Текст книги "Турбулентное мышление. Зарядка для интеллекта"

В год человечество использует около 9087 кубических километров пресной воды, из них 92 % расходуется на сельское хозяйство (Наука и жизнь. – 2012. – № 7. – С. 35).

Задача № 43

Всего-навсего вода. Не все знают технологию выплавки металлов, но каждый мог наблюдать кристаллизацию сахарозы в стакане.

Сырьём для получения сахара служит сахарная свёкла и сахарный тростник – точнее, растворы соков, выделяемых этими растениями.

Задача № 44

Коррозия – это болезнь. Ржа точит железо, простуда – человека, а жучок – дерево. Что любой сельский врач с незапамятных времён делал, чтобы определить состояние пациента? Щупал пульс, учащённый он или нет, прослушивал лёгкие. Как мы определяем, пустотелое дерево или нет? Толстая стенка или тонкая? Мы стучим по ним, создавая вибрации, и определяем «на слух». Аналогичное решение можно предложить и здесь. Железобетонные опоры должны по-разному проводить звуки, в одном диапазоне – ещё прочные, а в другом диапазоне – уже потерявшие прочность.

Задача № 45

По а.с. № 755247 предложено электризовать поток воздуха. Лепестки, заряжённые одноимёнными зарядами, отталкиваются. То есть можно таким способом опылять растение насильно.

Задача № 46

Течение струи воды турбулентное, вследствие этого в некоторых её местах луч падает на поверхность под углом, меньшим предельного. Зубной порошок в струе рассеивает свет, поэтому струя видна лучше.

Задача № 47

Вассберг наклеил на чистые лыжи липкую ленту, на обращённой к снегу стороне которой была нанесена мазь. Пройдя запретный участок, он оторвал ленты и бросился к финишу уже коньковым ходом. Его изобретение вызвало шок. Но в правилах на этот счёт ничего не сказано, так что опровергнуть результаты соревнований никто не смог.

Задача № 48

Чтобы выровнять внешнее и внутреннее давления в ухе.

Конфеты вызывают обильное слюноотделение и частое глотание, в результате чего давление в среднем ухе быстрее становится равным внешнему атмосферному давлению. В связи с этим уменьшается боль в ушах.

Величина атмосферного давления зависит от высоты над уровнем моря. При резком изменении высоты (в процессе подъёма самолёта) атмосферное давление быстро уменьшается и барабанная перепонка уха прогибается наружу, при посадке самолёта атмосферное давление увеличивается и барабанная перепонка уха прогибается внутрь. Такие быстрые изменения давления вызывают боль в голове, «закладывает уши». Известно, что среднее ухо через так называемую «евстахиеву» трубу в момент глотания соединяется с полостью рта.

Задача № 49

Складки на кожном покрове позволяют эффективнее удерживать воду. Поверхность тела у слонов и так относительно невелика в сравнении с массой. Влажность в тропиках Индии выше, чем в саваннах Африки, поэтому африканским слонам требуется влаги куда больше, чем индийским сородичам.

Слоны при любой возможности обливаются водой, валяются в жидкой грязи, обсыпают себя песком для создания водозадерживающей оболочки. Это позволяет им эффективно охлаждаться, используя минимум воды.

Задача № 50

Когда падает крупное животное, то нижние части его тела при ударе прекращают своё движение, а верхние ещё продолжают двигаться и оказывают на нижние сильное давление. Это и есть то сотрясение, которое гибельно для крупных животных. Когда ударяется о препятствие тело небольшого объёма, то прекращают движение почти сразу все его части, и во время удара они не давят друг на друга.

Масса животного прямо пропорциональна кубу его линейных размеров, а поверхность – квадрату линейных размеров. Следовательно, с уменьшением размеров тела его объём убывает значительно быстрее, чем поверхность. Сопротивление движению в воздухе зависит от площади поверхности, а точнее – площади поперечного сечения падающего тела. Поэтому мелкие животные испытывают большее сопротивление, чем крупные, так как у них на единицу массы приходится большая поверхность.

Таков стандартный ответ, но, по нашему мнению, он явно недостаточен и не вполне корректен, чтобы считаться правильным и полным. Оставляем читателю для дальнейших раздумий.

