И тут появился изобретатель

Задача 1. Бить или не бить?

Однажды директор электролампового завода собрал инженеров и показал пачку писем.

— Жалуются потребители, недовольны нашими лампами, — грустно сказал директор. — Надо повысить качество продукции. Я думаю, все дело в том, что давление газа внутри готовой лампы иногда больше нормы, иногда меньше… Кто скажет: как измерить это давление?

— Очень просто, — поднялся один из инженеров. — Берем лампу, разбиваем и…

— Разбиваем?! — воскликнул директор.

— Можно для контроля разбивать одну лампу из ста, — не сдавался инженер.

— Проверять хотелось бы каждую лампу, — вздохнул директор. — Думайте, товарищи инженеры!

И тут появился изобретатель.

— Задача для школьников, — сказал он. — Откройте-ка учебник…

И он объяснил, в каком учебнике можно прочитать почти готовый ответ на эту задачу.

А что предложите вы? Есть у вас идеи, как измерить давление газа внутри электрической лампы?

Посидев час-другой над этой задачей, можно составить список из пяти — десяти идей. Обычно идеи бывают очень слабыми. Часто предлагают взвешивать лампу. Теоретически все верно: зная вес пустой лампы и объем ее колбы, нетрудно взвесить наполненную газом лампу и высчитать вес газа. А практически решение плохое. Газа в лампе мало — десятые или даже сотые доли грамма. Чтобы уловить отклонение от нормы, нужно знать вес с точностью до тысячных долей грамма. Придется очень тщательно взвешивать, обмеривать лампу и ее детали — и это при массовом, поточном производстве! Выпуск ламп резко замедлится, а стоимость их возрастет.

У сильных изобретателей тоже бывают неудачные идеи. Но сила сильных в том, что они, убедившись в негодности одного решения, не останавливаются, а упорно продолжают перебирать вариант за вариантом. Человек днем и ночью думает о задаче. Все, на что падает его взгляд, он переносит на задачу: нельзя ли это использовать? Идет снег, холодно… а что если охладить лампу?.. Газ станет жидким, легче будет измерить его объем… С шумом проехал перегруженный автобус… шум, звук… а что если «прозвучивать» лампы? Ведь скорость звука зависит от плотности газа… По телевизору показывают футбол… а что если в лампу поместить крохотный мяч? Скорость его падения будет зависеть от плотности газа… И так день за днем, месяц за месяцем, год за годом. Порой всю жизнь. Бывает и так, что жизни не хватает; эстафету подхватывают другие изобретатели и снова начинается бесконечное «а если сделать так?». Случается, что на полдороге к решению задачу бросают: нерешимая задача, что поделаешь…

Представьте себе исследователя, который говорит: «Чтобы достичь сверхзвуковых скоростей, надо изучать бегунов. Чем отличается хороший бегун от плохого? В чем секрет быстрого бега? Вот что мне надо знать». Бегуны действительно отличаются друг от друга, но сколько ни изучай бегунов — машины, обгоняющей звук, не построишь. Нужны иные принципы. Какие? Даже если бы каким-то волшебным образом нам удалось с величайшей точностью выяснить все, что происходит в голове изобретателя, когда у него, наконец, появляется удачная идея, то мы обнаружили бы всё тот же перебор вариантов. Рассмотрел человек 12 786 вариантов и отбросил их, а 12 787-й оказался удачным…

Метод проб и ошибок возник в глубокой древности. В сущности, он — ровесник человека. Всё изменилось за это время, и сам человек изменился, а метод проб и ошибок сохранился почти неизменным. Несколько лет назад академик В. Л. Гинзбург, отвечая на анкету журнала «Изобретатель и рационализатор», признал, что его изобретения появились «в итоге перебора вариантов». Конец XX века, всемирно известный ученый — и перебор вариантов! Как две тысячи, двадцать тысяч, двести тысяч лет назад…

Словом, нужно искать совсем иной подход к решению изобретательских задач.

Техника развивается закономерно. Не случайно в разных странах разные изобретатели, решая одну и ту же задачу, независимо друг от друга приходят к одному и тому же ответу. Значит, есть закономерности, их можно найти и применить для сознательного решения задач — по правилам, по формулам, без перебора вариантов.

И я стал заниматься теорией решения изобретательских задач. Год, два, десять лет, тридцать лет, в общем, всю жизнь. Сначала работал один, потом появились единомышленники, коллеги: первое время их было мало — единицы, затем — десятки, сотни…

Научиться решать изобретательские задачи можно в любом возрасте, но чем раньше начато обучение, тем лучше будут результаты. Как в спорте. В сущности, учить решению задач надо еще с детского сада. А может быть — с ясель. Но мы этого пока не умеем. Проще всего оказалось учить опытных инженеров. Там, где хромала теория, помогал опыт… и задача решалась.

С 1974 года «Пионерская правда» начала публиковать изобретательские задачи. Самые настоящие «взрослые» задачи — вроде задачи об измерении давления газа внутри электрической лампы. В редакцию приходили тысячи писем. Мы их анализировали, разбирали в газете типичные ошибки, объясняли кусочек теории — и снова давали задачи…

Нет, до ясель мы еще не дошли. На уровне пятого-шестого классов проходит барьер, который пока не удалось преодолеть. Дело в том, что для решения задач нужно знать физику; хоть краешек физики — то, что учат в шестом классе. Ну а в детских садах и яслях физику совсем не проходят… Впрочем, уже ясно, как преодолеть этот барьер: надо работать не с изобретательскими, а с игровыми задачами.

Представьте себе пустую комнату — только на подоконнике лежит кукла. С потолка опускаются две тонкие бечевки. Нужно соединить, связать их нижние концы — и сделать это должен один человек. Если взять конец одной из бечевок, нельзя дотянуться до другой. Кто-то должен подать, отклонить вторую бечевку. Но задача для одного человека, и подать вторую бечевку некому.

Решение доступно и малышам, понятия не имеющим о физике. Надо раскачать вторую бечевку. Сама она не раскачается — слишком тонкая. Поэтому нужно подвесить к ней груз, куклу. Вот и все, задача решена!

Можно усложнить условия: пусть в комнате лежат воздушные шарики и кукла. Шарики не годятся в качестве груза, они слишком легки. Но почему-то именно шарики привлекают внимание решающих задачу, о кукле вспоминают не сразу. Можно еще усложнить задачу: уберем из комнаты все предметы. Догадается ли малыш снять ботинок и подвесить его вместо груза?

Как видите, задача не изобретательская… и все-таки она чем-то похожа на изобретательскую. Чем именно похожа — об этом поговорим позже. Сейчас важно отметить, что нет глухой стены между задачами, относящимися к разным видам деятельности — в науке, технике, искусстве и т. д.

В этой книге мы, в основном, будем говорить об изобретательстве. Но адресована книга всем, кто хочет научиться решать самые различные творческие задачи.

Конечно, эта книга — не учебник. Но в ней показано, что решение творческих задач — доступное всем, необходимое и чрезвычайно увлекательное занятие.