Текст книги "Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах"

Глава 4 Основные принципы изобретательства

Ad cogitantum et agendum homa natus.

Для мысли и деяния рожден человек.

Первым изобретением Томаса Эдисона (1847–1931) была изготовленная на собственные средства машина для подсчета голосов при голосовании, которая работала хорошо, но именно из-за этого оказалась ненужной конгрессменам:, к которым: он обратился. После этой неудачи Эдисон сформулировал для себя основной принцип изобретательства: «Сперва обдумай, есть ли нужда в будущем изобретении, затем начинай: думать, вставай: в шесть часов утра и думай до двух часов ночи. Делай это до тех пор, пока не изобретешь». Использовав этот принцип, Эдисон вскоре усовершенствовал телеграф, за что уже получил 40000$. По-своему эти методы работы прокомментировал Никола Тесла (1856–1943): «Если бы Эдисону понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять времени на то, чтобы определить наиболее вероятное место ее нахождения. Он немедленно с лихорадочным прилежанием пчелы: начал бы осматривать соломинку за соломинкой, пока не нашел бы предмета своих поисков… Он питал неподдельное презрение к книжному образованию, доверяясь всецело своему чутью изобретателя…» [1]. Заметим, что Тесла имел фундаментальное научное образование. Вторая цитата Тесла подчеркивает мотивацию изобретателя: «Прогресс человечества неотъемлемо связан с изобретением. Это важнейший продукт его творческой мысли. Его конечной целью является: полное покорение материального мира разумом:, использование сил природы на благо человека. Это сложная задача изобретателя, которого часто не понимают и недооценивают. Но все эти неприятности он с лихвой компенсирует удовольствием от сознания своей власти и принадлежности к тому привилегированному слою, без которого человечество давно бы уже пало в бесплодной борьбе с безжалостной стихией» [1]. Таким образом, научный подход (второй принцип) Тесла сочетал с постановкой сверхзадачи (третий принцип), который также подтвердил всей своей жизнью. Четвертый принцип выразил Генри Форд (1863–1947) «в изобретении небольшого, сильного и простого автомобиля, производимого по дешевой цене» [2]. Пятый принцип изобретательства шутливо сформулировал Альберт Эйнштейн (1879–1955), работавший в начале своей трудовой деятельности в патентном бюро. Когда его спросили, как становятся изобретателями, смыл ответа был следующим: все знают, что все изобретено, а один нет – он и становится изобретателем. И еще один принцип изобретательства, связанный с постановкой сверхзадачи, вытекает из следующего примера. В конце прошлого века крупнейшие астрономы – французский Ж. Лaланд и американский С. Ньюк, немецкий изобретатель Э. Сименс и некоторые другие знаменитые ученые считали невозможным создание летательных аппаратов тяжелее воздуха. До первых полетов в 1903 г. братьев Райт оставалось несколько лет, а Можайский, по утверждению очевидцев, уже поднимал свой самолет в воздух в 1882 г. Именно в 1903 г. Конгресс США запретил финансирование таких летательных аппаратов, а патентное ведомство прекратило прием заявок на их патентование [3].

На основании опыта великих изобретателей можно сделать вывод: изобретение должно быть необходимым и дешевым, сочетать научный подход и здоровый прагматизм, а также желательно решать сверхзадачу и не быть в полной зависимости от мнения авторитетов сегодняшнего дня.

Помимо этого хочется привести еще несколько высказываний об изобретательстве, которые в какой-то мере подтверждают и дополняют приведенные основные принципы.

Изобретатель В.И. Ковалев, анализируя труд изобретателя в царской России и ссылаясь на русского ученого и инженера XIX века П.К. Энгельмейера, пишет: «Быть изобретателем – несчастье. Затратив колоссальное количество труда, сил и времени, вложив в реализацию своей идеи все свои скромные средства, живя в нищете и впроголодь, изобретатель, преодолев еще целый ряд препятствий, убеждается, что весь его труд не принес никакой пользы ни его народу, ни ему самому. Капиталисты же, используя его изобретение и обогащаясь за его счет, еще больше усиливают эксплуатацию рабочих» [4].

