Инженерная эвристика

«Для того чтобы слышать звуки фортепиано, Бетховен использовал деревянную палочку. Один конец палочки он вставлял под крышку фортепиано, а другой — сжимал зубами. По свидетельству очевидцев, иногда Бетховен приставлял к фортепиано конец своей трости, а к другому концу прижимал сжатые зубы. Звуки от корпуса фортепиано через палочку или трость передавались зубам композитора, через них челюстям, затем костям черепа. Далее от костей черепа звуковые вибрации передавались во внутреннее ухо. Описанный способ позволял Бетховену слышать звучание фортепиано и некоторых других музыкальных инструментов» (из книги А. Гина и А. Кавтрева «Объяснить необъяснимое», «Вита-Пресс», 2011).

Итак, любой скачок связан с преодолением барьера, это видно хотя бы даже из наших рисунков, кто присмотрелся. В одном случае — барьер Времени, в другом — барьер Пространства. И чтобы пройти сквозь Пространство — надо стать им самим (по Времени мы и так неспешно себе идём в качестве временных структур). Вот такой Парадокс! Барьер, границу разделяющую, превратить в — соединяющую.

ВОПРОС № 54

На берегу реки сидит рыбак с удочкой. Около него одноместный челнок. К реке подошли двое и просят рыбака перевезти их на другую сторону. Он соглашается при условии, что в челноке будет сидеть только один человек и что после переезда подошедших челнок будет доставлен на прежнее место. Возможно ли такое?

Ученик явился на урок химии, но интереса к этому предмету, увы, у него нет. А тема занятия, скажем, «Галогены». И вот, учитель начинает рассказывать об электронах, которые, может быть, вертятся по орбитам около ядер, о волновых функциях и уравнении Шрёдингера… а перед педагогом сидят восьмиклассники, и монотонное жужжание о странных, непонятных даже великим учёным вещах навевает на слушателей сон.

В каждой отрасли знаний, как в системе отсчёта, пользуются своим языком за неимением универсального. И чтобы перейти из одной системы в другую, надо приложить определённые усилия, преодолеть психологический и языковой барьер.

Учитель пытается объясниться с ребятами на языке своей системы отсчёта, урок окончен, а следом, согласно учебному плану, идут биология, физика и математика, где новые и новые измерения и точки зрения.

А что, если наш педагог, учитывая повальный интерес к фантастике в этом детском возрасте, перешагнёт через собственный барьер, как представитель высшей касты, и построит урок, а может, и их последовательность в форме игры? Тогда и теория окажется не столь «сухой», и по-иному посмотрят пока ещё дети, но будущие специалисты, на мир науки и искусства.

В знаменитом рассказе известного писателя и учёного И. А. Ефремова «Сердце Змеи» описана встреча землян с обитателями планеты, на которой во всех жизненно важных окислительных процессах участвует не кислород, а фтор. Такой вот «фактор икс» — если вернуться к методам тренировки творческого воображения, как уже было показано в разделе об аналогиях.

Продолжим его фантазию с точки зрения химика, чем грозил бы землянам физический контакт со «фтористыми» людьми.

Фтор — сильнейший окислитель. Он энергично реагирует со всеми простыми веществами за исключением гелия, неона и аргона. В атмосфере фтора горят даже негорючие, в привычном понимании этого слова, вещества — асбест и вода:

2H2O + 2F2 = 4HF + O2

Кроме кислорода и фтороводорода образуются в этой реакции также озон и фторид кислорода. Большой энергией связи F-Si обусловлено течение процесса:

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

Катализатором этой реакции является вода [62] .

Пусть учитель перекидывает мостик к другим дисциплинам — географии, механике, той же анатомии, и его слушают внимательно, ведь говорит он своим ученикам то, что они хотят от него услышать:

«Представим себя фтористыми людьми. Фтор, замещая кислород, способен обеспечить энергетику качественно новых жизненных процессов. Температура на такой планете, — начинаете моделировать Вы, — должна быть значительно ниже земной, но это, очевидно, может компенсироваться в живом организме большей окислительной способностью фтора. Скелет, в отличие от нашего, в основном будет содержать фторид кальция, а кровь — фтороуглероды. Кора такой планеты представлена, прежде всего, фторидами, и в ней больше, чем на Земле, самородных металлов. Обитатели планеты утоляют жажду плавиковой кислотой и используют воду в промышленности как высоко агрессивное, огнеопасное вещество. Углерод большей частью заменён на кремний…» [63]

62

Пример действия фактора Х «по Ефремову» подробнее см.: Опаловский, 1985. — С. 62.

63

Там же.