Задача № 51

Галилей отослал своему знакомому спиртовой термометр с запиской, где объяснял назначение прибора. Но записка в дороге затерялась, а содержимое прибора было продегустировано.

Задача № 52

Уши у лисиц, помимо прочих обязанностей, отводят тепло от тела животного. Так как на севере необходимо уменьшить теплоотдачу, то в процессе биологического отбора наиболее приспособились к жизни в условиях Крайнего Севера лисицы с меньшими ушами.

Задача № 53

Когда снова соберутся «Битлз»?

Задача № 54

Авоська. Впрочем, нынешней молодёжи этот краткий ответ уже не понятен. Авоськой (от сочетания слов «авось найдётся что купить») называют сумку из плетёной сетки. Она плотно обтягивает любое содержимое. А когда не нужна – лежит в кармане компактным комком, так что её можно всегда носить с собой.

Задача № 55

«Большая часть энергии, вырабатываемой грибом путём окисления органических веществ, затрачивается в процессе роста гриба. Избыток же её выделяется обычно через плодовые тела. Измерения показывают, что плодовые тела у шляпочных грибов часто бывают нагреты.

А некоторые грибы, выделяя энергию, светятся. Свечение это возникает в результате окисления органического соединения люциферина в присутствии фермента люциферазы. В наших широтах многим знаком сине-зелёный свет гнилушек; виновник этого свечения – сумчатый гриб Chlorosplenium. А другой грибок Colibia marasmius вызывает свечение опавших листьев дуба и клёна. Светится и всем известный опёнок – у него источником света служат растущие концы сплетений гиф» (Фридман А. Проклятое племя // Химия и жизнь. 1973. № 8).

Задача № 56

Он был автором носовых фигур для русских военных кораблей.

Кстати, сами эти носовые фигуры когда-то появились с утилитарной целью: они прикрывали от волн корабельное отхожее место – гальюн. Его размещали на носу, ибо старые парусники не могли ходить против ветра, так что попутный ветер всегда относил отходы жизнедеятельности от корабля. Постепенно парусные системы так усовершенствовались, что корабли стали ходить даже почти точно против ветра. Пришлось придумывать новые системы удаления отходов. Но традиция скульптурного украшения носа сохранилась надолго.

Задача № 57

«Лучшему актёру и лучшему зрителю».

Задача № 58

Светлые (улицы) и тёмные (люди).

Задача № 59

Птицы отрыгивают чешую съеденной рыбы, а также косточки. Пищеварительные соки размягчают костную ткань такого необычного отхода «производства», и на нём прекрасно устраивают кладку и гнездовище для будущих птенцов (Фройде, 1986. С. 76).

Как говорил незабвенный герой Жюля Верна в мультфильме «80 дней вокруг света»: «Используй то, что под рукою, и не ищи себе другое!»

Задача № 60

О колонне. Он писал, что его нерукотворный памятник вознесётся выше колонны, поставленной в честь царя Александра I на Дворцовой площади в Петербурге.

 
Я памятник себе воздвиг нерукотворный,
К нему не зарастёт народная тропа,
Вознёсся выше он главою непокорной
Александрийского столпа.
 

Речь идёт об интерпретации Пушкина на тему Горация – «Оды. Мельпомене», покровительнице трагедий. Ведь смерть сама по себе – трагедия.

Задача № 61

Символом года: 91 × 4 + 1 = 365.

Задача № 62

Пётр, Евгения.

Много ли знатоки знают братьев-писателей, причём таких, что старший писал для детей, а младший – авантюрные романы? Мать писателей Валентина и Евгения Катаевых – урождённая Евгения Бачей – кстати, дочь генерала. Впоследствии Валентин Катаев дал имя своего отца – учителя истории – Петра Катаева и фамилию своей матери – Бачей – главному, во многом автобиографическому, герою повести «Белеет парус одинокий» из цикла «Волны Чёрного моря» – Пете Бачею. Младший брат Валентина Катаева известен как Евгений Петров – соавтор романов «12 стульев» и «Золотой телёнок», а также сценарист. К сожалению, он погиб во время Великой Отечественной войны.

