Затонул батискаф, никто не может его спасти - и вот я ныряю, нахожу лодку, закрепляю тросы... Глупые фантазии? Конечно. Но ведь они стимулировали работу над "Задачей из XXI века". Какие могли быть другие стимулы, если задача была явно преждевременной?..
При быстром всплытии газы, растворенные в крови, выделяются в виде пузырьков. Это давно известная кессонная болезнь. А тут - "снежная болезнь", в чем-то обратная кессонной: газы превращаются в снежинки... Получается, что сама природа поставила предел глубоководным погружениям человека.
Я вспомнил, однако, что критическая температура для углекислого газа равна 31+-, Вспомнил и вздохнул с облегчением: в теле человека температура с гарантией выше 31+-, Углекислый газ внутри организма останется газом, дыхательные процессы не нарушатся! Природа очень разумно подобрала константы для веществ, из которых устроен мир...
Удивительное дело: когда выяснилось, что океанавту не угрожает "снежная болезнь", мне было жаль расставаться со "снегопадом внутри человека". Я продолжал разглядывать эту странную и по-своему поэтичную картину. Без всякого энтузиазма я перешел к идее "снегопада вне человека", в этом не было ничего необычного. Но именно здесь блеснула находка: выдохнутая газовая смесь, содержащая несколько процентов углекислого газа, охладится (кругом сколько угодно холодной воды), и углекислый газ станет жидким или твердым. Смесь очистится, ее можно будет снова использовать для дыхания!
Дыхательный прибор, грубо говоря, состоит из двух подсистем: одна дает кислород, другая убирает углекислый газ. В аквалангах только первая подсистема, выдыхаемый воздух выбрасывается (а в нем всего 4% углекислоты), поэтому акваланги рассчитаны на непродолжительную работу - быстро расходуется запас воздуха. В дыхательных приборах с замкнутым циклом выдыхаемый воздух идет в поглотительный патрон, наполненный зернами щелочи или тетраокиси калия. Патроны тяжелы, громоздки, дороги, их работу трудно контролировать. А тут полная возможность удалять углекислый газ "без ничего", только за счет давления! Еще одна трогательная забота природы об изобретателях глубоководных скафандров...
Воздух в скафандре надо очищать не только от углекислого, но и от небольших количеств других газов. Я стал листать справочники, уточняя критические температуры и критические давления этих газов, и вдруг напоролся (иначе не скажешь) на потрясающую идею: у каждого газа есть критическая глубина, выше которой он - газ, а ниже - жидкость. Выше критической глубины пузырек газа остается пузырьком и всплывает, а ниже - превращается в жидкость и тонет. Например, у инертного газа ксенона критическое давление всего 50 атмосфер. Значит, ниже 500 метров ксенон станет жидкостью. Плотность у этой жидкости больше, чем у воды: жидкий ксенон должен тонуть...
На суше ксенон выделяется из трещин земной коры. Почему бы этим трещинам не быть на дне океана?.. Тут фантазия заработала на полную мощность: я представил себе ксеноновые подводные озера на океанском дне. И не обязательно ксеноновые. Есть сорта нефти, имеющие плотность чуть ниже единицы. Такая нефть может плавать на поверхности воды. Но на глубине в несколько сот метров давление воды уплотнит нефть (сама вода, напоминаю, почти несжимаема) - и нефть утонет...
Я сидел в опустевшем читальном зале, передо мной лежал скучнейший справочник по свойствам жидкостей и газов (цифры, одни только цифры), я лихорадочно подсчитывал сжимаемость очередного газа и открывал подводные озера, которые могли быть где-нибудь на дне Тихого океана... Читальный зал кончал работу в десять вечера, я успел найти полдюжины веществ, теоретически вполне пригодных для образования подводных озер. Потом я шел по ночным улицам города, и воображение рисовало удивительные картины: вот какая-то сила (землетрясение?) подтолкнула подводное озеро ксенона, лежащее около критической глубины. Озеро начало всплывать и, достигнув критической глубины, превратилось в газ, поток бурлящего газа, стремительно рвущийся вверх...
(Позже я встретил в "Золотой розе" Паустовского такую фразу: "Насколько более величественной стала бы любимая поэтами тема звездного неба, если бы они хорошо знали астрономию". Я не раз вспоминал эту мысль, читая "подводную" фантастику. Ах, если бы авторы знали мир, о котором они пишут...)
