![]()
Список литературы к Табл.1.: 1. ЛУЧШИЕ СЛУЧАЙНЫЕ ОТКРЫТИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА 2. ПУЗЫРЬКОВО-СТРУЙНЫЙ ПРИНЦИП ПЕЧАТИ 3. ОШИБКИ, КОТОРЫЕ ЗАРАБОТАЛИ\MISTAKES THAT WORKED 7. ПОЛИМЕРЫ 8. СЛУЧАЙНОСТЬ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО 9. ОТКРЫТИЯ 12. ОБ ИСТОРИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ "ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ" Тяпкин А.А. 13. ПОДЛИННЫЕ ОТКРЫТИЯ Рассылка ''Из переписки естествоиспытателя''
ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]Открытие происходит не когда падает зрелое яблоко, а, когда падает яблоко на зрелую голову. (Евгений Кащеев)
Недавно вышла любопытная книга Новикова о научных открытиях [7]. В ней автор дает следующую классификацию открытий (и изобретений): - Повторные (в т.ч. одновременные). - Предугаданные. - Непредугаданные. - Преждевременные. - Запаздывающие. К сожалению, данная классификация не включает один очень важный раздел – ошибки, ставшие открытиями.
ОШИБОЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]Ложный шаг не раз приводил к открытию новых дорог. (Лешек Кумор)
Самое известное "случайное" открытие Колумбом Америки, вместо Индии, является единственным в этом списке географическим открытием. Но было ли оно случайным? Представим ситуацию: некто обращается к руководству страны с предложением. Ему совершенно случайно выделяют эскадру (хотя и маленькую) и он плывет в открытый океан и там абсолютно случайно открывает новый материк. Не многовато ли случайностей?! То есть, данное событие явно носит не случайный характер, а должно относиться к разделу ошибочных открытий. Кстати, характерно, что других ошибок подобного рода в истории не нашлось. Ведь в эпоху великих географических открытий путешественники плыли открывать новые земли, заранее не зная, что и где они найдут. Но случайностью здесь и не пахло. Хотя ошибок подобного рода было множество, только они стали не столь известны, как ошибка Колумба. Например, знаменитый французский мореплаватель Лаперуз ошибочно решил, что Сахалин - это полуостров. Его ошибку подтвердил ни кто иной, как Крузенштерн. И только экспедиция Невельского на "Байкале" исправила это заблуждение [8]. Значительная часть случайных открытий (30/52) относится к химии и к близким областям (биохимия, фармацевтика). Причем, большая часть этих открытий приходится на открытия новых элементов (йод, фосфор, инертные газы) или соединений (бензол, индиго). И это отнюдь не случайно. Ведь данные вещества уже существовали в природе и неизбежно были бы открыты. Весь вопрос, когда и кем будет это сделано. Тем не менее, вопрос о "случайности" таких открытий также не совсем прост. Рассмотрим, например, одну из распространенных историй об открытии йода: "... Друзья Куртуа, открывшего новый химический элемент иод, рассказывают любопытные подробности этого открытия. У Куртуа был любимый кот, который во время обеда сидел обычно на плече своего хозяина. Куртуа часто обедал в лаборатории. В один из дней во время обеда кот, чего-то испугавшись, прыгнул на пол, но попал на бутылки, стоявшие около лабораторного стола. В одной бутылке Куртуа приготовил для опыта суспензию золы водорослей в этаноле С2Н5ОН, а в другой находилась концентрированная серная кислота H2SO4. Бутылки разбились, и жидкости смешались. С пола стали подниматься клубы сине-фиолетового пара, которые оседали на окружающих предметах в виде мельчайших черно-фиолетовых кристалликов с металлическим блеском и едким запахом. Это был новый химический элемент йод..." [9]. Ответьте честно - у Вас на столе стоит бутылка с серной кислотой? У меня - нет, хотя я и химик по специальности. То есть случайность этого открытия была только в том, что стечение обстоятельств дало возможность Куртуа не только наблюдать результаты случайного опыта, но и сделать правильные выводы. Действительно, при открытии новых веществ имеет место элемент случайности. Это связано с тем, что исследователь не знал заранее, что именно он получит (как и путешественник). Однако сам объект открытия при этом благополучно существовал в природе. То есть, мы имеем практически близкую аналогию с географическим открытием. Аналогичная история с известными "случайными открытиями" во сне Периодической таблицы элементов и структурной формулы бензола. Эти образы приснились Менделееву и Кеккуле, которые до этого момента долго и упорно работали над этими вопросами. И наконец, увидели возможные решения. Один - в виде таблицы с незаполненными клетками, другой - змеи, кусающей свой хвост (в другом варианте мифа это цепочка обезьян). Еще более ярко эта тенденция выражена для открытий в физике. Причем, говорить о случайности таких открытий едва ли правомерно. Все эти открытия (радиоактивность, электромагнетизм, теория тяготения) были совершены учеными, которые целенаправленно вели работы в данном направлении. Примером "неслучайности" открытий служат многочисленные повторные и, даже, одновременные открытия.