Задача № 63

Король, ферзь, ладья, слон, конь, пешка.

Задача № 64

Бог. Он не должен спускаться с Олимпа и сходить на землю по таким мелочам. Но не вообще, а именно из-за пустяков. С пустяками актёры или персонажи справятся сами. Явление бога или богини с Олимпа может быть кульминацией, но не меньше.

 
Действий в пьесе должно быть пять: ни больше, ни меньше,
Ежели хочет она с успехом держаться на сцене,
Бог не должен сходить для развязки узлов пустяковых.
 

«Пусть бог не вмешивается». Гораций, «Наука поэзии», 191 (Перевод М. Гаспарова)

Задача № 65

Торговаться.

Задача № 66

Совершенно очевидно, что ни один человек не мог добраться в 1868 году до 90-го градуса южной широты – в Антарктиде! Там побывали первыми, если вспомнить школьный курс географии, члены норвежской экспедиции Рауля Амундсена в 1911 году. Значит, речь идёт о выдуманном историческом факте.

Но кому понадобилось выдумывать то, что не трудно проверить? Только лишь тому, кто не рискует быть уличённым во лжи и тем испортить себе репутацию. Значит, речь идёт о выдуманном учёном, то есть литературном произведении и персонаже.

Кто же ещё мог выдумывать занимательное географическое путешествие в Антарктиду в сопровождении учёного современника, как не Жюль Верн!?

События романа «20 тысяч лье под водой» происходили с 1867 по июнь 1868 года. Учёный – разумеется, профессор Пьер Арронакс, его спутник – капитан Немо, чья история жизни и смерть описана на страницах и другого великого романа Жюля Верна – «Таинственный остров».

Действие развивается сразу после Гражданской войны в США, то есть примерно в 1865 и вплоть до марта того же 1869 года. Разумеется, Жюль Верн понимал, что у него существенная хронологическая несостыковка во всей трилогии.

Но читатель редко обращает внимание на подобные мелочи. Капитан Немо перед смертью раскрывает американским колонистам, выброшенным на остров, что он предводитель восстания сипаев, индус, принц Даккар. Вследствие бурной вулканической деятельности остров погружается в море.

Вот такой парадокс субъективных систем отсчёта и собственных времён романов.

Задача № 67

На шлеме Гагарина «от руки» заранее написали «СССР».

Задача № 68

Там все ходят босиком. Вопрос из разряда «стакан наполовину пуст или наполовину полон».

Задача № 69

Производители свечей и масляных ламп – это наносило ущерб их бизнесу.

Задача № 70

Приблизительно в два раза больше, чем дверей.

В ТРИЗ есть понятие о вещественно-полевых ресурсах. Не надо без нужды вводить в логическую задачу новые ресурсы со стороны, чтобы её решить. Раз ручки дверные, именно дверные, не оконные, значит, в каждой двери есть ручка с одной и с другой стороны. То есть дверей вдвое меньше. Но есть двери без ручек, таких ничтожно мало. Поэтому – «приблизительно».

Задача № 71

Построение в косяк позволяет эффективно преодолевать сопротивление инертной (агрессивно-послушной) среды в движении к конечной цели, а также миновать встречные вихревые потоки, оставляемые рыбой, соосно плывущей впереди.

«Рыбы используют спутный след, который оставляют плывущие впереди… Построение косяком увеличивает выносливость рыбы в шесть раз… Если бы другая рыба плыла сразу же за первой, то ей приходилось бы затрачивать больше энергии. Но если ведомая держится несколько сбоку, то оказывается в той части вихревых потоков от ведущей, которые уже закручены и направлены вперёд» (Уокер, 1989, № 4.82. С. 102, 196).

Задача № 72

«…На семинаре было предложено решение, которое прекрасно устраивало и работниц, и бактерий! Пусть бактерии живут на стекле, раз им это нравится, а работницы переносят их в лёгких небьющихся пластиковых бутылях! Для этого каждую бутыль нужно заполнить клеем, называемым «жидким стеклом», – и тут же вылить его. Тончайший слой жидкого стекла приклеится к внутренней стороне бутыли, и она станет «стеклянной» изнутри. Жидкое стекло – доступный и дешёвый материал. Экономический (и социальный) эффект только от этого решения окупил заказчику семинар десятикратно», – пишет автор вопроса.

