли - все может принимать участие в изучаемом процессе. Например, влияние гравитации Луны на пищеварение человека и животных, а может и на растения. Прием. Приставка сверх - двойствена-может быть позитивной и негативной. Желательно проверить вещества на сверхэффекты - сверхпроводимость, сверхтекучесть, сверхпрочность, и т.д.

Начав решать задачу, следует рассмотреть все ресурсы, которые есть в системе. Ресурсы могут быть не только конкретные, но и их производные, или их части, или соединения. Так например, в задаче по эффекту Рассела, происходит окисление поверхности металла влажным воздухом, влагой, Н2О, а ресурс - водород. Какой? Атомарный, молекулярный? Надо хорошо знать предмет, чтобы предположить, что образуется от двух атомарных водородов. В эффекте Коновалова ресурсом я бы посчитал саму трубку с капилляром. Но я то не заметил этот ресурс, а другие увидели. Еще ресурс - фронт узв поля. Генератор узв может быть поставлен перпендикулярно или параллельно входному отверстию капилляра.

Внешние - внутренние ресурсы ПРОТИВОРЕЧИЕ

21. Прием От любого шока есть лекарство, - допустить недопустимое! Встреча с новым явлением вызывает ШОК!! И тут мы сталкиваемся с любопытной двойственностью. Если Вы сами что- то увидели, услышали и т.д. то обычно говорят, ведь никто не поверит! Один наблюдатель за торнадо кричит в трубку - вы не поверите, доска от обивки дома пробила стену дома и затормозилась в голове женщины! Иногда Вы сами видите и не хотите верить! И случай, когда вам сообщают некое явление, а вы кричите - этого не может быть! Дело в том, каждый человек имеет свои собственные представления по многим явлениям и процессам, и он их считает правильными. Небольшие отклонения от собственных представлении, еще стерпеть можно, а если сообщение просто противоречит здравому смыслу, извините, такого быть не должно! Например, вам рассказывают о шаровой молний. Вы не верите. А уж когда сказали, что она прошла сквозь стену на улицу - начинаешь думать, ну и заливает! Например, появилось сообщение об омагниченной воде. Очевидно, все знают, что магнитное поле физически не может изменить свойства воды. Появилась даже статья в газете "Правда", подписанная известными учеными. А в это время в одной стране, вроде в Голландий, такую воду применяют и нахваливают. Опять шок! Цель - если вас чем то ошеломили, попробуйте допустить недопустимое! Как же это произошло? Как это можно объяснить?

Этот шок вызывает неверие, и если есть у неверующего возможность, он начинает препятствовать либо публикации, либо стремится к принятию каких то мер против автора. Иногда этим процессом руководит элементарная зависть. Приведу несколько примеров. Редактор, получивший статью Белоусова, отклонил ее публикацию, сказав, что этого не может быть! Дэви, узнав о блестящих работах Фарадея, стал препятствовать его принятию в научное общество. Когда мне сообщили, что в ИС образуется диод, я не поверил. Когда, хранящиеся в сейфе пластины кремния оказались сломанными - я не поверил. Когда мы начали исследовать образование диода в ИС, и обнаружили, что статэлектричество, накопленное на работнице, пробивает окисел кремния и формирует диод - это вызвало изумление. Этот шок вызывает торможение развития. Так как все эти явления были обнаружены в производстве - их требовалось устранить немедленно, так как продукция должна сдаваться годной! И мы решили эти задачи. А вот с работой Белоусова получилось значительно хуже, она пролежала достаточно долго, несмотря на то, что эту красивую колебательную реакцию наблюдали и ею восхищались и Президент АН СССР, и академик Тамм, и проф. Шноль и т.д. Еще раз повторю - следует преодолевать шок, хотя бы тем, что сказать себе - допустим это произошло, как же это происходит, и какова причина? Поверить-не поверить.ПРОТИВОРЕЧИЕ