ПОВТОРНЫЕ И ОДНОВРЕМЕННЫЕ ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]Многие имели ванну. Но гениально ее принял только один. (Владимир Колечицкий)
В истории науки большинство фундаментальных открытий, связанных с решением фундаментальных проблем делалось несколькими учеными, которые работая в разных странах, приходили к одинаковым результатам [10]. В науковедении отношение между первичным открытием и его повторением интенсивно изучается. Р. Мертон и Е. Барбер проанализировали 264 исторически зафиксированных случаев повторных открытий. Большая часть 179 составляет двоичные, 51 троичные, 17 четверичные, 6 пятеричные, 8 шестеричные [11, 12]. В работе Огберна [13] приводится список сделанных повторно, но независимых изобретений и научных открытий за период с начала XVII до конца XIX в. из истории различных областей науки: астрономии, математики, химии и физики. Автор не утверждает, что изобретение будет сделано даже при полном пренебрежении к попыткам воспрепятствовать ему. Его соображения состоят в том, что существует определенная частота появления большого научного таланта и что, если этот талант занят научной или технической деятельностью, самостоятельные изобретения и открытия будут неизбежны. Однако подлинное открытие происходит тогда, когда оно включается в новую систему представлений или когда ясно осознается его противоречие с существующей концепцией, со всеми вытекающими отсюда последствиями с необходимостью коренной реформы или смены этой концепции [14]. Так, гелиоцентрическая система была предложена в начале III века до н.э. Аристархом Самосским, затем позабыта до ее повторного открытия Коперником [15]. Наиболее широко известны следующие факты: - Многие из 500 открытых Гуком законов были параллельно открыты другими учеными. - Лорд Кельвин, сделал 32 открытия. Эти открытия включаются с состав открытий, сделанных другими 30 учеными. При этом большинство из них вторичные, некоторые троичные и несколько четверичных. [16] - Теория относительности. А. Пуанкаре и А. Эйнштейн и др. [17]. Особенный интерес представляют случаи ОДНОВРЕМЕННЫХ ОТКРЫТИЙ, т.е тех случаев, когда первооткрывателей разделяли буквально часы: - Теория естественного отбора. Чарльз Дарвин и Уоллес прочитали доклады об эволюции видов в Линнеевском обществе 1 июля 1858 года. Но Дарвин разрабатывал теорию эволюции видов 20 лет, тогда как Уоллес - одну неделю. [18] - Совпадение социальных кризисов с максимумами солнечной активности. А.Л.Чижевский сделал заключение об этом одновременно с этнографом В.И Анучиным, который описал этот факт в книге "Социальный закон" [19].
ПРЕДУГАДАННЫЕ ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]Нет открытия, если нет открытия этого открытия. (Алишер Файз)
К таким открытиям можно отнести: - Плутон [20]. Ещё за четверть века до него известный американский астроном Персиваль Ловелл начал изучать остававшиеся после учёта влияния Нептуна отклонения в движении Урана. Ловелл приписывал их воздействию на Уран некоей "планеты X", находящейся за орбитой Нептуна. В 1929 году Клайд Томбо возобновил поиски и 18 февраля 1930 года нашел планету всего в 3 от положения, предсказанного Ловеллом [21]. - Спутники Урана. При открытии с самолета покрытия звезды планетой Уран случайно были обнаружены кольца Урана. Анализ их резонансной структуры позволил советским астрономам Н. Н. Гарькавому и А.М. Фридману предсказать целую серию спутников Урана. Через полгода при пролете космического корабля Вояджер 2 вблизи Урана 24 января 1986 года все эти спутники были обнаружены на предсказанных расстояниях от Урана [22, 23] - Предсказания Менделеева. Кроме "экаалюминия" (будущего Ga, открытого П. Лекоком де Буабодраном в 1875), "экабора" (Sc, открытого шведским учёным Л. Нильсоном в 1879) и "экасилиция" (Ge, открытого немецким учёным К. Винклером в 1886) Менделеев предсказал существование аналогов марганца (будущие Тс и Re), теллура (Po), иода (At), цезия (Fr), бария (Ra), тантала (Pa) [24]. - Инертные газы. Рамзай пришёл к выводу, что существует целая группа химических элементов, которая располагается в периодической системе между щелочными металлами и галогенами. Пользуясь периодическим законом и методом Менделеева, было определено количество неизвестных благородных газов и их свойства, в частности их атомные массы. Это позволило осуществить целенаправленные поиски благородных газов [25]. - Радиоволны. Открыты Герцем в лабораторных условиях на основе предсказания Максвелла о существовании другой волны, чем свет. [26]