Д.И. Писарев считал, что «изобретения, относящиеся к механической и химической переработке сырого материала, должны вести к тому, чтобы все люди питались, одевались и жили лучше прежнего, чтобы сберегалось как можно больше человеческого труда и чтобы этот сбереженный труд употреблялся на усиление производственных сил земли и на развитие беспредельных способностей человеческого ума» [5]. (Процитировано по [6].)

А вот изобретатель В.П. Трушкин считает, что «для изобретателя более характерны именно партизанские методы борьбы за осуществление идеи, не по установленным канонам, а вольным стилем» [7].

Любопытно высказывание Бенджамина Франклина (1706–1790): «Нет ничего более полезного и благодарного, а также в наибольшей степени способствующего удовлетворению тщеславия, чем реализация проектов, которые улучшают не только жизнь общества, но и собственное существование» [8].

Интересны мысли Р. Фейнмана (1918–1988), приведенные в статье В. Реутова и А. Шехтера [9]: «… мы просто обязаны, мы вынуждены распространять то, что мы знаем на как можно более широкие области, выходить за пределы уже достигнутого. Опасно? Да. Ненадежно? Да. Но ведь это единственный путь прогресса…» [10].

Хочется также привести еще одно замечательное высказывание Эйнштейна: «Иногда меня спрашивают, как я создал теорию относительности. Я думаю, что это произошло по следующей причине. Нормальный взрослый человек никогда не размышляет о пространстве и времени. О таких вещах он думает лишь в детстве. Мое же умственное развитие оказалось замедленным, и я принялся размышлять о пространстве и времени, достигнув зрелого возраста. Естественно, мне удалось глубже проникнуть в эту проблему…» [11].

Забавный критерий ценности изобретения сформулирован Г. Фордом: «Дорожный автомобиль – очень сложный механизм, построенный с величайшей тщательностью и из лучшего материала, ныне продается по цене двадцать центов за фунт, то есть фунт его стоит меньше, чем фунт бифштекса» [2].

А в заключении хочется добавить пару ложек дегтя в обилие меда. На гравюре Питера Брейгеля (рис. 4.1) с одной стороны вроде и приветствуется научная деятельность, с другой стороны гравюра пронизана скепсисом к суемудрию и должна напомнить изобретателю о здоровом чувстве самоиронии, которое не позволит ему почивать на лаврах.

Рис. 4.1. Гравюра Питера Брейгеля Старшего из цикла «Добродетели». 1557 год

Вторую ложку добавляет Л.H. Толстой: «…Ботаники нашли клеточку, а в клеточках-то протоплазму, и в протоплазме еще что-то, и в той штучке еще что-то. Занятия эти, очевидно, долго не кончатся, потому что им, очевидно, и конца быть не может, и потому ученым некогда заниматься тем, что нужно людям. И потому опять со времен египетской древности и еврейской, когда уже была выведена пшеница и чечевица, до нашего времени не прибавилось для народа ни одного растения, кроме картофеля, и то приобретенного не наукой…». Цитата приведена из книги С.Э. Шноля [12].

Надеюсь, что эту субъективную цитату в свое время не нашли по своему скудоумию безумные борцы с генетикой, но доля истины в ней есть, и она должна напомнить изобретателям о нацеленности на полезный результат.

Приведенные основные принципы изобретательства, сформулированные в основном по высказываниям великих, уместно будет дополнить рассказом об изобретениях, сделанных как великими, так и просто талантливыми изобретателями. Об этом в следующей главе.

Литература

1. Сейфер Марк. Никола Тесла – повелитель вселенной. – М.: Яуза, Эксмо, 2008, с. 57, 14.

2. Форд Генри. Сегодня и завтра. – М.: Контроллинг, 1992, с. 21, 37.

