Один за всех и все за одного. Прием № 30

Меня посетило желание поразмышлять по поводу обратного, и противоположного экспериментов, и, по видимому, это связано с кинофильмом, который я случайно увидел.

Только что посмотрел фильм "Взгляд с качелей" производства США. Ничего подобного не видел, и сразу решил с Вами поделиться. Сюжет прост, но очень хорош. Молодой парень женится и ждет ребенка. И вдруг он понимает, что ему с воспитанием ребенка не справиться. Он приезжает к своему отцу и рассказывает ему, каким хорошим он был отцом. Однажды, ты папа, собирался ехать с мамой на встречу с любимой командой игроков и, прощаясь со мной, пожелал мне хорошо провести время. Я же сказал тебе, что у меня завтра контрольная по математике, и я не особенно силен. И ты сказал маме, чтобы она поехала одна, а ты весь вечер прозанимался со мной и я получил хорошую оценку. Нет, сказал папа - это мы с тобой получили хорошую оценку. А твой дед, мой папа рассказывал мне, что когда ты ребенок и качаешься на качелях, ты весел и рад, но когда ты становишься папой и стоишь и качаешь своего ребенка на качелях, ты думаешь, как закреплен ребенок, как ему удобно ли, весело ли ему, и т.д.

"-Папа, дорогой, я хочу тебя попросить, помоги мне, побудь немного ребенком, каким был я, а я буду изображать тебя!

-Сынок, я же старый, мне это сделать трудно, но давай попробуем".

И вот, когда папа, стал изображать ребенка, сын понял каким негодником он был, но, тем не менее, он ни разу его не отдернул, не читал нотации, и тем более ни разу не дал затрещину отцу, несмотря на то, что вытворял его отец, временно ставший сыном.

Автор этой картины применил прием "проведи обратный эксперимент". В фильме все кончается отлично, а герой восклицает - "Неужели я был таким непоседой!"

Я привел этот пример, т.к. он хорошо запоминается, да и можно сравнить со своими родителями - можете ли Вы пожертвовать своим временем ради школьной контрольной своего ребенка? Не буду выдвигать своих предположении, но я с такими ситуациями не встречался ни когда был ребенком, ни когда стал отцом и дедом.

Так, что такое обратный эксперимент? Оказалось, что в процессе обдумывания мне очень полезно беседовать с доброжелательным человеком, который может натолкнуть на нужную мысль, рассказывая о своих работах и мыслях. Для меня таким человеком стал Генрих Скворцов, который заскочил ко мне на часок, поднял за это время мне давление, но я все равно остался, очень доволен. Можно сказать, обратный эксперимент-это смена знака + на -, для любого процесса, или наоборот, но обязательно при этом пройти через ноль и изменить направление на обратное.И это относится не только к электричеству, магнетизму, но и к любому инструменту и к изделию.

Например, мы говорили об эффекте Коновалова. В нем под действием ультразвука, вода в капилляре не просто поднимается вверх, но и выстреливается на большую высоту. Какой будет обратный эффект? Когда я познакомился с этим эффектом, первая мысль была: почему вода поднимается? К сожалению, я не обратил внимание, на геометрию входного отверстия капилляра. А другие исследователи обратили, и установили, что при определенной геометрии, воздействие ультразвука приводит к опусканию воды в капилляре, а не к поднятию. И геометрическая форма, как бы переходит через ноль,-в одном случае она выпуклая, а при обратном эксперименте - вогнутая. Теперь можно пытаться объяснять причину воздействия ультразвука на воду в капилляре. А можно ли провести обратный эксперимент для случая эффекта Коновалова? Мне представляется, что можно.

Когда под действием каких - то сил вода в капилляре выстреливается, не сопровождается ли этот процесс ультразвуком? И, вдруг, я вспомнил, ведь сам эффект Коновалова и представляет собой движение ультразвуковой волны перед землетрясением, т, е. оповещает о нем, двигаясь перед мощными потоками газов и звука! Возможно, от струи воды и есть слабый ультразвук, только его зафиксировать трудно.