НЕОЖИДАННЫЕ (СЛУЧАЙНЫЕ) ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]Сделать открытие - застать будущее врасплох. (Евгений Кащеев)
Их описание стало полной неожиданностью для научного сообщества. Только этот тип открытий может быть с полным правом отнесен к числу открытий СЛУЧАЙНЫХ: - Рентгеновские лучи [27] - Электрический ток [28] - Электрон. [29] - Радиоактивность. Открытие А. Беккерелем в 1896 году радиоактивности не могло быть предвидено, т.к. доминировала непреложная истина о неделимости атома. [30]. - Открытие атомной энергии. Незадолго до открытия процесса деления ядер урана академик А.Ф.Иоффе утверждал, что о практическом использовании атомной энергии речь может идти только через сто лет. Резерфорд, открывший атомные ядра и их расщепление, выступая на съезде Британской ассоциации содействия развитию науки (1933), заявил, что "...всякий, кто ожидает получения энергии в результате трансформации атомов, говорит вздор..." [31]. Это открытие не является полностью неожиданным. Многие ученые предсказали возможность использования энергии, полученной за счет преобразования вещества, и даже связывали эту энергию с атомными реакциями. В 1914 г. Г. Уэллс опубликовал рассказ "Освобожденный мир", в котором описал применение атомного оружия. Делая свое предсказание, он только повторил уже сказанное учеными. Так что неожиданным с технической точки зрения оставался только момент наступления этого события. Возможное промышленное применение атомной энергии уже не могло само по себе представлять неожиданность. События – предшественники [к оглавлению] Открытию ядерной энергия способствовали события – предшественники, которые подготовили базу для него (См. Табл.2).
Таблица 2 Основные вехи в истории открытии ядерной энергия [32].
Аналогичные события предшествовали открытию Периодической Таблицы Элементов. Первую попытку систематизации элементов предпринял немецкий химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер, сформулировавший в 1829 г. закон триад. Дёберейнер обратил внимание на то, что в рядах сходных по свойствам элементов наблюдается закономерное изменение атомной массы. В 1843 г. Леопольд Гмелин привёл таблицу химически сходных элементов, расставленных по группам в порядке возрастания "соединительных масс". В 1850 г. немецкий врач Макс фон Петтенкофер попытался найти у элементов соотношения, подобные тем, что обнаруживаются в гомологических рядах, т.е. в рядах соединений, отличающихся друг от друга группой CH2. Он указал, что атомные веса некоторых элементов отличаются друг от друга на величину, кратную восьми. На следующий год подобные соображения высказал и французский химик-органик Жан Батист Андрэ Дюма. В 1859 г. эту идею детально разработал немецкий учёный Адольф Штреккер; несколько вариантов таблиц предложил в 1857-1868 гг. английский химик Уильям Одлинг. Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа в 1862 г. предложил винтовой график элементов, расположенных в порядке возрастания атомных весов - т.н. "земная спираль" (vis tellurique). Джон Александр Рейна Ньюлендс в 1864 г. опубликовал таблицу элементов, отражающую предложенный им закон октав. Ньюлендс показал, что в ряду элементов, размещённых в порядке возрастания атомных весов, свойства восьмого элемента сходны со свойствами первого. В таблице Ньюлендса сходные элементы располагались в горизонтальных рядах; однако, в одном и том же ряду часто оказывались и элементы совершенно непохожие. Кроме того, в некоторых ячейках Ньюлендс вынужден был разместить по два элемента; наконец, таблица Ньюлендса не содержит свободных мест. Несколько попыток систематизации элементов предпринял в 60-е годы XIX века немецкий химик Юлиус Лотар Мейер. В 1864 г. Мейер опубликовал свою первую таблицу, в которую включены 42 элемента (из 63), размещённые в шесть столбцов согласно их валентностям. Предложенная таблица "Природа элементов как функция их атомного веса" состояла из девяти вертикальных столбцов, сходные элементы располагались в горизонтальных рядах; некоторые ячейки таблицы Мейер оставил незаполненными. В марте 1869 г. русский химик Дмитрий Иванович Менделеев представил Русскому химическому обществу периодический закон химических элементов [33].
ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫЕ ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]Ничто так не отвлекает ученых, как преждевременное открытие. (Жан Ростан)
Такие открытия происходят, когда научное сообщество оказывается неподготовлено к принятию данного открытия и его отрицает или не замечает. Без понимания открытия научным сообществом оно не моет быть использовано в прикладных исследованиях, а потом в технологии. - Кислород. Например, ещё в XVII в. было известно об увеличении веса некоторых веществ при их обжигании. Тогда же французский химик Леферб предположил, что причиной данного явления служит присоединение некоего "esprit universelle" (всеобщего духа). Однако гипотеза не получила дальнейшего развития до конца XVIII в. из-за господства флогистонной теории. Факт увеличения веса ряда тел при их обжиге был переоткрыт во второй половине XVIII века и сыграл огромную роль в создании теории горения, которая представляла альтернативу флогистонной теории и, в конце концов, разрушила ее. [34]. - Теория Менделя. Грегор Мендель (1822 - 1884) - открыл законы наследования признаков и связал их с комбинаторикой наследственных факторов или генов. В начале 50-х годов Б. Мак-Клинток (1902-1992) - открыла мобильные элементы, способные причудливо перемещаться по хромосомам и вне их. Лишь на рубеже 80-х годов стало очевидным, что подвижные гены повсеместны. Возникла новая, или мобильная, генетика. В возрасте 80 лет Мак-Клинток получила Нобелевскую премию [35]. Задержка (лаг) - период в 25-30 лет в признании некоторых выдающихся открытий - не каприз, а закономерное явление в истории науки. Корни этого уходят в саму природу творчества и в социально-психологические особенности получения знаний и их передачу, трансляцию в общество
ЗАПАЗДЫВАЮШИЕ ОТКРЫТИЯ [к оглавлению]История науки знает немало случаев, когда ученые игнорировали обнаруженный факт, который находился в глубоком противоречии с существующей системой представлений. Позднее же установление этого факта или процесса играло огромную роль в создании новой концепции [36]. - Взаимодействие электричества и магнетизма. Спустя 2 года после изобретения вольтова столба отклонение магнитной стрелки под влиянием проходящего вблизи электрического тока первым наблюдал итальянец Романьези. Это наблюдение в итоге было забыто. Открытие, совершенное Г.Х.Эрстедом, выявило, что сила действующая между магнитной стрелкой и проводником с током направлена не по прямой, а перпендикулярно к ней [37]. - Догадка о тяготении была высказана еще Ф. Бюконом [38, 39]. - Броуновское движение. Известный ботаник Роберт Броун (1773-1858) открытое в 1827 году беспорядочное движение пыльцы в воде. Броун считал, что имеет дело с некими живыми существами. Но вскоре было замечено, что столь же спонтанно в воде двигаются инертные микрочастицы краски кармина. Далее произошло следующее: "Натуралисты уклонились от объяснения этого явления, считая это делом физиков. В свою очередь, физики не считали нужным изучать его. Эти натуралисты, говорили они уверенно, не умеют рассуждать и делать выводы. Они же сильно освещают свой препарат в микроскопе, и, освещая, они его нагревают, и вот тепло вызывает в жидкости нерегулярные движения", - так кратко излагает суть взаимонепонимания Анри Пуанкаре в своей книге "Наука и метод". Лишь спустя сто лет физик Жан Перрен сумел истолковать это явление как движение атомов и установил даже число атомов в одном грамме водорода. Открытие было сделано с помощью лупы, хотя прошло уже 200 лет как был изобретен микроскоп (1608 год) [40, 41, 42] - Открытие реликтового излучения в космосе непосредственно сопряжено с созданием в 1964 г. в США сверхчувствительной радиоантенны. Отсутствие такое антенны и стало причиной задержки [43].