3. Потоцкий В.В. О взаимосвязи научных открытий и изобретений, как объектов интеллектуальной собственности. – Вестник Российской академии естественных наук, 2003, № 4, с. 5.

4. Ковалев В.И. Путь к изобретению. – Л.: Лениздат, 1967, с. 3–4.

5. Писарев Д.И. Соч. ГИЧЛ, 1955, с. 325.

6. Мухачев В. Как рождаются изобретения. – М.: Московский рабочий, 1968, с. 137.

7. Трушкин В.П. Записки конструктора. – М.: Московский рабочий 1981, с. 237.

8. Ренкель А. Рожденные молнией. – ИР, 2010, № 9.

9. Реутов В.П., Шехтер А.В. Как в XX веке физики, химики и биологи отвечали на вопрос: что есть жизнь? – Успехи физических наук, апрель 2010, т. 180, № 4, с. 404.

10. Feynman R. The Character of Physical Law (Cambridge: M.I.T. Press, 1965) [Фейнман P. Характер физических законов (М.: Наука, 1987)].

11. Вавилов В.В. Первые шаги в науке. – Потенциал. 2010, № 8, с. 18–19.

12. Шноль С.Э. Герои, злодеи, конформисты отечественной науки. – М.: Книжный Дом «ЛИБРОКОМ», 2009, с. 38.

Глава 5 Великие изобретатели и их изобретения

Mens ogitat molen.

Ум двигает материю.

(Из Вергилия)

В предыдущей главе были сформулированы основные принципы изобретательства, основанные на высказываниях великих изобретателей. В этой главе, учитывая их изобретательский опыт, мы вместе с ними попробуем дополнить эти принципы.

Первым из великих изобретателей всех времен и народов многие считают Архимеда (287–212 гг. до н. э.), родившегося в Сиракузах на острове Сицилия. По оценке П.С. Кудрявцева, Архимед был также очень крупным представителем «математической физики или, вернее, физической математики» [1]. Это сочетание науки и ее воплощения в технику позволило ему занять заслуженное место в истории человечества. Всем известен закон Архимеда о выталкивающей силе жидкости, которая равна весу ее вытесненного объема, и его приложение в качестве способа выявления драгоценных металлов (рис. 5.1). Другие известные его изобретения относятся к военной области и в основном используют «принцип рычага», хотя рычаг уже применялся в Древнем Египте. Греческий историк Плутарх писал: «При атаке римлян… Архимед пустил в ход свои машины. Сухопутная армия была поражена градом метательных снарядов и громадных камней, бросаемых с великой стремительностью. Ничто не могло противостоять их удару, они все низвергали перед собой и вносили смятение в ряды. Что касается флота – то вдруг с высоты стен бревна опускались вследствие своего веса и приданной скорости на суда и топили их. То железные когти и клювы захватывали суда, поднимали их в воздух носом вверх, кормою вниз и погружали в воду. А то суда приводились во вращение и, кружась, попадали на подводные камни и утесы у подножия стен… Страшное зрелище!…» [1].

Рис. 5.1. Архимед («Эврика»). Иллюстрация к базельскому изданию «Десять книг по архитектуре» Витрувия. 1575 год

Однако изобретенное им оружие не спасло Архимеда от гибели при взятии Римом Сиракуз, он вошел в историю как один из первых ученых, работавших на войну, и оказавшийся ее жертвой. Когда были взяты Сиракузы, завоеватели хотели сохранить Архимеду жизнь. Солдаты, вошедшие в дом Архимеда, спросили, кто он такой (Архимед в это время работал над чертежами). Вместо ответа на простой вопрос, он закрыл чертежи руками со словами «Noli turbare circulos meos» (не прикасайся к моим кругам), после чего был убит.

Жизнь и творчество Архимеда показывает, что, будучи одновременно ученым и изобретателем, можно добиться максимальных успехов в обеих областях. А последний трагический пример показывает, насколько бывают важны для ученого его научные достижения. Выделив Архимеда особо, как первого из великих, продолжим перенимать опыт.

