Розум рухає матерію.
У попередньому розділі були сформульовані основні принципи винахідництва, засновані на словах великих винахідників. В цьому розділі, враховуючи їх винахідницький досвід, ми разом з ними спробуємо доповнити ці принципи.
Першим з великих винахідників всіх часів і народів багато хто вважає Архімеда (287-212 рр. До н. Е.), Який народився в Сіракузах на острові Сицилія. За оцінкою П.С. Кудрявцева, Архімед був також дуже великим представником «математичної фізики або, вірніше, фізичної математики» [1]. Це поєднання науки і її втілення в техніку дозволило йому зайняти заслужене місце в історії людства. Всім відомий закон Архімеда про виштовхує силі рідини, яка дорівнює вазі її витісненого об'єму, і його застосування в якості способу виявлення дорогоцінних металів (рис. 5.1). Інші відомі його винаходу відносяться до військової області і в основному використовують «принцип важеля», хоча важіль вже застосовувався в Стародавньому Єгипті. Грецький історик Плутарх писав: «При атаці римлян ... Архімед пустив в хід свої машини. Сухопутна армія була вражена градом метальних снарядів і величезних каменів, що кидаються з великою швидкістю. Ніщо не могло протистояти їх удару, вони все скидали перед собою і вносили сум'яття в ряди. Що стосується флоту - то раптом з висоти стін колоди опускалися внаслідок своєї ваги і доданої швидкості на суду і топили їх. Те залізні кігті і дзьоби захоплювали судна, піднімали їх в повітря носом догори, кормою вниз і занурювали в воду. А то суду наводилися в обертання і, кружляючи, потрапляли на підводні камені і кручі біля підніжжя стін ... Страшне видовище! ... »[1].
Мал. 5.1. Архімед ( «Еврика»). Ілюстрація до базельським виданню «Десять книг з архітектури» Вітрувія. 1575 рік
Однак винайдений ним зброя не врятувало Архімеда від загибелі під час взяття Римом Сіракуз, він увійшов в історію як один з перших учених, які працювали на війну, і опинився її жертвою. Коли були взяті Сіракузи, завойовники хотіли зберегти Архімеда життя. Солдати, що увійшли в будинок Архімеда, запитали, хто він такий (Архімед в цей час працював над кресленнями). Замість відповіді на просте запитання, він закрив креслення руками зі словами «Noli turbare circulos meos» (Не торкайся до моїх кіл), після чого був убитий.
Життя і творчість Архімеда показує, що, будучи одночасно вченим і винахідником, можна домогтися максимальних успіхів у обох областях. А останній трагічний приклад показує, наскільки бувають важливі для вченого його наукові досягнення. Виділивши Архімеда особливо, як першого з великих, продовжимо переймати досвід.
Галілео Галілей (1564-1642) своє перше відкриття сталості частоти коливань маятника при однаковій довжині підвісу зробив в двадцятиріччям віці, коли спостерігав в соборі Пізи за хитанням люстр. [2]. При цьому відлік часу він вів по биттю свого пульсу і ритму музики. Повернувшись додому, він використовував два свинцевих кулі різної маси, підвішених на нитках однакової довжини, а також маятники з інших матеріалів, виключаючи найлегший, для якого позначається опір повітря. Всі ці експерименти підтвердили його початкові припущення. Строго кажучи, це не винахід, а відкриття, але пильне спостереження за навколишнім світом дуже важливо і для вченого, і для винахідника.
Наступником Галілея в науці вважають Християна Гюйгенса (1629-1695). Використовуючи відкриті Галілеєм закони маятника, він зробив вже повноцінне винахід у вигляді маятникових годин. Вдосконаленням цього годинника Гюйгенс займався майже 40 років, за що був названий самим геніальним годинникарем всіх часів. Отже, щоб заслужити вдячність нащадків, треба іноді витратити дуже багато часу на рішення одного питання. Тут же зауважимо, що з усіх великих попередників Гюйгенс особливо виділяв Архімеда.