ИЗОБРЕТЕНИЯ [к оглавлению]Неизвестно, что человек еще выдумает: голова круглая. (Хенрик Ягодзиньский)
Исходя из приведенных нами определений, получается, что случайных изобретений быть не может, поскольку все изобретения создаются целенаправленно. Действительно, среди рассмотренных примеров трудно найти абсолютно случайные изобретения. В этом коренное их отличие от открытий. Неизбежность изобретения [к оглавлению] Нужда рождает изобретение, изобретение - две нужды. (Джейсон Эванджелу)
В какой степени изобретение неизбежно? Если новое изобретение обеспечивает достижение некоторого уровня функциональных характеристик, превышающих те, которые имелись ранее, можно ли считать его неожиданностью, или нужно считать его неизбежным результатом научно-технического развития? Можно привести много убедительных примеров того, что изобретение действительно является неизбежным. Например Гилфиллан [44] сформулировал принцип эквивалентного изобретения: "Осознанная необходимость удовлетворяется различными как отличающимися, так и повторными изобретениями, над которыми одновременно и параллельно работает другой ученый, часто совсем не похожим путем достигая той же пели в то же самое время" (так же. как можно достичь Калифорнии, пользуясь быстроходным парусным судном, пароходом, лошадьми, железной дорогой и даже телеграфом). В соответствии с этим принципом он приходит к выводу: "Одиночное изобретение никогда не делает переворота в цивилизации и не вносит благодаря своему появлению никаких серьезных изменений в жизнь людей". Другими словами, какое-то изменение, так или иначе, могло бы произойти даже и без изобретения, потому что некоторые другие, уже сделанные изобретения, заменяющие его, выполняют ту же функцию другим способом. Неожиданность изобретения [к оглавлению] Сторонники неизбежности появления изобретения приводят веские доводы, которые также звучат чрезвычайно убедительно. Сущность их аргументов состоят в том, что развитие техники подобно безостановочному движению реки. Их аргументы приводят к выводу, что техника - это автономное и саморегулируемое явление. Шмуклер выдвигает аргумент [45] против неизбежности появления изобретения. Он отмечает, что многие "продублированные" изобретения, о которых упоминается в списке Огберна, совершенно не похожи друг на друга, следовательно, в появлении деталей особой конфигурации нет неизбежности. Все эти аргументы можно очень просто резюмировать. Технологические нововведения появляются как реакция на социальные и экономические потребности. Определенная потребность может быть удовлетворена любым из нескольких способов, которые с технической точки зрения совсем не обязательно должны быть похожими. Разработка многих различных технических способов может быть продолжена до тех пор, пока один из них не станет доминирующим. Если ни один из них не стал господствующим, могут существовать несколько конкурирующих способов. Тем не менее, так как существование определенных социальных и экономических потребностей не является неизбежным, может не появиться ни конкретного изобретения, ни эквивалентных изобретений, относящихся к тому же классу. В таком случае можно сделать вывод, что развитие техники неожиданно.
ОШИБОЧНЫЕ (СЛУЧАЙНЫЕ) ИЗОБРЕТЕНИЯ [к оглавлению]Изобретения такого рода достаточно редки. Например [46]: - Печенье с кусочками шоколада. Один из самых популярных видов печенья в США - печенье с кусочками шоколада\chocolate-chip cookies. Оно было изобретено в 1930-е годы, когда хозяйка небольшой гостиницы Рут Вэйкфилд\Ruth Wakefield решила испечь масляное печенье. Женщина разломала шоколадную плитку и перемешала кусочки шоколада с тестом, рассчитывая, что шоколад растает и придаст тесту коричневый цвет и шоколадный привкус. Однако Вэйкфилд подвело незнание законов физики, и из духовки она достала печенье с кусочками шоколада. - Клейкие бумажки для заметок (Post-it Notes). Клейкие бумажки появились в результате неудачного эксперимента по усилению стойкости клея. В 1968 году сотрудник исследовательской лаборатории компании 3M пытался улучшить качество клейкой ленты (скотча). Он получил плотный клей, который не впитывался в склеиваемые поверхности и был совершенно бесполезен для производства скотча. Исследователь не знал, каким образом можно использовать новый сорт клея. Четыре года спустя, его коллега, который в свободное время пел в церковном хоре, был раздражен тем, что закладки в книге псалмов, все время выпадали. Тогда же он вспомнил о клее, который мог бы закреплять бумажные закладки, не повреждая страниц книги. В 1980 году Post-it Notes были впервые выпущены в продажу. Хорошо видно, что все перечисленные изобретения, явились результатами побочных эффектов целенаправленной работы. То есть, эти и другие открытия, которые, которые причисляются к случайным, в действительности являются ошибочными.