Галилео Галилей (1564–1642) свое первое открытие постоянства частоты колебаний маятника при одинаковой длине подвеса сделал в двадцатилетием возрасте, когда наблюдал в соборе Пизы за качанием люстр. [2]. При этом отсчет времени он вел по биению своего пульса и ритму музыки. Вернувшись домой, он использовал два свинцовых шара разной массы, подвешенных на нитях одинаковой длины, а также маятники из других материалов, исключая самый легкий, для которого сказывается сопротивление воздуха. Все эти эксперименты подтвердили его первоначальные догадки. Строго говоря, это не изобретение, а открытие, но пристальное наблюдение за окружающим миром очень важно и для ученого, и для изобретателя.

Преемником Галилея в науке считают Христиана Гюйгенса (1629–1695). Используя открытые Галилеем законы маятника, он сделал уже полноценное изобретение в виде маятниковых часов. Совершенствованием этих часов Гюйгенс занимался почти 40 лет, за что был назван самым гениальным часовщиком всех времен. Следовательно, чтобы заслужить благодарность потомков, надо иногда потратить очень много времени на решение одного вопроса. Тут же заметим, что из всех великих предшественников Гюйгенс особенно выделял Архимеда.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765) наряду с открытиями, опередившими свое время (например, молекулярно-кинетической теории тепла [3] и физической химии – как науки), создал огромное количество изобретений в различных областях. Соединению науки с практикой для решения конкретных задач он придавал первостепенное значение. В первой химической лаборатории России, прообразе будущих научно-исследовательских институтов, в 1749–1751 годах им были созданы новые и найдены утерянные рецепты окрашивания стекол и специальной мозаичной массы – смальты [4]. Одним из самых выдающихся изобретений Ломоносова была «ночезрительная труба» – прообраз созданных через двести лет ночных биноклей. Им были также изобретены: перископ, рефрактометр, пирометр, различные варианты барометров и многое другое. Кроме этого Ломоносовым были изобретены слова: маятник и созвездие. Пример Ломоносова подтверждает опыт Архимеда, показывая высокую эффективность и взаимовлияние научной и изобретательской деятельности.

Первое изобретение одного из самых крупных ученых XIX века Джеймса Клерка Максвелла (1831–1879) было сделано в 14-летнем возрасте после прослушанной им лекции в Эдинбургском королевском научном обществе, куда его иногда брал отец. Речь на ней шла о построении овалов, для чего в то время использовался сложный математический аппарат, разработанный Ньютоном и Декартом. Способ, изобретенный Максвеллом, заключается в том, что вокруг двух иголок, воткнутых в поверхность, оборачивается связанная ненатянутая нить, а по внутреннему ее контуру с натягом движется карандаш. Максвеллу повезло, профессор Д. Форбс доложил от его имени это изобретение в Эдинбургском обществе, и оно было по достоинству оценено учеными. Следует заметить, Максвелл уже тогда понял, что очень важно для изобретателя и ученого вовремя донести свои мысли до людей. Вместе с ним можно сформулировать принцип: «Работай, закончи, публикуй», который в настоящее время стал основополагающим для всех ученых и изобретателей.

Интересен пример Альфреда Нобеля (1833–1896), мотивация которого при изобретении динамита в 1867 году заключалась в том числе в достижении мира на земле. Он считал, что мощная взрывчатка, производящая огромные разрушения, устрашит человечество и устранит войны. Он даже на прибыли от продажи боеприпасов установил известную премию, в том числе за укрепление мира [5]. Но Первая и Вторая мировые войны доказали ошибочность его предположения.

Как бы учитывая опыт Нобеля, ученый мир не заметил публикаций биолога и физика Лео Сцилларда в 1933 году и химика Иды Ноддак по поводу использования ядерной энергии. Возможно, это оттянуло изобретение ядерного оружия и сохранило человечество от массового уничтожения во время Второй мировой войны [5].

