Главная > Библиотека > Кондраков И.М. > Статьи > 2_11.Как развивается наука и делаются открытия

2_11.Как развивается наука и делаются открытия

Автор: Кондраков И.М. 1490


2_11. КАК РАЗВИВАЕТСЯ НАУКА, И ДЕЛАЮТСЯ ОТКРЫТИЯ

Каждый суслик - агроном!

После знакомства с творчеством русского ученого А.М. Хатыбова, который, называл современную науку «лошадиной грамотой», имея на то основания и указывая конкретные причины, его выражение стало использоваться к месту и не к месту рядом его прочитателей. Этому способствовали порою, и сами учёные-открыватели, и те, кто создавал мифы о них и их творчестве. Очевидно, это связано с тем, что «усвоив» именно «лошадиную грамоту», они продолжают соответствующем уровне рассуждать о науке, не утруждая себя хотя бы поверхностным знакомством с законами научного творчества, закономерностями и тенденциями развития науки, как огромной системы, где наряду с ложными создаются концепции, вектор развития которых направлен к Истине. Поэтому, при изложении Новых Знаний необходимо знать о них и придерживаться конструктивной критики науки и её апостолов, т.к. придет время, когда и нынешние Новые Знания будут критически восприниматься следующим поколением, и это будет закономерным процессом. Нужно помнить, что без той науки, которая построена на «лошадиной грамоте», никогда бы не появился Н.В. Левашов, А.М. Хатыбов и другие великие ученые, ибо даже их исходную истинную научную базу не воспринял бы ни один человек, не имея хотя бы элементарных понятий и представлений об окружающем мире даже на уровне «лошадиной грамоты. Этим учёным пришлось бы создавать и сами все базовые понятия и представления. Увы, наука, как система, развивается людьми, которым свойственно познавать мир, постепенно двигаясь от простого к сложному, при этом создавая за счет психологической инерции огромное количество штампов и т.п. Так уж пока устроено мышление и разум человека. Но путь познания может быть изменен. При этом нужно помнить, что законы природы одни и те же, как для Светлых, так и для Тёмных сил. А, коль так вышло, что нам пришлось жить и просвещаться в период управления паразитической СУЗ, нужно учиться и брать на вооружение то полезное, что наработало человечество в этот тяжелый для цивилизации период и не быть во всех вопросах «сусликами-агрономами»...


Как надо охотиться?

Если спросить любого человека: как надо охотиться? Он непременно спросит: а на кого? И действительно, если охотиться на слона - нужен один инструмент (оружие), на комара - другой. Так и в науке. Задачи бывают разные. Здесь лишь кратко коснемся особенностей, отличающих задачу высокого уровня от задачи низкого уровня.
Первый уровень решения научной задачи характеризуется применением известных представлений в новых условиях, т.е. применением готовой модели.
Например, обнаружено, что какая-то звезда вращается вокруг «пустоты» по кругу. Для объяснения этого явления достаточно привлечь представление о черной «дыре».
Для решения задачи второго уровня достаточно применить для объяснения данного явления наиболее подходящую схему, модель, представление. Здесь представления изменяются применительно к данному явлению, но понятийный аппарат теории остается без изменения.
Например, чтобы объяснить рассеивание альфа-частиц назад, Резерфорд - из нескольких возможных моделей данного явления, выбрал наиболее подходящую, т.е. планетарную модель атома с тяжелым ядром, в котором сосредоточена вся масса атома.
При решении задач третьего уровня, применение известных схем, моделей, представлений ведет к нарушению соответствия между ними и реальной действительностью; т.е. к возникновению противоречия. На третьем уровне изменение представлений влечет за собой изменение понятийного аппарата теориих.
Например, фотоэффект, из одних представлений следует, что свет должен передавать энергию непрерывно, т.к. он волновой процесс, а из других - свет должен передавать энергию мгновенно, т.к. он не волновой процесс. Разрешение этого противоречия привело к изменению представлений о свете.
Существует и четвертый уровень научных задач, но для их решения недостаточны имеющиеся знания - приходится придумывать модели новым явлениям и, при необходимости, указывать пути их открытия. Изменение представлений носит гипотетический характер - до тех пор, пока задача не будет сведена на более низкий уровень.
Например, задача о квазарах. Имеется ряд «неизвестных»: расстояние до квазаров, из скольких звезд они состоят, какой характер имеет красное смещение (космологическое расширение Вселенной или обычный Доплер-эффект) и т.д. Решение этой задачи будет зависеть от выбора исходных посылок и трактовки «неизвестных».
Из приведенных характеристик уровней ясно, что фактором особенности для научных задач высокого уровня является противоречие. Таким образом, решение задач третьего уровня является источником развития понятийного аппарата теории.
В зависимости от характера решаемых задач в литературе различают три типа задач: открывательские, научные и исследовательские. Им не даны четкие определения и не установлены границы между ними. Ниже сделана попытка дать общее определение этим типам задач.
Открывательские задачи - задачи связанные с получением нового открытия. Методика решения этого типа задач должна отражать технику поиска новых открытий на базе существующих представлений НС.
Научные задачи - задачи, относящиеся к той части научного творчества, которая связана с изобретением и развитием НС на базе существующих открытий.
Исследовательские задачи - задачи связанные с поиском методики делания открытия, накопления, уточнения и анализа фактов, установлении взаимосвязи между всем перечисленным и философскими установками .
Все три типа задач объединяет общая технология творческого процесса, заключающаяся в преобразовании и перестройке представлений об исследуемых системах.
В процессе решения задач происходит переход от одних представлений к другим. А каждый такой переход составляет единичный шаг развития науки... Совокупность единичных шагов дает представление о развитии науки в целом. Например, на смену квантовой гипотезе происходит теория Бора, которая со временем сменяется квантовой механикой.... Но как все-таки нужно охотиться за научными открытиями?