Конечно, не все поддается возможности проведения обратного эксперимента. Например, время. Однако, вначале я рассказал о картине "Взгляд с качелей" в которой герои психологически сумели изменить для себя время, сын стал отцом, а отец сыном. Можно, по - моему, утверждать, что обратный эксперимент возможно провести, если перейти границу качества - изменение агрегатного состояния. Примеров много, но самый простой - это вода, переход воды в пар, и обратно, пара в воду.

Не всякий обратный эксперимент обратим. Простой пример - измерение прочности материалов на разрыв. Конечно, после разрыва образца, его можно восстановить, но это будет уже другой материал. Во время написания этого очерка, я читал несколько журналов и толстую, тяжелую (по весу) книгу дирижера Геннадия Рождественского, пытаясь найти остроумный обратный эксперимент, и вот нашел, и хочу Вас им угостить. В книге один известный фаготист, расхваливая свою профессию, в качестве одного из доводов приводит следующий: "Мой профессор по фаготу,- говорил он, любил рассказывать, что он знал несколько фаготистов, которые стали дирижерами, но не знал ни одного дирижера, который стал бы фаготистом!"

Конечно, примеров обратных процессов, экспериментов много, поэтому я приведу еще несколько. Журнал "Итоги" от 11сентября 06г. приводит статьюС.Кривошеева "Климат-контроль"

"Росийские ученые-энтузиасты придумали, как превратить Дальний Восток в курортный рай почище Сочи. Для начала предлагается сделать из Сахалина полуостров… Помимо дороги и шлюзов на дамбе предлагается устроить еще и электростанцию. В этом и изюминка проекта, энергию даст сама дамба, генераторы которой будут работать по принципу приливной гидроэлектростанции!" -утверждает один из разработчиков проекта, до недавнего времени научный сотрудник…. Весь фокус в том, чтобы, перекачивая воду, не расходовать энергию, а, добывать ее. Как этого добиться? Очень просто. Перемещать воду станет энергия приливов и отливов…." Интересно, что прямой процесс-прилив, и обратный отлив-происходят тысячелетия!

В НиЖ №8 06г. в статье "Мы лезем, лезем, лезем.." автора Н.Замятиной приводятся интересные природные процессы - прямые и обратные. "Верхняя часть побега вьющегося растения вращается всегда в определенную для данного вида сторону, например, хмель закручивается по часовой стрелке, а вьюнки, бобы, актинидия и кирказон-против. Движение "по солнцу", как у хмеля,-редкость, в умеренных широтах так лазит еще лимонник китайский. Единственное растение, которое может виться в любую сторону,-паслен сладко-горький, однако направление вращения каждого такого растения постоянно."

Если Вы читали на сайте "Методолог" о жизни и работе Л.Морозова, которой он отдал всю страсть и жизнь, и она была посвящена возникновению жизни, и в первую очередь продолжению работы Л.Пастера о левых и правых молекулах, их возникновению, и их превращению друг в друга, то Вы не могли не понять, что такое обратный эксперимент. Интересно, что эти молекулы существуют с момента возникновения жизни!

А вот пример, когда общественное мнение изменяется на обратное.

"В истории мировой живописи найдется не так уж много художников, оценки чьего творчества менялись бы со временем в таком же широком диапазоне (от безусловного приятия до столь же безусловного отрицания), как это случилось с творчеством Рени.

При жизни живописца его картины прославляли в стихах, а их авторы называли "божественным Гвидо", ставя в один ряд с такими мастерами, как Микеланджело, Рафаэль и Тициан. Это всеобщее обожание длилось почти двести лет после смерти Рени.