Михайло Васильович Ломоносов (1711-1765) поряд з відкриттями, опередившими свого часу (наприклад, молекулярно-кінетичної теорії тепла [3] і фізичної хімії - як науки), створив величезну кількість винаходів в різних областях. З'єднанню науки з практикою для вирішення конкретних завдань він надавав першорядне значення. У першій хімічної лабораторії Росії, прообраз майбутніх науково-дослідних інститутів, в 1749-1751 роках він створив нові і знайдені втрачені рецепти фарбування стекол і спеціальній мозаїчної маси - смальти [4]. Одним з найвидатніших винаходів Ломоносова була «ночезрительная труба» - прообраз створених через двісті років нічних біноклів. Їм були також винайдені: перископ, рефрактометр, пірометр, різні варіанти барометрів і багато іншого. Крім цього Ломоносовим були винайдені слова: маятник і сузір'я. Приклад Ломоносова підтверджує досвід Архімеда, показуючи високу ефективність і взаємовплив наукової і винахідницької діяльності.
Перше винахід одного з найбільших учених XIX століття Джеймса Клерка Максвелла (1831-1879) було зроблено в 14-річному віці після прослуханої їм лекції в Единбурзькому королівському науковому товаристві, куди його іноді брав батько. Йшлося на ній про побудову овалів, для чого в той час використовувався складний математичний апарат, розроблений Ньютоном і Декартом. Спосіб, винайдений Максвеллом, полягає в тому, що навколо двох голок, уткнутих в поверхню, обертається пов'язана ненатягнута нитку, а по внутрішньому її контуру з натягом рухається олівець. Максвеллові пощастило, професор Д. Форбс доповів від його імені цей винахід в Единбурзькому суспільстві, і воно було гідно оцінено вченими. Слід зауважити, Максвелл вже тоді зрозумів, що дуже важливо для винахідника і вченого вчасно донести свої думки до людей. Разом з ним можна сформулювати принцип: «Працюй, закінчи, публікуй», який в даний час став основним для всіх учених і винахідників.
Цікавий приклад Альфреда Нобеля (1833-1896), мотивація якого при винаході динаміту в 1867 році полягала в тому числі в досягненні миру на землі. Він вважав, що потужна вибухівка, яка виробляє величезні руйнування, злякає людство і усуне війни. Він навіть на прибутку від продажу боєприпасів встановив відому премію, в тому числі за зміцнення миру [5]. Але Перша і Друга світові війни довели помилковість його припущення.
Як би з огляду на досвід Нобеля, вчений світ не помітив публікацій біолога і фізика Лео Сцилларда в 1933 році і хіміка Іди Ноддак з приводу використання ядерної енергії. Можливо, це забрало винахід ядерної зброї і зберегло людство від масового знищення під час Другої світової війни [5].
Закінчити про великих винахідників, які в більшості випадків були видатними вченими, хочеться на протилежному прикладі Вольфганга Паулі (1900-1958), видатного вченого, якого по жартівливій класифікації яскравості таланту Л.Д. Ландау поставив в перший клас відразу після Ейнштейна, Бора, Фермі і Гайзенберга. Так ось, друга жартівлива класифікація фізиків-експериментаторів говорить, що чим більш значущий фізик-теоретик, тим менше він розбирається в практичних питаннях і навіть винайденим кимось приладів може завдати непоправної шкоди. Коли у фізичній лабораторії Геттінгена стався вибух, Джеймс Франк, завідувач цією лабораторією, встановив, що в цей самий час на вокзалі в декількох кілометрах від Геттінгена зупинявся поїзд, в якому проїздом опинився Паулі. На підставі цього Франк встановив, що Паулі є найбільшим теоретиком всіх часів [7]. Висновок жартівливе, проте з будь-якого правила є виключення, і не всі видатні вчені стають винахідниками.
Майже всі наведені приклади крім корисного досвіду великих винахідників, що не втратив актуальності в даний час, підкреслюють також зв'язок часів в науці і техніці. Але більш докладно про це в наступному розділі.
1. Кудрявцев П.С. Курс історії фізики. - М. Просвітництво, 1982, с. 30-31.
3. Ішлінський А.Ю. Павлова Г.А. М.В. Ломоносов - великий російський вчений. - М. Педагогіка, 1986, с. 57-60.
Поділіться на сторінці