Задача № 73

Как вариант – на базе сельскохозяйственных уборочных машин создать такую, которая собирала бы и этот, выращенный природой, урожай. Саранча является, несомненно, калорийным кормом для рыб и домашней птицы. Собрать с одного гектара полей около одного центнера насекомых не представляет особой сложности. Сбор насекомых, высота полёта которых до 0,7 метра, можно осуществлять центробежной аэродинамической струёй, засасывающей их в бункер. К тому же некоторые народы употребляют кузнечиков в пищу – можно экспортировать тоннами. Такие решения ещё в декабре 1988 года предлагали независимо друг от друга изобретатели из Семипалатинска, А.С. Куваев и Н. Жуков.

Задача № 74

Обелиск поместили в водонепроницаемый железный саркофаг и доставили к берегу Средиземного моря на платформе (с деревянными колёсами). К саркофагу там пристроили палубу, рубку, руль и помещение для матросов. Пароход «Ольга» взял плавучую конструкцию на буксир. Правда, в условиях шторма где-то уже за Гибралтаром, в Бискайском заливе, чтобы спасти свой пароход, капитан приказал рубить канаты – плавучий груз и несколько человек были брошены на волю волн и ветра. Люди погибли, но некоторое время спустя саркофаг нашли, послушный архимедовой силе, он качался на воде.

Задача № 75

Том Аллен, профессор организационных исследований в Массачусетском технологическом институте, в своём трактате 1984 года «Управление потоками технологий» (Managing the Flow of Technology) писал: «Чем больше существует коллег, с которыми консультируется офисный служащий, тем выше его собственная производительность».

Ключевое слово в этом предложении – «собственная». Согласно исследованию Аллена, офисные разговоры настолько важны, что стоит лишь немного улучшить их качество, и уровень творческой производительности резко подскочит, а количество новых идей напрямую зависит от того, со сколькими коллегами общаются сотрудники. Это подтверждает, что самое важное место в любом офисе – не зал для совещаний, не лаборатория и не библиотека, а комната, где стоит кофейный автомат.

Этот любопытный факт рассматривается в книге Джон Лерера «Вообрази»; в одном из летних выпусков журнала «Вокруг света» за 2012 год представлен перевод главы из этой книги – «Сила Q».

Задача № 76

Лошадь привыкла ходить по кругу и других маршрутов не признавала. Её то и дело заносило в сторону. Академик, узнав о причине задержки, вовсе не рассердился, а радостно потёр руки и воскликнул: «Это лишний раз подтверждает мою теорию условных рефлексов!»

Задача № 77

В ту пору в Cеверной Америке в сельской местности ещё широко использовали гужевой транспорт. В 1923-м Канада – бывшая английская колония, а тогда доминион – перешла с левостороннего движения, обычного для Британской империи, на правостороннее. Это не только подчеркнуло её новый – куда менее зависимый от метрополии – статус, но и упростило перемещения между Канадой и её южным соседом: в США движение стало правосторонним ещё задолго до появления автомобилей. Однако волы были приучены двигаться всегда по левой для них обочине. В отличие от лошадей, волы практически не поддаются переучиванию. У сотрудников зоопарка из задачи № 76, где речь также идёт о рефлексах, практически не было времени переучивать лошадь, бегающую по кругу, только ради того, чтобы покатать академика Павлова. Вот так и волы отказались менять привычную полосу движения. Их пришлось забивать. А было волов так много, что рынок говядины буквально рухнул.

Задача № 78

Изменилась система расчёта с автором. Поскольку в периодике (газетах и журналах) платили построчно, Дюма изобрёл Гримо – слугу Атоса, который изъяснялся исключительно односложно. Таким образом, строчка, на которой стояло одно слово «да» или «нет», оплачивалась точно так же, как и полная слов. К моменту написания «Двадцать лет спустя» издатели решили всё же платить Дюма пословно, и Гримо заговорил с большей охотой.

