СОВМЕСТИТЬ НЕСОВМЕСТИМОЕ

     Если верить Мюнхаузену, пойманная им лисица ухитрилась выскочить из собственной шкуры. Оставим эту охотничью историю на совести барона: с лисицей этого произойти не могло. Зато с изобретательскими задачами нечто подобное происходит! Вот началась охота за ответом, поймано техническое противоречие, и, казалось бы, ответ уже в руках... Но тут события начинают идти по Мюнхаузену: ответ неожиданно ускользает, в руках охотника остается пустая шкура — оболочка задачи.
     Даже прочно вцепившись в техническое противоречие, нельзя быть уверенным, что ответ пойман. Одно и то же техническое противоречие в принципе может быть преодолено множеством разных приемов. В принципе! А в каждом конкретном случае приходится искать один - единственный «ключ», перебирая десятки приемов и их сочетаний. Поэтому анализ задачи невыгодно заканчивать на выявлении технического противоречия. Надо копать глубже.
     Технические противоречия вызваны теми или иными физическими причинами: в глубине технического противоречия спрятано противоречие физическое. Выглядит оно так: «Данная часть технической системы должна обладать свойством А, чтобы выполнить одно действие, и должна обладать противоположным свойством анти-А, чтобы выполнить другое действие». Обратите внимание: техническое противоречие относится ко всей системе или к нескольким ее частям, а физическое — только к одной части. Это существенно облегчает путь к ответу.
    Возьмем, например, задачу 5 об удалении песка из деталей. Физическое противоречие в этой задаче такое: «Песчинки должны быть твердыми, чтобы очищать детали, и песчинки должны быть нетвердыми (жидкими или газообразными), чтобы их легко было удалять из очищенной детали». Как только такое противоречие сформулировано, ответ становится очевидным: нужен прием «изменить агрегатное состояние», именно этот прием и никакой другой! Пусть «песчинки» будут из сухого льда: твердые при очистке деталей, эти «песчинки» потом сами превратятся в газ.
     В задаче 6 (об отверстиях в резиновой трубке) физическое противоречие почти такое же: «Трубка должна быть твердой, чтобы легко было сверлить в ней отверстия, и трубка должна быть нетвердой, чтобы сохранить эластичность». Прием тот же: заморозим трубку (или, заполнив ее водой, заморозим воду), а после того, как отверстия сделаны, нагреем.
     Существуют специальные правила, позволяющие при анализе задачи шаг за шагом перейти от технического противоречия к физическому. Но нередко физическое противоречие можно сформулировать сразу, непосредственно из условий задачи.

Задача 11.

КАПЛИ НА ЭКРАНЕ

     В лаборатории исследовали процесс электросварки. Ученых интересовало, как плавится металлический стержень, внесенный в дугу, и как при этом меняется сама дуга. Включили дугу, сняли кинофильм, чтобы потом все спокойно рассмотреть. И тут оказалось, что на экране видна только дуга. Она ярче капель металла, поэтому их не видно. Решили повторить опыт. Включили вторую дугу, более яркую, направили ее свет на капли металла и снова сняли фильм. Теперь на кинопленке видны были только капли металла (их высвечивала яркая вторая дуга), а первой дуги, менее яркой, на экране не было. Исследователи задумались: что же делать?..
     И тут появился изобретатель.
     — Типичное физическое противоречие, — сказал он. — Состоит оно в том, что...
     Как вы считаете, какое здесь физическое противоречие? И как его преодолеть?

    Внимательно прочитав условия, можно без особого труда сформулировать физическое противоречие. Вторая дуга должна быть, иначе не видны капли металла, и второй дуги не должно быть, иначе мы не увидим первую дугу.
     Техническое противоречие обычно формулируется мягко, например, так: чтобы увеличить скорость грузовика, надо уменьшить вес перевозимого груза. Скорость конфликтует с грузоподъемностью, но не исключено, что возможен какой-то компромисс, какое-то среднее решение. В физическом противоречии конфликт предельно обострен. Однако в парадоксальном мире изобретательства свои законы: чем острее, чем жестче сформулирован конфликт, тем легче его преодолеть... Дуга, освещающая капли металла, не может одновременно быть и не быть. Значит, она должна то быть, то не быть — вспыхивать и гаснуть. Тогда на одних кадрах фильма будут только капли металла, а на других — только дуга. При демонстрации фильма оба «сюжета» соединятся: мы увидим и дугу, и капли.
     Противоречивые требования разделены здесь во времени. Можно разделить их и в пространстве. Вспомним решение задачи о трубе: стальной лист разрезан частично, то есть в одних местах разрез есть, а в других нет. Существует и более хитрый путь совмещения несовместимого: придадим объекту одно свойство, а его частям — другое, противоположное. На первый взгляд это кажется невероятным — как из черных кубиков построить белую пирамиду?! Но вот велосипедная цепь: каждое ее звено жесткое, негнущееся, а в целом цепь гибкая, податливая... Словом, физические противоречия, требуя совместить несовместимое, отнюдь не заводят в тупик, напротив, они облегчают путь к решению задачи.
     А теперь тренировочные задачи, попробуйте их решить.

Задача 12.

ТОНКИЕ И ТОЛСТЫЕ

     Завод получил заказ на изготовление большой партии овальных стеклянных пластин толщиной в 1 миллиметр. Нарезали прямоугольные заготовки, оставалось сгладить их края так, чтобы получились овалы. Но при обработке на шлифовальном станке тонкие пластины часто ломались.
     — Много брака, — пожаловался рабочий мастеру. — Нельзя ли сделать пластины потолще?
     — Ни в коем случае! — ответил мастер. — Нам заказали тонкие пластины...
     И тут появился изобретатель.
     — Ага, физическое противоречив, — воскликнул он. — Заготовки должны быть толстые и тонкие. Это противоречие можно разделить во времени: пусть заготовки на время обработки станут толще...
     Как это сделать?

Задача 13.

УПРЯМАЯ ПРУЖИНА

    Представьте себе, что нужно сжать спиральную пружину (длина ее 10 сантиметров, диаметр 2 сантиметра), положить плашмя между страницами книги и закрыть книгу так, чтобы пружина не разжалась.
     Сжать пружину можно двумя пальцами. Но потом придется разжать пальцы, иначе не закроешь книгу. И пружина разожмется... С такой ситуацией столкнулись инженеры, собирая один прибор. Нужно было сжать пружину, уложить и закрыть крышкой. Как это сделать, чтобы пружина не разжалась?
      — Связать, — сказал один инженер. — Иначе эту пружину не переупрямишь.
    — Нельзя, — возразил другой. — Внутри прибора пружина должна быть свободной.
      И тут появился изобретатель.
    — Прекрасно! — воскликнул он. — Пружина должна быть свободной и несвободной, сжатой и несжатой. Раз есть противоречие, значит, перед нами изобретательская задача. Чтобы ее решить, надо...
      Как бы вы решили эту задачу?