Злую шутку изобретательская активность сыграла со Львом Сергеевичем Терменом (1896–1993). Его изобретение, Термен-вокс, генерирующее звуки разной частоты в зависимости от положения ладоней оператора относительно антенны, в 1922 году было продемонстрировано В.И. Ленину и положительно им оценено. Благодаря этому в 1928 году Термен, как советский гражданин переехал в Америку для производства этих приборов, где по заданию советской разведки организовал фирму «Teletouch», под прикрытием которой работали многие наши разведчики. Однако в 1938 году Термена отозвали в Москву, где ему предъявили обвинение, что он из Америки, используя свои изобретения, должен быть послать радиосигнал на взрыв бомбы в маятнике Фуко Пулковской обсерватории в момент подхода к нему С.М. Кирова. Прошел изобретатель через сталинские лагеря, «шарашки», забвение и успех, а в конце жизни в 1991 году в возрасте 95 лет вступил в ряды КПСС, объяснив свой поступок тем, что обещал это Ленину [6]. Приведенный пример подтверждает, что активность ума помогает выжить в экстремальных условиях и сохранить жизнелюбие и оптимизм. В доказательство этого Термен предлагал прочитать свою фамилию наоборот: «Термен – не мрет».

Закончить про великих изобретателей, которые в большинстве случаев были выдающимися учеными, хочется на противоположном примере Вольфганга Паули (1900–1958), выдающегося ученого, которого по шутливой классификации яркости таланта Л.Д. Ландау поставил в первый класс сразу после Эйнштейна, Бора, Ферми и Гайзенберга. Так вот, вторая шутливая классификация физиков-экспериментаторов гласит, что чем более значим физик-теоретик, тем менее он разбирается в практических вопросах и даже изобретенным кем-то приборам может нанести непоправимый вред. Когда в физической лаборатории Геттингена произошел взрыв, Джеймс Франк, заведующий этой лабораторией, установил, что в это самое время на вокзале в нескольких километрах от Геттингена останавливался поезд, в котором проездом оказался Паули. На основании этого Франк установил, что Паули является величайшим теоретиком всех времен [7]. Заключение шуточное, тем не менее из всякого правила есть исключение, и не все выдающиеся ученые становятся изобретателями.

Почти все приведенные примеры помимо полезного опыта великих изобретателей, не потерявшего актуальность в настоящее время, подчеркивают также связь времен в науке и технике. Но более подробно об этом в следующей главе.

Литература

1. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. – М.: Просвещение, 1982, с. 30–31.

2. Вавилов В.В. Первые шаги в науке. – Потенциал, 2010, № 8, с. 12–21.

3. Ишлинский А.Ю., Павлова Г.А. М.В. Ломоносов – великий русский ученый. – М.: Педагогика, 1986, с. 57–60.

4. Белявский М.Т. Все испытал и все проник. – М.: Издательство Московского университета, 1990. – 221с.

5. Пестов С. Второе пришествие: нанотехнология. – М. Зеленоград.: 1997, издательство «Стил». – 100с.

6. Гладун А.Б. Ровесник кванта. – Потенциал, 2010, № 7, с. 2–4.

7. Гладун А.Б. Ровесник кванта. – Потенциал, 2010, № 4, с. 2–3.

Глава 6 Связь времен в изобретательстве

Nil novi sub luna.

Ничто не ново под луной.