22.. Прием - ПРИЗЫВ, ЛОЗУНГ- желательно уметь думать! Как? "Чтобы научиться плавать, нужно войти в воду. Чтобы стать ученым, нужно не только знать свое дело, нужно уметь думать, нужно гореть. Нужна мечта, такой идеал, что для его достижения человек может выложиться весь, до последней молекулы". П.Амнуэль. Я очень надеюсь, что все приемы, о которых я пишу, а также подход Скворцова позволят желающему, думать более нацелено, интенсивнее и производительней. Особо хочу обратить внимание на два приема - это аналогия и противоречие. Аналогией очень убедительно пользовался Г.Альтшуллер, особенно в докладах, и на занятиях. А вот в обычной жизни, обмениваясь мнениями о ходе решения задач, очень аккуратно и корректно В.Леняшин пользуется противоречиями. Можно утверждать, что думать противоречиями и разрешать их - это более сильное мышление! Я думаю, что цель этого призыва - попытаться научиться думать более эффективно! А вот как дает интервью Юлиан Панич - артист "Но с годами происходит такая странная вещь: сил меньше, а ностальгии больше. Ностальгия по времени и ностальгия по себе самому. И попытка каким то образом увидеть что то, что вернуло бы меня в прошлое" ПРОТИВОРЕЧИЕ

23. Прием Принуждение. Заставляйте себя думать, особенно когда вы в не комфортабельных условиях. Из собственного опыта знаю, что когда ворох неприятностей, и от вас мало что зависит, а только одни переживания, можно начать думать над задачей, которая вам интересна. ПРОТИВОРЕЧИЕ

24. Прием Интуиция. Несмотря на то, что нет точного определения интуиции, каждый знает, что это такое. Не отвергайте интуицию. И появившиеся вдруг мысли, записывайте, не ленитесь, даже ночью. ПРОТИВОРЕЧИЕ

25. Прием Знакомство с литературой и в ИНТЕРНЕТЕ по вопросу решаемой задачи. ПРОТИВОРЕЧИЕ

26. Прием Делать рисунки в масштабе, и рисовать все, что можно под разными углами зрения. И в динамике. ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

27. Прием Рассмотрите взгляды других авторов на эволюцию изучаемого явления. Хочу привести аналогию. Каждый человек знает, что он стареет. Он видит, что и окружающие стареют. Но вот когда вы становитесь старым, и встречаетесь с теми, кого вы помните молодым и красивым, это все же потрясает. Я представляю, что также стареют и технические системы, и научные гипотезы и т.д. Если потренироваться, то по- видимому, можно представить, как будут развиваться новые разделы науки и технологии. Например, как пойдет развитие применение стволовых клеток, нанотехнологии, изучение астероидов, супервулканов, новой технологии топлива и т.д.ПРОТИВОРЕЧИЕ

28. Принцип разделения. Цель применения принципа - разделить, выделить необходимый для исследования компонент. Например, если изомерическую смесь (О) продувать (Д) воздушными пузырьками (О1), то оказывается, что образующаяся на поверхности пена (О2) обогащается одним изомером (О3) (МО-2). Еще пример. "Рекомбинантные технологии позволяют получить ослабленный вирус за более короткое время. Для этого из генома вируса "вырезают" ген, который отвечает за вирулентность (болезнетворные свойства), но не влияет на размножение и иммуногенность. Получившийся безобидный вирусный штамм используют для изготовления вакцин". "Наука и жизнь"3-06.

Пример - выделение из воздуха некоей фракции, поддерживающей горение - впоследствии определенной как кислород. До этого считалось, что горение поддерживается воздухом. Прием для разрешения противоречия.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Пример к приёму 10

Растения выделяют метан. Биохимики и климатологи в ужасе". Как мы умудрились это проглядеть?"

Зеленые растения (О) выделяют метан. (О1) Это сенсационное открытие немецких ученых может перевернуть сложившиеся представления о биохимии растений, глобальном круговороте углерода и механизмах климатических изменений на нашей планете. Метан - гораздо более "сильный" парниковый газ, чем двуокись углерода. По сравнению с доиндустриальной эпохой содержание метана в атмосфере увеличилось почти втрое. Неудивительно, что в последние десятилетия ведутся углубленные исследования и учет всех источников атмосферного метана: как техногенных (сжигание органики, добыча ископаемого топлива), так и биологических. Считалось, что есть только один биологический процесс, в ходе которого выделяется метан, и только одна группа организмов, способных этот процесс осуществлять. Это метаногенные архебактерии - очень древние и во многом загадочные микроорганизмы, получающие энергию за счет восстановления углекислого газа или ацетата молекулярным водородом в бескислородных условиях с выделением метана в качестве конечного продукта.