Задача № 79

Хотя министр обороны или его советники ничего не понимали в ядерном синтезе, но они сумели понять главное, что медь – слишком конкретное имя для металла. А суть вопроса в том, что нужен проводник со свойствами отсутствовавшей меди. Было предложено заменить медь на другой металл. Вспомним знакомый со школы ряд электрохимической активности металлов!

Серебро лежало в Государственном казначействе мёртвым грузом, в качестве символа прочности национальной валюты. И заменить тысячи тонн меди серебром оказалось выгодно, как это ни парадоксально!

В журнале «Бизнес и финансы» уточняется[76]76
  http://nejdanov.ru/?p=1101


[Закрыть]: «Когда главному банкиру сказали, что правительство хочет для военных целей одолжить в казначействе около 14 тысяч тонн серебра, финансист с возмущением ответил: «Серебро взвешивают не тоннами, а унциями[77]77
  31,1 грамма.


[Закрыть]!» Министр обороны обратился к министру финансов с письмом, в котором сообщал, что металл нужен для весьма секретной военной программы, что всё серебро останется на территории США и будет возвращено через пять лет. Осенью 1942 года слитки серебра начали перевозить из хранилища на завод, где их переплавляли в цилиндрические заготовки весом по 180 килограммов. Любопытно, что из казначейства получено было на 1,5 миллиона фунтов меньше серебра, чем завод сдал в виде 75 тысяч заготовок. Дело в том, что руководство завода очень внимательно отнеслось к возможной «утруске и усушке». После окончания работ сняли все покрытия полов, демонтировали агрегаты, печи, собрали инструменты, задействованные в операции, спецодежду и извлекли из них всё серебро, которое накопилось за десятилетия работы плавильного завода, иногда имевшего дело с этим драгоценным металлом, хоть и не в таких количествах».

На лето 2012 года на международном рынке металлов килограмм меди стоил менее 300 рублей, а килограмм серебра порядка 33 тысяч рублей.

Задача № 80

Эзоп продал на рынке золотой кубок за мизерную цену – 1 монету. Однако вместе с кубком тому же покупателю он продал свою басню за 200 монет (столько бы стоил золотой кубок). Одну монету Эзоп отдал Ксанфу, а остальные деньги раздал нищим. Это известная задача «о том, что продаётся в нагрузку». Вот её средневековый, вероятно испанский, вариант: «Один купец завещал жене продать его лошадь и все деньги, вырученные за неё, раздать нищим. Когда купец умер, жена стала думать, как ей поступить: деньги за лошадь терять не хочется. Но и выполнить завещание мужа нужно. Как быть? Вдова позвала слугу и послала его на базар с тем, чтобы он продал лошадь за смехотворную цену – один дукат. Однако вместе с лошадью слуга должен был продать и кошку. Кошка же стоила 99 дукатов. Вдова отдала 1 дукат нищим, а 99 – оставила себе».

Задача № 81

На девятнадцатый. Это очевидно, если представить, что пруд уже полностью закрыт цветком, и «отмотать плёнку назад». Значит, накануне 20-го дня, то есть в 19-й день, он удвоил свой размер, занимая половину пруда. То есть вовсе не нужно заниматься прямым счётом, а только лишь включить логику. Это сэкономит и время и силы.

Задача № 82

В словаре Брокгауза и Ефрона «ворвань» – это жидкий жир, добываемый из сала китов, тюленей и др. Жёлтого или бурого цвета, удельный вес 0,87–0,93, неприятный запах. Употребляется на смазку машин, кож, освещение; эскимосы и самоеды употребляют его в пищу.

В книге К.В. Рыжова «100 великих изобретений» говорится: «До появления керосина во многих странах основным средством освещения служили восковые свечи и китовый жир. Ради последнего были истреблены сотни тысяч китов. Вскоре киты стали редкостью, и появилась необходимость в замене китового жира каким-нибудь другим маслом. Тогда прибегли к смеси скипидара со спиртом; делали также попытки добывать масло из угля посредством перегонки. Во второй половине 1840-х годов американский химик (по другой версии – канадский геолог. – Авт.) Абрам Геснер получил из угля осветительное масло, которое он назвал «керосином». Но впоследствии название «керосин» закрепилось за очищенной нефтью. Способ получения керосина из нефти был открыт в 1857 году Феррисом. В отличие от сырой нефти (которую тоже пытались применять для освещения) керосин горел намного лучше, причем без копоти и чада, что и обеспечило успех новому изобретению».