Но уже в начале 19 в. произошло странное - художник попал в разряд вульгарных и сентиментальных. И это опять таки было общее мнение с вполне разработанной аргументацией. Маятник качнулся в противоположную (обратную) сторону совсем недавно, в середине20 века,- очередная переоценка во многом была вызвана впечатляющей выставкой работ Рени, состоявшейся в Болонье в 1954 году. Сейчас, спустя полвека, имя художника, вновь все чаще произносится в одном ряду с именами признанных титанов эпохи Возрождения".

Я был очень рад, информации, которую А.Кынин разместил на сайте. Дело в том, что поверхность кремниевых пластин при изготовлении интегральных схем хранится на каждой технологической операции и довольно быстро окисляется. Необходимо было сделать так, чтобы окисления не было. Но это даже не было мечтой, это было фантастика!

И вот, читаю - "Американские ученые предложили новую технику очистки поверхности кремниевых пластин, использующихся для изготовления интегральных схем. Как известно, технология получения современных многослойных микросхем основана на фотолитографии кремниевых заготовок. Поскольку кремний довольно легко окисляется, пластины в процессе изготовления переводят в химически неактивное состояние (пассивное) осаждая на их поверхность атомы водорода. Перед началом формирования очередного слоя схемы водородное покрытие нужно удалить (этот процесс называется десорбцией). Сейчас производители микросхем очищают кремниевые поверхности с помощью нагрева (примерно до 500 градусов Цельсия), который чреват возникновением в кремнии структурных дефектов. (Вспомните о имплантации гелия в поверхность металла, и аргона в кремнии, о которой я недавно писал).

Филип Коэн (Philip I. Cohen) и его коллеги доказали, что для этой цели можно использовать мощные лазеры на свободных электронах. Десорбция происходит при обработке кремниевой поверхности инфракрасным лазерным излучением, частота которого совпадает с резонансной частотой электронных орбиталей, ответственных за возникновение химической связи между атомами водорода и кремния. Эта технология работает при комнатных температурах, что резко снижает вероятность повреждения заготовок. К тому же она обладает высокой селективностью, позволяя очищать кремний от одного лишь водорода".

Итак, окислению противопоставлена стабилизация поверхности кремния за счет ее наводораживания, что делает ее пассивной. Пластина может храниться долго. И затем обработка пластин лучом лазера - она опять становится активной, причем без всякой термообработки. Как назвать этот эксперимент - противоположным или обратным? Я бы назвал противоположным.

В субботу ко мне заглянул Г.Скворцов и я дал ему прочесть это очерк. Когда он прочел про инфракрасный лазер он, в соответствии со своим взрывчатым характером, закричал о том, что он много работал с таким лазером и это здорово!

Мы разговаривали о классификации, вспомнили Д.И.Менделеева и Генрих рассказал, что великий химик работая над составлением периодической таблицей элементов, рассматривал соединения металлов с кислородом и с водородом, т.е. процессы окисления и восстановления - обратные процессы.

В воскресенье меня навестил В.Герасимов и в беседе выплыл пример, который тоже очень показателен. Дело в том, что все таблетки, которые мы принимаем годами, тормозят развитие процесса, а если процесс побеждает, то врач увеличивает дозу и опять победа, на какое то время. за нами. Но если это опухоль, то она продолжает жить и расти. Какой же обратный эффект? Опухоль должна исчезать! Она рождается, растет и должна умереть, исчезнуть, рассосаться! Вот какое должно быть лекарство! Но посмотрите, как этот обратный эксперимент затянулся - на тысячелетия! Вот к какому выводу мы пришли. Какая нужна методология, что бы поставить и решать эту проблему? Она до сих пор даже не числится в насущных и важных. Тот, кто сидит на таблетках, прекрасно это понимает.

Вспомнил, что лекарство имеет назначение быть либо внутренним, либо наружным, а граница-кожа. Очевидно оба подхода могут быть объединены.

