Алгоритм изобретения - Генрих Альтшуллер

В журнале «Изобретатель и рационализатор» была опубликована статья, рассказывающая о проблеме разгрузки смерзшихся грузов. Автор статьи так представлял читателям эту проблему:

«Одна из этих вековечных трудностей, вот уже много лет досаждавшая шахтерам и металлургам, железнодорожникам и коксохимикам, — разгрузка смерзающихся грузов. От нее зависит иногда «жизнь и смерть» целых предприятий...»

Далее шло описание предложений, не нашедших применения («Меня уже пытались решать, да не вышло!»), и заканчивалась статья так:

«Стремительно летит быстротекущее время. Раскрываются загадочные тайны атомного ядра, чуткие уши радиотелескопов внимают шепоту далеких галактик... А пока руду выгружают по-старому, всем миром наваливаясь на нее с ломами и кирками».

С самого начала изобретатель предупрежден, что перед ним «одна из вековечных трудностей». Еще не изложена задача, еще ничего конкретного не сказано, а изобретателя всячески пугают. Ведь не всякий отважится взяться за устранение «вековечной трудности», да еще такой, которая не поддается даже тогда, когда «раскрываются загадочные тайны атомного ядра» и «чуткие уши радиотелескопов внимают шепоту далеких галактик»!

Проблема разгрузки смерзшихся грузов действительно «вековечная». Однако «вековечная» не обязательно значит трудная. Случается, конечно, что длительное время проблему не удается решить, несмотря на многочисленные и правильно ведущиеся атаки. Но такие случаи чрезвычайно редки. Производство выдвигает лишь те задачи, для решения которых уже имеются условия. Маркс писал: «...человечество ставит себе всегда только такие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее решения уже существуют или, по крайней мере, находятся в процессе становления»[48].

Если в течение длительного времени задача остается нерешенной, то это значит, что само направление поисков выбрано неверно. В этом случае даже легкая задача вполне может стать «вековечной». Так, например, было с менисковым телескопом. Его могли изобрести, как подчеркивает Д. Д. Максутов, современники Декарта и Ньютона, а сделано изобретение было только в эпоху, когда «чуткие уши радиотелескопов внимают шепоту далеких галактик»...

Чем «вековечнее» задача, тем она обычно легче решается. В самом деле, когда задача появилась, уже были или создавались условия для ее решения. Каждая неудачная попытка решения уменьшала степень неопределенности задачи, сужала поле поисков. Шло время, степень трудности решения задачи уменьшалась, а арсенал техники непрерывно обогащался. Значит, изменилось соотношение сил: сама задача становилась легче, а средства ее решения росли, крепли. За редчайшим исключением, в технике нет задач, которые вообще (даже в будущем) не удалось бы решить. Невозможно нарушить основные законы природы — законы сохранения и законы диалектики, остальное если и невозможно, то лишь временно.

* * *

«Все, что человек способен представить в своем воображении, другие сумеют претворить в жизнь» — эти слова принадлежат Жюлю Верну. Действительно, история научной фантастики дает яркие примеры превращения «невозможного» в «возможное».

В целом получается такая картина:

Общее количество фантастических идей Судьба фантастических идей Сбылось или обязательно сбудется в ближайшее время Подтвердилась принципиальная осуществимость Оказались ошибочными или неосуществимыми Кол-во % Кол-во % Кол-во % Ж. Верн 108 64 59 34 32 10 9 Г. Уэллс 86 57 66 20 23 9 11 А. Беляев 50 21 42 26 52 3 6

Столетняя история научной фантастики свидетельствует: у смелых идей большая вероятность осуществления, чем у идей осторожных.

Придуманный Ж. Верном артиллерийский способ запуска космических снарядов считался классическим примером «невозможного». И все-таки молодой ученый из университета в Монреале Джеральд Гоулл объявил о возможности использовать пушку для космических исследований.

По сравнению с достижениями ракетной космонавтики — запуском многотонных спутников, выходом человека в открытый космос, полетами на Луну — стрельба из жюльверновской пушки выглядит, конечно, не слишком внушительно. Однако у «пушечной космонавтики» неплохие перспективы: ведь на один пилотируемый аппарат приходятся десятки беспилотных, которые проще и эффективнее запускать жюльверновским способом.