Важными этапами на пути развития светильников явились создание «карсельских» и керосиновых ламп. Первые из них, изобретённые французом Карселем, имели масляные резервуары с «часовым» механизмом, нагнетавшим масло в горелку. Керосиновая лампа была изобретена поляком Игнасием Лукасевичем в 1853 году во Львове, он же создал метод получения керосина дистиллированием сырой нефти. Это изобретение и позволило сохранить мировое поголовье китов, поскольку керосин, заменивший в итоге китовый жир, был до того момента менее популярным и удобным источником энергии для освещения жилищ. До начала массового производства керосина, как отмечается в хронологиях развития нефтяной промышленности, галлон (около четырёх литров) китового жира стоил порядка $1,77. После появления керосиновых ламп цена упала до $0,40 – керосин продавался по цене $0,07 за галлон. Мировой китобойный промысел тем самым оказался в жестоком кризисе.

Как пишет Г.А. Федотов в статье «История развития приборов искусственного освещения», «принципиальным отличием этих светильников от масляных ламп было расположение горелки выше резервуара; это оказалось возможным благодаря тому, что керосин легко впитывается фитилём и является лёгким горючим. Широкое распространение керосиновых ламп, а вслед за ними и газовых горелок с калильными сетками привело к необходимости в устройствах для защиты глаз от слепящего действия раскалённых частей этих светильников. В качестве таких устройств использовались различные рассеиватели из молочного силикатного стекла, «абажуры», непрозрачные отражатели и экраны. С распространением в XIX веке керосиновых ламп, более сложных по своей конструкции, чем все предшествующие им светильники, а также с развитием машинного способа производства светильник постепенно стал осознаваться не только как бытовой прибор».

Соответственно, с массовым распространением керосинового освещения, повсеместно увеличивался и световой рабочий день, что не могло не сказаться на бурном развитии капитализма.

Надо отметить, что перегонка нефти вообще стала источником получения минеральных смазочных масел. «С 1860-х годов они стали вытеснять более дорогие масла растительного и животного происхождения, которые уже не были в состоянии удовлетворить растущие потребности промышленности и транспорта. Первым смазочным материалом, получившим широкое распространение не только в технике, но и в медицине и в быту, был вазелин (фр. vaseline) – смесь нефтяного масла с вазелином церезином и другими твёрдыми углеводородами. Он был получен в 1871 году в США. В России получение минеральных масел было впервые налажено в Балахне нефтепромышленником В.Н. Рагозиным при участии Д.И. Менделеева. По масштабам производства и качеству российские минеральные масла с 1878 года стали успешно конкурировать с американскими. Из мазута, составлявшего 60 % от продуктов перегонки бакинской нефти, на русских нефтеперегонных заводах стали получать соляровые, машинные, цилиндровые и веретенные масла» (Чёрный, 2005. С.136).

Среди первой десятки «случайных» изобретений обычно фигурирует такой случай. Английский химик Роберт Чезбро в 1859 году заметил, что многие работники нефтепромышленности жалуются на восковое вещество – «парафин», которое накапливалось в трубах нефтяных насосов. Чезбро моментально взял пробу вещества и в ходе экспериментов выяснил, что производное «нефтяное желе» способствует заживлению ран и порезов. Этот химик и придумал название «вазелин», от немецкого wasser – «вода» и греческого еlaion – «масло». Автор столь уверовал в чудодейственные силы вазелина, что всю жизнь вкушал его по ложке в сутки. И умер он, кстати, в девяносто шесть лет.

Задача № 83

Один ювелир вывесил объявление: «Желающих осмотреть витрину прошу крутнуть ручку». Особо любопытные крутили ручку, соединённую с динамо-машиной, и лампочки в витрине загорались (Петрович, 1978. С.122).