Идеи, возникшие при работе над фантастическим глубоководным скафандром, я использовал несколько лет спустя, проектируя первый в мире, но вполне реальный газотеплозащитный скафандр для горноспасателей, спускающихся в охваченные огнем шахты. "СВЕРХКАТИМОСТЬ"
Шла скучная лекция. Что-то такое об электронных оболочках атомов. Передо мной лежала раскрытая книга - курс общей химии Глинки (кажется, этот учебник в ходу и поныне). Там был изображен атом водорода - ядро, а вокруг него бегает электрон:
Я дорисовал глаза и рот. Вот так:
Атом ухмылялся, его не одолевала скука и не смущала мысль об угрожающе близком экзамене. На той же странице были еще два рисунка - атомы лития и бериллия:
Они походили на колеса, эти атомы с двойными электронными оболочками. Пришлось немного подрисовать, и сходство получилось полное:
Такие прекрасные колеса просто жаль было не использовать. Я провел несколько линий, появился гоночный автомобиль:
Почему бы, подумал я, и в самом деле не использовать атомы вместо колес? Очень естественная мысль для человека, воспитанного на фантастике... Вот на столе лежит книга, ее переплет состоит из множества атомов. Книга опирается на стол этими атомами. Как будто лежит на колесиках. И самое главное: колесики вращаются. Они все время крутятся с бешеной скоростью. Книга неподвижна, потому что атомы-колесики крутятся в разные стороны. Если бы атомы согласованно крутились в одну сторону, книга рванулась бы с места - да еще как!..
Несколько дней я размышлял: а не взяться ли за эту проблему? У меня не было ни малейших сомнений в том, что удастся закрутить атомы в одну сторону. Промелькнула, правда, мысль о затруднениях, возникающих, если рассматривать проблему с позиций квантовой физики: все электроны должны быть в одном и том же квантовом состоянии, а на этот счет существует запрет Паули. Но подобные мелочи меня не смущали. Загвоздка была в другом. Придется отдать этой проблеме всю жизнь, а выбор уже давно сделан, я занимаюсь подводной техникой...
Вот тут я впервые ощутил ужасающую несправедливость того, что человеку дана только одна жизнь. Какой бы путь я ни выбрал, это будет один путь, одна дорога, и никуда не денешься от мысли, что там, на другой дороге, осталось нечто несбывшееся. Человеку нужны десятки жизней, чтобы быть художником, изобретателем, музыкантом, летчиком, революционером, физиком, артистом, моряком, хирургом, писателем, биологом, путешественником, воином, педагогом, историком, строителем... и везде на уровне Мастера или Гроссмейстера, а это требует всей жизни.
У таких идей огромная сила притяжения. Все чаще и чаще я возвращался к мысли о том, что человек должен все знать и все уметь. Эта проблема не решалась механическим наращиванием освоенных специальностей. Нужна была Общая Теория Сильного Мышления: как решать трудные задачи, как развивать талантливое, творческое мышление. Для начала - как решать творческие задачи в технике. Это уже была конкретная и реальная (по моим представлениям) постановка проблемы. Я оставил скафандры и занялся теорией творчества.
Об атомах-колесиках я вспомнил через много лет, когда появились первые сообщения о лазерах. В квантовых генераторах электронные оболочки атомов "раздуваются", а потом "опадают" - и происходит это согласованно, по команде. Ну а если согласовать вращение атомов?..
Встречи со старыми идеями похожи на встречи со старым знакомым: несколько лет не видишь человека, забываешь даже о его существовании, а потом неожиданно сталкиваешься с ним, прежним и в чем-то изменившимся. С годами число таких знакомых идей увеличивается, они живут сами по себе и вместе с тем где-то рядом, в твоем мире.
Однажды мне пришлось копаться в литературе по сверхпроводимости. И снова замаячила идея атомов-колесиков: "сверхкатимость" по своей природе должна быть таким же макроскопическим квантовым эффектом, как сверхпроводимость и сверхтекучесть.
А еще через несколько лет я натолкнулся на стихи Сергея Орлова:
Кто был изобретатель колеса?
Никто не знает. Все о нем забыли...
Меня поразили эти стихи, Орлов писал о том, что в природе существовали только рычаги - ноги, крылья,- а колеса не было. Чтобы изобрести колесо, понадобился взрыв фантазии:
Крыло в природе человек узрел
И рычагов машинных сочлененье,
А он на мир не так, как все, смотрел,
Без подражанья мыслил, без сравненья.
Он смастерил однажды колесо,
И покатилось колесо по свету,
А он свернул, должно быть, сигарету
И сам себе воскликнул: "Хорошо!"
Если бы фантазии потребовалась эмблема, такой эмблемой могло бы послужить колесо. Созданное силой воображения в незапамятные времена, колесо и по сей день является основой нашей цивилизации. Меняются материалы и двигатели, осваиваются новые виды энергии, возникают все более сложные машины,неизменным остается только использование колеса.
Я перечитывал стихи Сергея Орлова и думал, что воображение, создавшее колесо, не остановится на этом и неизбежно придет к отрицанию колеса и замене колес "сверхкатимостью". Найдется человек, который осилит эту проблему, и в один прекрасный день какая-нибудь тяжелая свинцовая плита, спрятанная в недрах экспериментальной установки, впервые сдвинется на микрон или сразу на два миллиметра, и это будет началом новой эры. А "закрыватель колеса" закурит сигарету и сам себе скажет: "Хорошо". "ФАНТАЗИИ НЕ НАДО..."