Иногда изобретения проходят долгий путь до своей реализации и использования. Совсем недавно, возвращаясь с дачи на электричке, я был поражен махолету в виде птицы, который торговец запустил через весь вагон. Еще он сообщил, что это изобретение Леонардо да Винчи. Вернувшись домой, я действительно обнаружил в трудах гения Возрождения эту конструкцию [1] (рис. 6.1). Что интересно, сделана сегодняшняя птица была из тонких деревяшек и целлулоида, приводом служила закрученная резинка, никаких полупроводников, титановых сплавов и нанотехнологий, а значит, она вполне могла быть реализована в то время. Целлулоид, например, можно было заменить на рыбий пузырь, а резину – на жилы животных. То есть многие ученые XIX, XX веков, которые до 1903 года (первого полета братьев Райт, а еще раньше в 1882 году А. Можайского) считали невозможным создание летательных аппаратов тяжелее воздуха [2], могли быть посрамлены еще в XV веке. Справедливости ради здесь надо отметить, что С.В. Истомин в своей книге «Самые знаменитые изобретатели России» [3] приводит письменные свидетельства времен Ивана Грозного «… смерд Никитка боярского сына Лупатого холоп» сделал себе деревянные крылья на подобие птичьих и даже будто бы совершил в присутствии царя и большого количества народа несколько полетов вокруг Александровской слободы. За что первый русский Икар был, конечно же казнен. «Человек не птица, крыльев не имать… Аще же приставит себе аки крылья деревянны, противу естества творит. То не божье дело, а от нечистой силы. За сие дружество с нечистой силою отрубить выдумщику голову». Второе свидетельство из этой книги говорит, что кузнец Черная Гроза из села Ключи близ Ржева в 1729 году сделал крылья из проволоки и надевал их на руки.

Рис. 6.1. Леонардо да Винчи. Рисунок летательной машины. 1488 год

«На вострых концах надеты были перья самые мяхкия, как пух из ястребов и рыболовов, и по приличию на ноги, тоже, как хвост, а на голову, как шапка с длинными мяхкими перьями, летел так, мало дело ни высоко, ни низко, устал и спустился на кровлю церкви, но поп крылья сжег, а его едва не проклял».

Также Истомин описывает, вероятно, первое использование воздушных шаров в России. В 1731 году в Рязани, за полстолетия до братьев Монгольфье, подьячий Крякутной «… сделал мяч большой, надул дымом поганым и вонючим, от него сделал петлю, сел в нее… Нечистая сила подняла его выше березы, и после ударила его о колокольню, но он уцепился за веревку, чем звонят, и остался тако жив». Дальнейшая судьба изобретателя не отличалась от судьбы первых русских воздухоплавателей: «Его выгнали из города, он ушел в Москву, ибо хотели закопать живого или сжечь».

Приведем еще несколько примеров из нашей истории. При Петре Первом Россия много воевала и, соответственно, многие русские изобретения касались военного искусства. Вот письмо к князю Ф.Ю. Ромадановскому, второму человеку в государстве: «Бьет челом Степки Иванова сын Чумич. Пожалуй меня милостию сделать образец от пушечного бою в защищение…» [4]. Это как бы заявка на изобретение. И через день (сейчас минимум 6 месяцев до начала рассмотрения заявки) Чумич стоял уже перед Ромадановским и отвечал ему, почему бумаги отправлены не по инстанции, а фактически сразу Петру Первому. Ответ был прост: «Преж всего такие три челобитные подавал в приказ, но дьяк Никита Поярков за то высек меня батогами». День в день пробился к Ромадановскому еще один изобретатель Микитка, Иванов сын, прозвищем Зайцев с предложением: «На человека сделать одеяние – кого ратных людей загонят в речку глубокую или мелкую, и тот человек в том одеянии и сам не мокнет, и пороху не намочит, и ружью порухи ниидучи возможно быть без вреда». Ромадановский дал обоим делам ход. Изобретатели, в частности, для одеяния запросили «яловые кожи, смолу, воск, слюду и оконных дел мастеров (ни много – ни мало первый в мире скафандр с прозрачным стеклом. Прим. авт), к тому же делу надобе вина ведро, пива пять ведер». И великий государь Петр Алексеевич указал по «вышеписанной росписи, те все припасы купить и вино и пиво отпустить да к тому же Микитке и товарищу его, который делает от пушечной стрельбы щит, давать корм до тех пор, как они свое дело отделают». (Вот и авторское вознаграждение, которое не так просто получить в настоящее время). Чем окончилась эта история – неизвестно, но защита от пушечного боя получила продолжение. Грек Дмитрий предложил тому же Ромадановскому турами (плетеными корзинами), набитыми шерстью, защищать корабли от пушечных выстрелов (рис. 6.2). Прекрасный прототип навесных щитков из брони, используемых на танках в настоящее время. Дмитрием были предложены также передвижные туры с внутренним поворотным колесом с зазубринами. Чем не прототип гусениц танка. Но самое необычное изобретение Дмитрий описал следующим образом: «Сей вид к городовому или стенному приступу… Подошел ко граду неприятельскому близко (под защитой тех же передвижных туров)… на приступ идти, как на сем листу означено, чтоб медведи ученые шли по лестницам с учеными людьми. Тех медведей самых лютых, ровных выучить заранее, и по тому учению оные медведи человеком слушаются и разумеют, к чему их заставляют, и разговор человеков понимают». Об использовании этого изобретения ничего не сказано, однако в качестве его развития позже применялись и собаки с гранатами против танков, и дельфины против боевых пловцов и подводных лодок.