Если можно сказать, что разрушение, уничтожение, в конце концов, брак - есть обратное действие процессу созидания, рождения, производства продукции 100% годности, то следует обратить внимание, что сейчас происходит усиление фактора РУБ - разрушения, уничтожения, брака. Разрушение домов, цирка, заказные убийства людей, падающие самолеты, вертолеты, поддельные лекарства и бракованные запчасти и т.д. должны заставить государство принять особые меры для того, чтобы резко сократить РУБ.

Я выскажу свою точку зрения на три вида экспериментов - взаимоисключающий, противоположный и обратный. Мне представляется, что при проведении любой исследовательской работы, следует провести как минимум второй эксперимент, который должен быть взаимоисключающим, как предлагал Н.Бор. Это такой эксперимент, результат которого нельзя получить из первого. Например, в опыте Резерфорда, он переставил счетчик на 180 градусов, по отношению к падающему коллимированному потоку альфа частиц, и сразу получил данные, которые ему позволили выдвинуть правильную гипотезу. Несомненно, получить такой результат из первого эксперимента было нельзя. Теперь легко говорить, но ведь можно было поставить сразу два, а возможно и несколько счетчиков, и сразу решить вопрос об угловом распределении альфа частиц. Если считать, что противоположный эксперимент можно представить, как изменение одного параметра сделав его больше или меньше, изменить геометрические размеры, изменить время или угол и т.д. то Резерфорд провел ПЭ. А вот по результату, по видимому можно сказать обратный. Он получил альфа - частицы, траектория полета которых обратна основному потоку, идущему вперед и под углами. Я считаю, что изменение направление-это тоже показатель обратного эксперимента. Таким образом, можно сказать - обратный эксперимент и по постановке и по результату должен поменять либо знак, либо направление на обратное, в то время как при постановке противоположного эксперимента эти два условия могут не выполняться. Так в опыте Резерфорда ПЭ могли быть толщина золотой фольги, размер коллиматора, и т.д. Если смотреть с таких позиции, то некоторые эксперименты я называл противоположными, а они скорее обратные. Например, после того, как на кремнии n-типа проводимости был получен за счет пробоя окисла диод, я предложил использовать кремний p-типа проводимости, т.е. изменить проводимость кремния на обратную, которая от n к p должна пройти через собственную проводимость, т.е. концентрация примесей n должна быть равной концентрации p примесей. ПЭ для пробоя окисла на кремнии будут увеличение или утоненине окисла, изменение материала зонда, увеличение или уменьшение сопротивления кремния и т.д. Интуитивно я чувствую, что проведение обратного эксперимента может дать более весомые результаты, чем противоположный. Примеры эффект Коновалова, эффект Резерфорда, эффект пробоя окисла, и т.д. Мне представляется, и противоположный и обратный эксперименты могут сопровождать друг друга, либо при постановке, либо по результатам проведения.

Теперь, я хочу обратить ваше внимание, что когда встает вопрос о формулировании обратного эксперимента, у исследователя возникают большие, а иногда непробиваемые сомнения. Мне рассказывали несколько случаев, когда солидные фирмы не верили, что можно сделать обратный эксперимент и на его базе резко улучшить качество изделии, и естественно прибыли, но нет, они не поверили. Вы, возможно, помните, я об этом писал, что Резерфорд провел первый эксперимент, вроде увидел, что пучок альфа частиц слегка расширяется, и не поверил, но не решился провести противоположный (обратный) эксперимент. Что - то его останавливало! Он ведь мог, исходя из своих ожидании, что ядра атомов положительно заряжены, и они должны отклонять альфа частицы предположить, что можно встретить альфа частицы под разными углами. Но он ничего не предпринимал, чтобы их поймать. У него же было два помощника - Гейгер и Марсден, которые тоже много, что знали и понимали, но не помогли, да и сами не посмотрели, а могли! Прошло три года и вдруг Резерфорд подошел к установке, на которой работал Марсден, и сказал ему- "Ну-ка, дорогой, поставь счетчик перед фольгой!" И как только счетчик был поставлен, он сразу стал считать. Это я написал вдруг. На самом деле он долго думал, но не решался провести этот эксперимент. Почему? - я, думаю, никто не знает, да и сам Резерфорд тоже не смог бы объяснить.