ПОВТОРНЫЕ И ОДНОВРЕМЕННЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ [к оглавлению]Мало что-то изобрести - нужно еще, чтобы кто-нибудь оценил изобретение и хотя бы украл его. (Кароль Ижиковский)
В Британской энциклопедии в разделе "Изобретения и открытия" перечисляется ряд повторных изобретений. Особенно удачным примером является пример с пароходом. В статье отмечается, что еще до Роберта Фултона примерно около 30 пароходов было построено и действовало в Англии и Соединенных Штатах, причем самый первый пароход появился в 1787 г., за 20 лет до фултоновсого "Клермонта". В статье упоминаются изобретения, которые были повторены неоднократно.: - телеграф, - жнейка, - кино, - электрическая лампа накаливания, - швейная машина - лифт Делается такой вывод: "При наличии технической преемственности и благоприятных социальных условий изобретение неизбежно". Бытует мнение, что транзистор появился внезапно как "снег на голову". В связи с этим заслуживает рассмотрения история транзистора, краткое изложение которой дано Нельсоном в [47]: - Транзистор. В 1945 г. фирма "Белл телефон лэбораториз" ("БТЛ") организовала группу по изучению физики твердого тела. Группа начала работу, целью которой было создание того, что теперь называют канальный транзистор. В 1931 г. А. Х- Вильсон опубликовал работу, в которой излагалась теория поведения полупроводников. Сотрудники фирмы "БТЛ" использовали эту теорию для расчета режима работы усилителя и продолжали работать над конструированием нескольких моделей, ни одна из которых не функционировала. В 1947 г. во время экспериментов, которые должны были установить, почему приборы не работают, был почти случайно открыт точечно-контактный транзистор. При дополнительном изучении сущности процессов, в полупроводнике, была разработана теория плоскостного транзистора, а в 1951 г. изготовлен один транзистор. Наконец, в 1952 г. ученые создали канальный транзистор. Из этого следует, что, хотя точечно-контактный транзистор был в некоторой степени случайным, этот "случай" произошел в группе, которая искала конкретный режим работы. Даже если бы группа фирмы "БТЛ" не открыла ни точечно-контактного, ни плоскостного транзистора, она в конце концов получила бы канальный транзистор, который был целью работы с самого начала. События – предшественники [к оглавлению] Возможно, покажется несколько удивительным тот факт, что дополнительное предупреждение об открытии транзистора появилось намного раньше 1945 г. В 1925 г. Лильенфельд ходатайствовал о выдаче канадского патента на твердотельный усилитель. В 1930 г. ему был выдан патент США №1745175. Из чертежа, приведенного в патенте, ясно, что устройство, могло быть канальным транзистором. В 1935 г. Оскар Хейл из Берлина получил английский патент № 439457 на устройство, в котором можно узнать канальный транзистор. Неизвестно, сконструировали ли бы когда-нибудь Лильенфельд и Хейл работающие модели своих устройств. Трудности могли возникнуть главным образом из-за материалов, имевшихся в то время. Тем не менее, сам факт существования патентов мог служить предупреждением о том, что существуют варианты достижения необходимых в данном, случае функциональных характеристик, помимо вакуумной лампы. Дополнительную информацию об этих транзисторах можно почерпнуть в [48, 49, 50]. Одновременные изобретения [к оглавлению] Самым известным из таких событий является изобретение телефона: - Телефон. Г. Белл представил прошение на получение патента на телефон на 2 часа раньше Элизы Грэй (24 февраля 1876 года) [51]. - Радио. Практически одновременно изобретено Поповым и Маркони [52]. - Подзорная труба. В самом начале XVII века в Голландии почти одновременно об этом изобретении заявили три оптика – Липперсгей, Мециус и Янсен [53]. НЕОЖИДАННЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ [к оглавлению]Совершенствуя дилижанс, можно создать совершенный дилижанс; но первоклассный автомобиль - едва ли. (Эдуард Де Боно)
Как уже было отмечено, неожиданных изобретений не бывает. Часто в качестве примера такого «неожиданного» изобретения приводят изобретение резины. - Резина. В 1844 году изобретатель Чарльз Гудийр\Charles Goodyear случайно открыл рецепт изготовления материала, который не размягчается в жару и не становится хрупким на морозе. Новая технология получила название вулканизации. Гудийр, многие годы безуспешно пытаясь улучшить качество каучука, однажды случайно нагрел смесь каучука и серы на кухонной плите. Изобретение Гудийра сделало возможным появление современного автомобиля. А вот что касается Гудийра, то случайностью являлось только время опыта. Ведь он много лет смешивал каучук с разными веществами. Просто, в этот раз ему повезло больше. То есть, это типичный пример метода проб и ошибок [54].
ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫЕ (ПРЕДУГАДАННЫЕ) ИЗОБРЕТЕНИЯ [к оглавлению]Все преждевременные изобретения с полным основанием могут быть отнесены к разряду предугаданных. Действительно, если было сделано изобретение, которое не нашло применения в своем времени, то это значит, что изобретатель предугадал возникновение потребности в этом изобретении тогда, когда этой потребности еще не было. Самые известные примеры таких изобретений: - Леонардо да Винчи: проект вертолета (1475), боевой пушечной повозки (1483), огнестрельного нарезного оружия, станка для насечки напильников, станка для прядения и свивки канатов, станка для нарезания винтов, прокатного стана, волочильного стана, тангенциальной турбины, центробежного насоса, гидравлического пресса и парашюта (около 1500) [55]. - Кулибин: фонарь с зеркальным отражателем (прототип прожектора), лифт и гибкий протез ноги (около 1779) [56].
ЗАПАЗДЫВАЮШИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ [к оглавлению]- Лазер. Так, первый лазер заработал только в 1960 году, хотя теоретически лазеры могли быть созданы непосредственно после появления работы Эйнштейна о квантовой теории индуцированного излучения (1916 г). Запаздывание связано с тем, что создание генератора было легче сделать радиофизикам, чем оптикам. [57, 58, 59]. - Телескоп. Подзорные трубы употреблялись уже в 13 веке, но потребовалось еще 4 столетия, чтобы вместо одной пары стекол использовать сразу 4 пары и таким образом создать телескоп [60]. Телескоп есть сознательный продукт теории [61]. - Менисковый Телескоп. По мнению самого изобретателя [62] этот телескоп мог быть изобретен на 100 лет раньше [63].
ИННОВАЦИИ [к оглавлению]Логичным продолжением открытия и созданного на его основе изобретения является широкое применения этого изобретения в практике. То есть, развитие техники проходит достаточно хорошо очерченный цикл, включающий более или менее отличные друг от друга последовательные этапы. Время, требуемое для того, чтобы преодолеть всю последовательность событий, изменяется от одного нововведения к другому, но нововведение никогда не делает быстрого скачка от научного открытия к широкому его применению и только постепенно проникает в другие области. Это обстоятельство предоставляет прогнозисту возможность учитывать "предупреждения" об изменениях в технике и рассматривать интересующие его явления в зачаточном состоянии. Например, Аинн В [64] обнаружил, что для ряда нововведений, внедренных после второй мировой войны, потребовалось 22 года, прежде чем нововведение обеспечило 0,1% совокупного общественного продукта. Аинн делает такой вывод: "Почти без исключения те технологические нововведения, которые повлияют на нашу экономику и общество в течение последующих шли лет, уже внедрены в промышленность как изделия или процессы, а те. которые будут иметь значительное влияние в течение последующих десяти лет, уже по меньшей мере находятся на стадии готовности и промышленной разработки". Можно было бы еще добавить: те нововведения, которые будут иметь существенное значение через десять лет, базируются на научных исследованиях, уже завершенных. В работе [65], посвященной изучению техники и переломных моментов в развитии науки, показано, например, что от момента завершения научно-исследовательской работы, проведенной по определенному заданию, до использования до использования этого исследования в опытно-конструкторских разработках проходит в среднем 14 лет. В [66] показано, что аналогичное запаздывание происходит и при использовании полимерных материалов (См. Рис.). Кроме того,приведенный график иллюстрирует еще одну интересную общую тенденцию: срок между созданием и промышленным выпуском материала уменьшается Эта же тенденция характерна и для других материалов. Одновременные инновации [к оглавлению] Когда появилось какое-либо действительно важное изобретение, то его внедрение начинается практически одновременно в разных странах. Особенно это заметно в такой ключевой области как оборона. Самым известным примером служит создание реактивной авиации, ракетной техники и атомного оружия. Запаздывающие инновации [к оглавлению] На распространение инновации значительное влияние оказывает среда, то есть человеческое сообщество, потребности которого эта инновация удовлетворяет. Однако, само общество не лишено недостатков. Самыми известными примерами торможения инновации по идеологическим причинам являются гонения на генетику (реакционное учение попа Менделя) и кибернетику (лженаука, «продажная девка» империализма) в СССР, что привело к катастрофичесому отставанию в этих областях.
ВЫВОДЫ [к оглавлению]Показано, что для открытий понятие «случайность» имеет очень ограниченное применение и справедливо только для т.н. «неожиданных» открытий. Действительно, если в природе существует некое явление, то оно рано, или поздно, будет открыто. Причем, если создана достаточно прочная база (в виде событий – предшественников) то вся его «случайность» будет определяться только временем и местом этого открытия. Что касается изобретений, то совершенно случайных изобретений быть не может, так как для любого изобретения существует некое открытие, на котором оно базируется. Все «случайные» изобретения являются результатом ошибок при создании совершенно других изобретений. Таким образом, можно еще раз подчеркнуть, что лежащая в основе ТРИЗ идея о закономерности развития техники является справедливой. Это позволяет надеяться, что в будущем могут быть созданы более эффективные механизмы для предсказания появления новых изобретений.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ [к оглавлению]