Рис. 6.2. Корабль с защитными плетеными корзинами, набитыми шерстью. Изобретение грека Дмитрия. Россия, XVIII век

А вот изобретения, созданные под руководством графа П.И. Шувалова (1710–1762), были внедрены во время войны с Пруссией в середине XVIII века. Секретные гаубицы с овальным каналом ствола на дульном срезе, мортиры с переменным диаметром ствола и гаубицы «близнята» с двумя или шестью стволами в одной люльке были с успехом применены на поле боя 12 августа 1759 года против прусской армии Фридриха Великого [5].

Еще одна связь времен также начинается с Леонардо да Винчи (1452–1519). Камеру-обскуру (лат. camera obskura «темная комната») усовершенствованной формы он уже использовал в своих опытах в 1505 году (рис. 6.3) и даже подробно описал в «Трактате о живописи». (Справедливости ради необходимо отметить, что появление перевернутых изображений предметов в темной комнате упоминается еще в китайских рукописях IV века до н. э.). Благодаря открытию законов оптики был предложен способ изображения предметов в перспективе (рис. 6.4). Почернение хлористого серебра на свету было открыто Фабрициусом в 1556 году. В 1725 году русский дипломат Бестужев-Рюмин наблюдал действие света на соли железа.

Рис. 6.3. Преломление лучей в камере-обскуре. Гравюра. 1642 год

Рис. 6.4. Изображение предметов в перспективе. Гравюра. 1642 год

В 1802 году англичанин Веджвуд описал способ получения фотографического изображения на бумаге и коже, пропитанных раствором азотно– кислого серебра и только в 1839 году Даггер и Ниепс изобрели фотопроцесс, соединив воедино известные элементы [6].

И еще раз вспомним Леонардо да Винчи и его танк с шестеренчатым редуктором [1] (рис. 6.5). Основные идеи этого танка с успехом реализованы в настоящее время. А о связи танка Леонардо с танком Чингисхана, упоминаемым в истории, информация отсутствует. Скорее всего, Леонардо свой танк придумал самостоятельно. Раз мы сказали о танках, уместно сказать и о снарядах. Оригинальные разрывные ядра были придуманы Леонардо (рис. 6.6), а в XX веке успешно модернизированы В.А. Одинцовым в разрывные снаряды кругового поражения с подрывом в воздухе (патент RU2018779) [7].

Какие-то изобретения совершенствовались во времени, а какие-то сохранились в первоначальном виде, например, секстант 1660-го года (рис. 6.7), который не изменился до настоящего времени.

Рис. 6.5. Леонардо да Винчи. Закрытая боевая машина («Танк»). 1485 год

Рис. 6.6. Леонардо да Винчи. Пушки со взрывающимися ядрами. 1490 год

Любопытная связь времен представлена в словаре Кариона Истомина (рис. 6.8), где в качестве предметов для обучения грамоте используются древнейшие изобретения – лук, ладья, лопата, лестница, которые не изменились за тысячи лет.