Я начал с того что в киноискусстве был применен обратный эксперимент, признание, а потом забвение и вновь признание великого художника, и, наконец, в природе, если приглядеться, то достаточно много результатов обратных экспериментов, как и в жизни общества. Заканчивая, приведу несколько коротких сообщении, которые прочел в журнале "Итоги" от 18сентября. В свое время, у меня появилась идея, устроить свалку отходов-брака у проходной, чтобы каждый труженик видел плоды своего труда, и подумал, что делать, как уменьшить эту гору, которая вообще то располагалась на окраине завода. И вдруг появилась статья, которая мне напомнила эту ситуацию. Статья называется "Выставка повреждений". В музее Мунка в 2004 г. украли две картины Мунка -"Крик" и "Мадонна". Их искали два года и нашли. И теперь, перед реставрацией картин, было решено выставить их на общее обозрение, что бы всем показать, как воры относятся к произведениям искусств. Другая статья, автора С.Кривошеева "Да будет свет!" приводит изобретение - открытие профессора Инженерного колледжа Калифорнийского университета в Санта Барбаре 52-летнего Сюдзи Накамура, предложившего вместо старых добрых ламп накаливания использовать светодиоды нового поколения. Они светят ярче, и потребляют меньше энергии. " Заслуги Сюдзи Накамура были оценены по достоинству - совсем недавно он получил премию "Технологический приз тысячелетия" и миллион евро." Считают, что после Эдисона - это второе открытие в области освещения. Сколько потребовалось лет, чтобы достичь такого успеха для всех! Много лет пытались улучшить параметры ламп, но кардинально удалось только сейчас! Только что прочел работу Мурашковского, мне понравился пример, и что бы Вам его не искать, я его приведу

Пример 7. В 1820 году немецкий физик Иоганн Кристоф Швейгер изобрел первый гальванометр. Возле неподвижной рамки был укреплен ПОДВИЖНЫЙ магнит со стрелкой. Отклонение стрелки было пропорционально силе тока в рамке.

Гальванометр получил широкое распространение в лабораториях, исследующих электричество. Но новые исследования потребовали большей точности. В 1880 году французский физик Жак Арсен Д'Аронсваль предложил сделать НЕПОДВИЖНЫМ магнит, а стрелку укрепить на подвижной рамке с током. (ПРОШЛО 60ЛЕТ)

Опять-таки, с позиции закрытой системы решение высокоидеальное. Просто поменяли местами части системы, а чувствительность прибора возросла в несколько раз. Но с позиций открытой системы мы увидим, что потребовались изменения в производстве гальванометров, потребовалось переоснащение лабораторий, потребовалось обучение работе с новым прибором. А в 1903 году голландский физиолог Виллем Эйнтковен изобрел струнный гальванометр, работающий на совершенно ином принципе и в десятки раз более чувствительный и точный." По поводу закрытых и открытых систем не очень ясно, так как известно, что все живое - это открытые системы, термодинамика для которых не разработана, в то время как все ТС системы закрытые с хорошо разработанной термодинамикой. Я написал этот очерк несколько недель назад. Буквально вчера прочитал Алекса Любомирского по поводу потоков, и вдруг я вспомнил, ведь обратный эксперимент - измерение проводится ежедневно во многих странах, там где делают полупроводниковые приборы. Каждый транзистор подвергают измерению обратного тока р-n перехода, и величина этого обратного тока характеризует качество перехода и транзистора. Такие измерения проводятся миллиардами в день. И, конечно, потоки можно представить в самых разнообразных видах, начиная от тонких струек из молекул и электронов и т.д. и до космических ливней, прямые и обратные, прерывистые и непрерывные и т.д. Но есть еще потоки дефектов в твердых телах- вакансии, дислокации и т.д. Таким образом эти потоки тоже должны войти в какой то закон о потоках.