Вот и приблизилась фантастическая планета к Земле. А следом за естественными науками школьники, возможно, захотят разобраться в политике странного народа по ту сторону барьера, ибо встреча с фтористым парнем столь же опасна, как и знакомство электрона с позитроном, ведущее к аннигиляции. И вся школа целый день на разных уроках вживается в ситуацию, которая была перенесена гениальным писателем за много парсеков подальше от Земли, но при этом осталась такой земной. Задача о соединяющем нас Барьере. Задача о разделяющем нас Контакте.

И ещё один характерный пример действия операторов этого изобретательского уровня. Если что-то не сохраняется (дискретно) во Времени, значит, оно может быть сохранено (непрерывно) в Пространстве.

В 1863 году Дмитрий Иванович Менделеев при посещении Баку порекомендовал проложить трубопровод для перекачки нефти с промыслов на завод, что, по его мнению, позволило бы существенно сократить затраты времени на перевозку: «Необходимо, и даже крайне, проложить трубы и по ним вести сырую нефть до морских судов или до заводов, расположенных на море», — писал автор идеи. К сожалению, предложение это не приняли. Спустя несколько лет американские технологи осуществили у себя замысел Д. И. Менделеева на практике. «Американцы будто подслушали: и трубы завели, и заводы учредили не подле колодцев, а там, где рынки, и сбыт, и торговые пути», — сокрушался гениальный химик, прознав об их успехе.

Только в 1877 году предприимчивый организатор технического производства Александр Вениаминович Бари, и главный инженер его конторы Владимир Григорьевич Шухов ознакомили главу компании «Братья Нобель», также выдающегося инженера Людвига Эммануиловича Нобеля, со своими разработками по транспортировке нефти от Бакинских промыслов к его заводу. Бари был успешным коммерциализатором, и ещё неясно, состоялся бы Шухов без Нобеля и Барии, ставивших его разработки на крепкие индустриальные ноги.

Нефть с промыслов доставлялась на заводы гужом — на арбах, в особых бурдюках. Каждая арба перевозила до 25 пудов (1 пуд = 16.38 кг) нефти, что составляло один халвар (11–12 бурдюков). «Десять тысяч ароб занимались доставкой нефти на заводы и непрерывной лентой тянулись по отвратительным дорогам с промыслов на заводы. При сильном ветре или дожде, аробщики отказывались выезжать, и заводы должны были оставаться без нефти. Плата за перевозку стояла высокая; доставка одного пуда нефти обходилась в 5 и даже 8 копеек. О нефтепроводах никто не думал» (Старцев, 1901, с. 28) [64] .

64

Подробнее см.: Джафаров, Джафаров, 2001.

Людвиг Нобель предложил прочим бакинским заводчикам на паях проложить нефтепровод от промыслов до заводов, но получил отказ. Тогда «Братья…» поручили Шухову спроектировать полный комплекс сооружений трубопровода и воплотить проект в жизнь — первый в России нефтепровод с паровым насосом [65] .

«1878 год вошел в историю как год строительства первого промыслового нефтепровода в России, а сам трубопровод явился родоначальником гигантской сети магистральных трубопроводов, эксплуатирующейся в настоящее время. В 1881 году В.Г Шухов публикует свою работу „Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности“, которая на многие десятилетия стала основным руководством по проектированию трубопроводов. В этой работе В. Г. Шухов установил зависимость между расходом жидкости и её вязкостью, предложил формулу для расчета падения напора в зависимости от режима течения жидкости, дал методику определения наиболее выгодного диаметра трубопровода, скорости движения жидкости, толщины стенок труб. Разработанный им графоаналитический метод расположения промежуточных насосных станций применяется и в настоящее время…» ((Шаммазов и др., 2000)

65

Необходимость подавать воду к паровым котлам привела в свою очередь к решению задачи параллельной транспортировки по трубам морской воды и её очистки.

«Наряду с большими работами по проектированию и строительству упомянутых здесь и последующих нефтепроводов Шухову приходилось решать задачи, возникавшие при добыче, транспортировке и переработке нефти. Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах и транспортировалась в бочках на телегах и пароходами. Из нефти получали только керосин, используемый для освещения. Мазут и бензин в то время являлись промышленными отходами, получаемыми в процессе перегонки нефти в керосин. Мазут как топливо не использовался, ввиду отсутствия эффективной технологии его сжигания, и загрязнял окружающую среду, накапливаясь в многочисленных котлованах. Бензин, получавшийся в процессе производства керосина, просто улетучивался. Бензиновый двигатель был изобретен лишь в 1883 году. Территории нефтяных месторождений были отравлены нефтью и мазутом, просочившимися в почву из котлованов.