Интересен также вариант не только появления и развития нового в науке и технике, но и возвращения к старому. В.И. Ковалев в своей книге «Путь к изобретению» приводит следующие примеры. Болты в начале делались методом ковки, потом их стали вытачивать из профильного прутка, а в настоящее время высадка металла (аналог ковки) прочно заняла свое место в производстве резьбового крепежа [8].

Рис. 6.7. Иоганн Гевелий у большого секстанта. Иллюстрация из книги Гевелия «Небесная машина». Издание 1660 года

Рис. 6.8. Буква «Л». Иллюстрация из «Букваря» Кариона Истомина. 1692 год

А вот корабли с колесной тягой были уже известны в середине XVI века (рис. 6.9), но реальное массовое воплощение они получили лишь в XIX веке. Или рули египтян, расположенные на носу их кораблей (рис. 6.10), нашли применение у некоторых современных яхт. В конце XIX века парусные суда были окончательно вытеснены пароходами, но и здесь можно наблюдать возвращение к старому.

Рис. 6.9. Корабль с колесной тягой. Иллюстрация из базельского издания «Десять книг по архитектуре» Витрувия. 1575 год

Рис. 6.10. Парусные корабли царицы Хатчепсут. Храмовый рельеф, XV век до н. э.

В настоящее время парусная тяга опять серьезно рассматривается как экономичная альтернатива двигателям внутреннего сгорания. Здесь также хочется привести пример талантливого русского изобретателя и великого путешественника Виктора Языкова, который на яхтах, построенных своими руками, не имеющих двигателя, на парусе с оригинальной системой управления пересек несколько раз Атлантику и обошел вокруг света. Его яхты изготовлены из традиционного материала, тысячелетиями используемого мореплавателями – дерева, но в оригинальном сочетании: кавказский каштан и дуб с бальсовым заполнителем. Кроме этого при строительстве яхт применялись углеволокно, углепластик, титановый сплав и уникальные технологии удаления газовых пузырей при полимеризации эпоксидной смолы. На примере Виктора Языкова наиболее отчетливо и эффективно видна связь времен в изобретательстве, приводящая к достижению максимального результата (рис. 6.11).

И еще пример возвращения к известному в смежных областях. Подъемная сила крыла была рассчитана по собственным формулам еще в 1906 году Н.Е. Жуковским, но только спустя 50 лет этим заинтересовались судостроители и создали корабль на подводных крыльях [9]. А вот два примера использования давно известного. Из древней рукописи, датируемой 1435 годом, которую нашли ереванские ученые, узнаем: «…Считайте достойным памяти, что 900 строк написал, единожды обмакнув ручку…». По этому описанию ученые изготовили самопишущую ручку из двух бамбуковых половинок с пустотелым шариком, заполняемым древними чернилами [10], которую можно считать прообразом всех современных самопишущих ручек. А теперь об истории создания современной шариковой ручки. Чернильная самопишущая ручка была неприемлема для пилотов военной авиации, так как из нее вытекали чернила при перепаде давлений. Шариковая авторучка, которую в 1943 году запатентовал венгр Ласло Биро, решила эти проблемы. Правда, ее прототип был создан американцем Джоном Д. Лауда в 1882 году, а отдельные элементы были известны еще и из «армянской» авторучки. Но все знают, если шариковой ручкой писать лежа, то очень быстро она перестает работать, так как необходимо давление пишущего состава, направленное сверху вниз. Когда шла подготовка первых космических полетов, американцы потратили много сил, чтобы разработать очень сложную конструкцию космической шариковой ручки с системой подачи пасты под давлением. Наконец решение было найдено – это карандаш, которому более 500 лет, а если иметь в виду его аналоги, то они известны еще со времен верхнего палеолита. У меня нет сведений о разработках космических авторучек российскими учеными, однако известно, что бортовой журнал Гагарин заполнял карандашом.