Преодолев черную бездну космоса, "Поиск", звездолет дальней разведки, вынырнул у планеты Искра, одной из двенадцати планет желтой звезды Гамма Геркулеса. В отличие от других одиннадцати планет, огромных газовых гигантов, Искра была похожа на Землю. Такая же атмосфера, такие же горы, леса, моря, растения, животные. Необычными оказались только некоторые насекомые (космонавты назвали их "мухами") - они летали со сверхзвуковой скоростью. Воздух был наполнен живыми пулями... С "Поиска" высадили двух космонавтов (разумеется, в скафандрах высшей защиты) - и едва удалось их спасти. Даже закрытый вездеход был быстро выведен из строя "мухами". Возник вопрос: что делать в этой ситуации?..
Такую задачу предложила своим читателям "Пионерская правда". Редакция получила 1103 письма, в основном от учащихся 5-8-х классов. Вот спектр идей, содержащихся в этих письмах:
1.
Уничтожить "мух"
451(41%)
2.
Спрятаться от "мух" под землей, в лесу, под водой и т. д.
187(17%)
3.
Снабдить вездеход броневой защитой
161(14,5%)
4.
Использовать для ограждения от "мух" силовое поле
48(4,4%)
5.
Отказаться от разведки планеты из-за опасности
56(5,1%)
6.
Отказаться от разведки планеты из-за недопустимости вторжения в чужой мир
36(3,3%)
7.
Выяснить, почему "мухи" не сталкиваются с животными и растениями; использовать этот способ для защиты космонавтов
62(5,6%)
8.
Прочие идеи
102(9,1%)
Задача входила в "Изобретательское многоборье" и называлась "Проверьте свою фантазию". Одно из писем начиналось так: "Фантазии не надо. Обработать "мух" хлорофосом и дустом..." Необходимо подчеркнуть, что газета много и регулярно пишет об охране природы, о проблемах экологии и т. д. Об опасности бездумного вмешательства в равновесие природы говорят сейчас все - школа, кино, телевидение, журналы. Но мысль эта, видимо, воспринимается в частной форме ("Если уничтожить волков, начнутся эпидемии среди оленей") и применительно к нашей планете. И вот - 41% "уничтожительных" ответов! Фактически даже больше: "мухи" будут разбиваться о броню вездехода, о силовое поле. Да, есть над чем задуматься...
Ответы на задачу можно разделить на три слоя. Первые пять ответов составляют самый низший слой: есть враг, надо его уничтожить или спрятаться от него, чтобы не быть уничтоженным. Один "ход" мысли, очевидный по условиям задачи. Природа опасности не исследована. "Мухи" рассматриваются изолированно от биосферы планеты. Второй слой - ответ No 6. Тут уже два "хода" мысли. Первый "ход": есть система ("мухи"), входящая в обширную надсистему ("чужой мир"), и любое изменение системы может пагубно отразиться на надсистеме. Второй "ход": нельзя нарушать экологическое равновесие на чужой планете, исследование невозможно, придется вернуться. В письмах, содержащих ответ No 7 и составляющих третий слой, сделан еще один ход: растения и животные в "чужом мире" каким-то образом сосуществуют с "мухами"; надо выяснить, как им это удается,- и использовать этот способ.
Вот, как выглядит распределение писем по слоям:
Поступило писем
Ссылки в письмах на научно-фантастическую литературу
всего
в том числе
3-5-й классы
6-й класс
7-й класс
8-10-й классы
1-й слой
451
87
126
107
131
18(4%)
2-й слой
36
2
7
15
12
12(33%)
3-й слой
62
11
39
12
16(26%)
В конце XIX века французский психолог Рибо установил, что фантазия достигает максимума где-то в районе 15 лет, а потом идет на спад. На первый взгляд таблица подтверждает вывод Рибо: наиболее благоприятное соотношение сильных (2-й и 3-й слой) и слабых (1-й слой) ответов - у семиклассников.
Решение задач, конечно, зависит не только от фантазии. На фантазию приходится лишь часть работы, и оценка этой части поневоле субъективна. Но за пять лет через "Пионерскую правду" прошло около 100 задач и упражнений. Я просмотрел десятки тысяч писем, и у меня сложилось впечатление, что "пик фантазии" в наше время сместился к 11-12 годам. Это впечатление укрепляется при анализе ответов на задачи, решение которых требует почти чистой фантазии. Например: "Художник задумал нарисовать время. Подскажите, как это сделать?" Или: "Придумайте фантастическое природное явление". При публикации таких задач в "Пионерской правде" резко уменьшилось число писем от старшеклассников;
1 2 3