1 Этот и все прочие эпиграфы взяты из www.aphorism.ru/219.shtml 2 Шарлотт Джонс (Charlotte Foltz Jones) "Ошибки, которые заработали" (Mistakes That Worked) http://www.inauka.ru/discovery/article36767.html 3 СЛУЧАЙНОСТЬ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО /Жуков Р.Ф., Петров В.М. Современные методы научно-технического творчества. - Л: ИПК СП, 1980, с. 19-23. 4 www.pomorsu.ru/ScientificLife/Library/psu_rv/art16.htm 5 http://www.ipprolaw.com/feedback10.html, http://ru.wikipedia.org/wiki/ 7 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. 8 www.fegi.ru/primorye/history/geogr1 9 Случайные открытия в химии http://home.uic.tula.ru/~zanchem/ufackt/sluchayn.htm 10 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. стр. 13. 11 Merton R. 1973. The sociology of science. Chicago. p. 364-365 12 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. 13 Оgbuгn W F Social Change (New York. Viking). 1922 14 Morison E. E. Men. Machine» and Modern Times (Cambridge, Mass.: MIT Press). 1966 15 http://ru.wikipedia.org/wiki/ 16 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 17 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 18 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 19 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 20 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 21 http://center.fio.ru/som/RESOURCES/KIRICHENKOAV/2005/ 22 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. 23 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 24 http://www.rustrana.ru/article.php?nid=4091, http://www.rg.ru/2004/03/03/mendeleev.html 25 http://www.parachutetech.com/getcont-2681-1.html 26 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 27 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 28 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 29 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 30 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 31 Kahn H.. Wiener A The Year 2000 (New York: Macmillan). 1967. 32 Дж. Мартино (JOSEPH P. MARTINO) ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ (Перевод с английского Technological Forecasting for Decisionmaking NEW YORK – 1972) ИЗДАТЕЛЬСТВО «ПРОГРЕСС» МОСКВА - 1977, 592c. 33 С. И. ЛЕВЧЕНКОВ КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ХИМИИ http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Sketch_5.html 34 Н.И. Родный. Некоторые аспекты проблемы научных открытий / Научное творчество. Под ред. С.Р. Микулинского и М.Г. Ярошевского, "Наука", М., 1969, с. 143-166 35 http://www.vestnik.com/issues/2001/0327/win/golubovsky.htm 36 УЧЕНЫЙ И ИНФОРМАЦИЯ Алферов А. А. (опубл. в: Наука и научное творчество. Ростов н/Д.: Изд-во Рост. ун-та, 1981) 37 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 38 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. 39 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 40 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. стр. 66 41 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 42 http://www.vestnik.com/issues/2001/0327/win/golubovsky.htm 43 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 44 Gilfillan S. C. The Sociology of Invention (Chicago. III.: Follet), 1935. 45 Schmookler J Invention and Economic Growth (Cambridge, Mass.: Harvard Univ. Press). 1966. 46 Шарлотт Джонс (Charlotte Foltz Jones) "Ошибки, которые заработали" (Mistakes That Worked) http://www.inauka.ru/discovery/article36767.html 47 Nelson R. R. The link between science and invention: The case of the transistor. The Rate and Direction of Inventive Activity. National Bureau of Economic Research (Princeton. N. J.: Princeton Univ. Press). 1961 48 Morison E. E. Men. Machine» and Modern Times (Cambridge, Mass.: MIT Press). 1966 49 Johnson J. В More on the solid-state amplifier and Dr Lilienfeld. Physics Today, May 1964. p. 60—61 50 Wa11mark J T The field-effect transistor—an old device with new promise. IEEE Spectrum, March 1964. p. 182—191 51 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 53 http://www.refstar.ru/data/r/id.897_1.html 54 СЛУЧАЙНОСТЬ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО /Жуков Р.Ф., Петров В.М. Современные методы научно-технического творчества. - Л: ИПК СП, 1980, с. 19-23. 55 КРУПНЕЙШИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ОТКРЫТИЯ - ХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ http://www.sciteclibrary.ru/spravochnik/08-3.htm 56 КРУПНЕЙШИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ОТКРЫТИЯ - ХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ http://www.sciteclibrary.ru/spravochnik/08-3.htm 57 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. стр. 64 58 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 59 Kahn H.. Wiener A The Year 2000 (New York: Macmillan). 1967. 60 Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые Новиков А.С. 2003. 112 с. стр. 60 61 ДМИТРИЙ ДМИТРИЕВИЧ МАКСУТОВ Н.В. Михельсон, Н.В. Мерман http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/BIO/SOI50/MAKSUTOV.HTM 62 Виды научных открытий http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/163/163811.htm 63 Альтшуллер Г.С., "Техника и наука", 1982, №1 РЕКВИЕМ ПО МПиО http://www.altshuller.ru/triz29.asp 64 Aynn B. The rale of development and diffusion of technology Automation and Economic Progress. Bomen H. R. MangrumG I Eds (Englewood Cliffs, N 1 Prentice-Hall). 1966 65 Technology in Retrospect and Critical Events in Science (Illinois Institute of Techno» logy Research Institute). 1968. 66 А. Кынин МЕТОДЫ ТРИЗ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ // Журнал ТРИЗ №2 (15), 2006, С. -. English version: TRIZ in MATERIAL SCIENCE. //Journal of TRIZ №2(15), 2006, P.64-74. В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация. Главная ![]() ![]()
| | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||