Задача 7 Задача 8

© Альтшуллер Г.С., Журнал "Техника и наука", 1980, №3
КОЕ-ЧТО ИЗ ПРАКТИКИ КАРЛА ВЕЛИКОГО
ИЛИ ПРИМЕНЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ ПРИЕМОВ
ПРИ РЕШЕНИИ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ

О Карле Великом чуть ниже, а пока о помидорах.

Задача 7. Из заметки в техническом журнале: "Обычно зрелые, красные плоды имеют больший, удельный вес, чем незрелые. В ряде случаев их удельный вес больше 1 г/см3. Тогда можно применить сортировку в воде - красные тонут, а зеленые всплывают. Это применяется на разработанном в Советском Союзе сортировальном пункте для томатов. Но удельный вес томатов даже для одного и того же сорта меняется в зависимости от агротехники возделывания и погодных условий. Хотя удельный вес у красных плодов остается большим, чем у зеленых, но все же не достигает 1 г/см3, и в воде всплывают все томаты. "Удобнее всего было бы разделять томаты в жидкости весом 0,99 г/см3. Но такая жидкость, удовлетворяющая к тому же еще и требованиям пищевой промышленности, пока не найдена". Как быть?

Вернемся теперь к Карлу Великому. В 800 г. происходила его коронация. По ритуалу (можно сказать, по условиям задачи) корону должен был возложить на Карла римский папа. С другой стороны, было совершенно недопустимо, чтобы корону возлагал папа, ибо получалось, что папа выше императора: сам дал корону, сам может ее когда-нибудь отнять.

Явление, хорошо нам знакомое: для решения задачи надо преодолеть ФП, (физическое противоречие). И Карл разделил противоречивые требования в пространстве и во времени. Когда папа протянул корону, Карл, не дожидаясь, пока корона будет возложена ему на голову, перехватил корону на полдороге и надел ее своими руками!
Тысячу лет спустя аналогичная проблема возникла при коронации Наполеона. Однако Наполеон уже знал, как поступать в таких случаях: он повторил трюк Карла Великого.

Читателям вряд ли предстоит коронация, для нас полезен лишь методологический вывод из опыта коронованных персон: сходные ФП следует устранять сходными приемами. Анализ задачи до ФП уже сам по себе - половина решения. Но порой ФП не сдается, и вот тут очень важно, что существуют и могут быть применены типовые приемы его преодоления.

Задача 7 сформулирована как будто вполне логично: вода не обладает требуемым свойством, необходима какая-то другая жидкость, будем ее искать. Но ведь поиски уже велись и оказались безуспешными! Очень характерная ситуация. Специалисты, решая задачу обычными путями, обходят противоречия и оказываются в тупике. Предлагая задачу "широкой публике", специалисты невольно ставят ее в тупиковой форме. Шансы решить такую задачу невелики.

Поступим иначе. Не будем искать неведомую жидкость. Пусть обычная вода (это было бы идеальным решением) приобретет нужное нам свойство. Сразу возникает ФП: вода должна иметь плотность 1 г/см3, ибо такова ее природа, и вода должна иметь плотность 0,99 г/см3- таково требование задачи. Если не отступить перед кажущейся невозможностью совмещения этих требований и спокойно рассмотреть ФП, нетрудно заметить: воду можно нагреть (правда, при этом помидоры сварятся), воду можно газировать (но пузырьки облепят и потащат вверх все помидоры- зрелые и незрелые).

И вот тут на помощь приходят стандарты - особо сильные сочетания приемов и физэффектов, гарантирующие успешное решение своего класса задач. Пропустим сквозь слегка подсоленную воду электрический ток, а ванну поместим в магнитное поле. Появилась возможность управлять кажущейся плотностью воды, повышать ее или уменьшать. Истинная плотность (масса вещества в единице объема) не меняется. Но помидоры будут "чувствовать себя" так, словно вода, в которой они находятся, стала легче или тяжелее.

Нестандартные решения (нагреть или газировать воду, смешать с чем-то и т. д.) выполняют только одно требование ФП: вода становится легче (меняется ее истинная плотность), но, увы, она перестает быть той простой и холодной водой, которая нужна помидорам. Стандарт показывает путь к удовлетворению взаимопротиворечивых требований ФП: вода одновременно имеет две разные плотности - истинную и кажущуюся.

Здесь наглядно проявляется универсальность идеи решения. Вспомните задачу 16 из очерка "Как решать задачи" ("ТиН", 1979, № 5). Для очистки расплавленной стали желательно использовать тяжелый шлак, но он распределяется по всему объему стали и после очистки трудно его собрать. Легкий шлак можно собрать без затруднений, но он плохо очищает сталь. Теперь, когда мы знаем стандарт 12 (таков его номер в информационном фонде АРИЗ-77), решение очевидно: нужно использовать тяжелый шлак, а после окончания очистки увеличить кажущуюся плотность стали, чтобы тяжелый шлак всплыл. Решение идеальное, поскольку магнитная система уже есть (ее используют для перемешивания расплава).

Анализ писем, пришедших в редакцию, показал: задачу осилили только те, кто знает АРИЗ и стандарты. Среди присланных записей хотелось бы особенно отметить отличные работы В. Полиновского (г. Истра), А. Шестаковой (г. Рыбинск), А. Писаренко (г. Харьков), М. Беспалова (г. Волжский).

В технике широко распространены различные поплавковые устройства. Многие из них могут быть принципиально улучшены, если использовать стандарт 12. Однако этот стандарт отнюдь не ограничивается идеей управления плотностью жидкости. Взяв в качестве жидкости взвесь ферромагнитных частиц в воде или диэлектрических частиц в толуоле, можно управлять вязкостью. Можно менять оптические свойства жидкости. Возбуждать и гасить колебания. Вообще управлять свойствами и поведением жидкости с помощью электромагнитного поля. Или наоборот - контролировать параметры поля по его действию на жидкость или на находящуюся в ней часть прибора. Это характерно для всех стандартов: каждый из них охватывает большую группу разнообразных задач.

Задача 8. Предложите новое устройство или способ, использовав для этого стандарт 12. За основу можно взять какое-либо поплавковое устройство или же устройство с перемещением жидкости. Можно вообще предложить нечто принципиально новое, разместив нежидкое устройство в жидкости, свойствами которой управляют в духе стандарта 12.

В новом АРИЗ-80 число стандартов значительно увеличено, а главное - стандарты приведены в стройную систему. Об этом мы расскажем в одном из ближайших выпусков "Практикума".

А пока домашнее задание: надо решить задачу 8.

Ждем ваших писем.

Г. АЛЬТШУЛЛЕР
г. Баку