Метаногены живут в разнообразных, порой весьма экзотических средах: в глубине болот (болотный газ), в кишечнике животных (тоже понятно), в толще осадка на дне океанов, озер, прудов и затопленных рисовых плантаций, в городских свалках и даже в недрах земли, в трещинах и полостях горных пород, до глубины 8-10 км. В качестве "пищи" их вполне устраивает смесь углекислого газа с водородом; углекислота есть повсюду, а источниками водорода служат либо бактерии-бродильщики, сбраживающие органику в бескислородных условиях, либо результаты реакции воды с перегретыми горными породами вблизи магматических очагов.

По расчетам выходило, что в сумме все эти источники поставляют в атмосферу около 600 млн тонн метана в год. Однако в прошлом, 2005-м, году было обнаружено аномально высокое содержание метана в тропических районах над вечнозелеными лесами. Масштаб аномалии свидетельствовал о существовании неучтенного источника метана, благодаря которому за период наблюдений (с августа по ноябрь 2005 года) в атмосферу дополнительно поступило 30-40 млн. тонн горючего газа.

Франк Кепплер из Института Макса Планка (Гейдельберг, Германия) и его коллеги подошли к проблеме просто. Если метан образуется над тропическими лесами, подумали они, почему бы не проверить, не выделяется ли этот газ самими растениями? И не важно, что такое предположение противоречит всему, что известно о биохимии и физиологии зеленых растений.

Нарвали листьев и проверили. Выделяется. И не так уж мало: от 0,2 до 3 нанограммов на грамм сухого веса зеленой массы в час (при температуре 30°C). Процесс происходит в обычных аэробных условиях, которые для метаногенных архебактерий смертельны. На всякий случай ученые простерилизовали листья гамма-лучами и убедились, что на выделение метана это никак не повлияло. Таким образом, газ выделяется самими листьями, а не какими-либо притаившимися микробами. "Это однозначно свидетельствует о существовании до сих пор неизвестного пути синтеза метана в зеленых листьях", - скромно пишут исследователи в статье, опубликованной 12 января в журнале Nature.

"До сих пор неизвестного" - это мягко сказано. Немыслимого. Фантастического. Так будет точнее. Разобравшись с сорванными листьями, стали проверять целые живые растения. Оказалось, что они выделяют на 1-2 порядка больше метана, чем мертвая листовая масса. Процесс резко активизируется на свету, вплоть до 870 нанограммов на грамм сухого веса в час.

Добавив в почву помеченный изотопом 13C ацетат, ученые доказали, что растения синтезируют метан не из ацетата, как это делают многие архебактерии-метаногены. Резкое усиление эмиссии газа при повышении температуры (вплоть до 70°C) свидетельствует о том, что процесс этот, скорее всего, неферментативный (т. е. Не катализируется каким-то специальным ферментом, как у метаногенных архебактерий). Растения лесов и саванн из-за особенностей фотосинтеза заметно отличаются друг от друга по соотношению изотопов 13C/12C. Такие же различия обнаружились и в выделяемом этими растениями метане.

Все эти факты однозначно показывают, что живые растения синтезируют метан сами, без участия микробов, а сам процесс растительного метаногенеза радикально отличается от архебактериального. Ученые допускают, что источниками растительного метана могут служить метоксильные группы (-OCH3) пектина и лигнина - обычных растительных углеводов.

Измерив интенсивность метаногенеза, у многих видов растений из разных климатических зон, ученые попытались вычислить суммарное количество метана, выделяемого всеми зелеными растениями планеты. Разумеется, речь идет лишь о самой первой приблизительной оценке. Получилось, что живые растения выделяют от 60 до 240 млн тонн метана в год (причем основной вклад вносят тропические леса и саванны), и еще от 0,5 до 7 млн тонн производят опавшие листья. Все это вместе составляет 10-30% общего ежегодного поступления метана в атмосферу, включая техногенные источники. Если полученные данные не окажутся результатом какой-то грандиозной ошибки, ученым придется пересмотреть (или, по крайней мере, существенно дополнить) имеющиеся представления о биохимии растений, углеродном цикле и механизмах климатических изменений. Ну, а первую реакцию научного сообщества на сенсационную статью можно охарактеризовать единственной фразой: "Как мы умудрились это проглядеть?!"

Источник: F. Keppler et al. Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions // Nature. 2006. V. 439. P. 187-191.


Главная    Работа    Из рабочих журналов    Приемы решения научных задач - 1