В печати появилось сообщение, что группа американских специалистов совместно с канадскими инженерами занялась разработкой проекта «Харп». Этим проектом предусматривается использовать для зондирования атмосферы артиллерийские орудия с диаметром ствола 127, 178 и 406 мм.

Закончено проектирование орудия с длиной ствола около 150 м. Вес его — 3 тыс. т, диаметр ствола — 814 мм. По расчетам разработчиков, с помощью этого орудия можно будет посылать контейнеры с аппаратурой весом около 7,5 т на высоту нескольких сот километров или выводить на орбиту вокруг Земли спутник весом 0,5 т. Стоимость вывода спутника составит всего 50 тыс. долларов, включая стоимость самого спутника.

Словом, если бы идею Ж. Верна не считали заведомо неосуществимой, то, возможно, еще в 20-е годы удалось бы вывести на орбиту искусственные спутники весом в несколько десятков килограммов...

Тут стоит напомнить, что и ракетные космические корабли могли бы появиться несколько раньше. Но не без оснований выдающийся советский исследователь Юрий Васильевич Кондратюк писал в 1928 году: «Перебирая в уме удивительные достижения науки и техники последних лет, невольно задаваясь вопросом, почему не решена на практике до сих пор задача межпланетных сообщений... приходишь к выводу: от недостатка дерзости и инициативы...»[49]

Недостаток дерзости и инициативы задержал и появление квантовых генераторов. Идея направленного теплового луча была высказана Г. Уэллсом в 1898 году. 21 год спустя А. Эйнштейн дал теоретическое обоснование физических процессов, делающих возможным создание квантовых генераторов. Лазеры, по мнению Ч. Таунса, могли появиться в конце 20-х годов. В 1951 году советский ученый В. Фабрикант подал заявку на квантовый генератор и... получил отказ: экспертиза сочла идею изобретения неосуществимой. Впоследствии экспертам пришлось пересмотреть это решение: изобретатель получил авторское свидетельство...

Близка к осуществлению и «невероятная» идея Александра Беляева о человеке-амфибии. Любопытно проследить, как постепенно менялась оценка этой идеи. Вот три высказывания, опубликованные в разное время одним и тем же человеком — инженером, автором нескольких изобретений.

1958 год: «...не люди-амфибии, а люди, вооруженные аппаратами для подводных спусков и плаваний, освоят неизведанные глубины».

1965 год: «Амфибий еще нет, может быть, их и не будет...»

1967 год: «Сейчас человек пробует без акваланга опускаться на большие глубины, дышать под водой, как дышат киты. И не появятся ли когда-нибудь созданные с участием химии, техники и медицины настоящие Ихтиандры? Море покорится этим людям, для которых воздух и вода станут одинаково привычными стихиями».

Меньше чем за десятилетие в корне изменилась оценка «невероятной» идеи! Теперь эта оценка значительно ближе к истине.

Нерешимых задач нет, но тем не менее история изобретения чаще всего начинается с того, что кто-то говорит: «Невозможно!»

Нет ни одного сколько-нибудь значительного изобретения, по поводу которого в свое время не было бы сказано «невозможно».

Причины, заставляющие говорить «невозможно», и доказательства невозможности бывают самые различные. Иногда действует простое невежество. Так, в 20-х годах прошлого столетия, когда уже были построены десятки паровозов, влиятельный английский журнал «Куортерли Ревью» утверждал: «Нет ничего более смешного и глупого, чем обещание построить паровоз, который двигался бы в два раза быстрее почтовой кареты. Так же маловероятно, впрочем, что англичане доверят свою жизнь такой машине, как и то, что они дадут себя добровольно взорвать на ракете».

Вскоре паровоз Стефенсона «Ракета» провел пассажирский состав со скоростью около сорока километров в час...

Когда изобретатель телефона Грэхэм Белл начал продажу своих аппаратов, одна из американских газет потребовала, чтобы полиция положила конец «шарлатанскому выманиванию денег из карманов доверчивой публики». Газета заявила: «Утверждение, что человеческий голос можно передать по обычному металлическому проводу с одного на другое место, является в высшей степени смешным...»