Бери и пробуй!

Такая рекомендация давалась психологами и исследователями, изучавшими научное и техническое творчество. Даже великий Менделеев Д.И не избежал такого совета ищущим Истину. В технике была аналогичная ситуация. Технология решения изобретательских задач, как и в науке, была одна и та же - «метод тыка» или технология метода проб и ошибок: бери и пробуй! Были и другие рекомендации, например, психологов или самих учёных (например, академик Мигдал), предлагавших доводить себя до крайнего состояния, чтобы возникло прозрение, вспышка, инсайт (!), который некоторых в итоге доводил до палаты № 6.
Результаты от развития науки методом проб и ошибок очевидны - они связаны с потерей времени, запаздыванием изобретений, открытий и теорий, часто и платой десятков миллионов жизней (физик Тиндол в 1875 г и запаздывание открытия пенициллина на 50 лет), а в наше время - с потерей огромных средств, отпущенных на развитие науки и техники (например, коллайдер).
Пример 1. Однажды Финзен заметил кошку, которая грелась на Солнце. С появлением тени кошка снова и снова переходила на солнечную сторону. Присмотревшись, он заметил, на коже кошки гнойную рану, и именно этой стороной кошка поворачивалась к Солнцу. Финзен обратил внимание на этот факт и ... в 1903 г. получил Нобелевскую премию...
Пример 2. Эрлих - открыватель сальварсана и неосальварсана - потратил два десятка лет на получение этих лекарств, изучив более 500 различных красок и проделав 600 (для сальварсана) и 914 (для неосальварсана) экспериментов.
Пример 3. Создав специальную и общую теорию относительности, Эйнштейн более 30 лет потратил на поиски «Единой теории поля», так и не создав её.... А при создании СТО, как он пишет, каждые две минуты он выдвигал новую гипотезу, которую анализировал и тут же отбрасывал.
Внешне между этими открытиями нет ничего общего. Но все они получены одним и тем же методом - методом проб и ошибок, игнорирующим какие-либо закономерности. Но, несмотря на это, в целом наука развивается закономерно, но ценою многих проб.
Вот такая технология и создавала условия, при которых формировалась «лошадиная грамота».
Научно-техническая революция поставила вопрос о необходимости реорганизации существующей технологии изобретательства и открывательства. Наметились два пути:
Первый: активизация мышления человека, решающего задачу (воздействие на интуицию, работа подсознания и т.д.) , , ;
Второй: выявление объективных законов, по которым одна техническая система заменяется другой или одно научное представление заменяется другим ,
Один из основоположников теории творчества А.Пуанкаре прямо заявлял, что от решения проблемы интуиции зависит успех в раскрытии тайны научного творчества и, в конечном счете - прогресс науки. Это мнение разделяют С.Е. Зак, А.Н. Леонтьев, С.Р. Микулинский, В.А. Энгельгард, М.Г. Ярошевский, Г. Саймонд и др. исследователи научного творчества. Отсюда следуют выводы, что наличие непредсказуемых (случайных) элементов в творческом процессе исключает возможность позитивного влияния на ход последнего, его алгоритмизации и, что творческий процесс, равно как и интуиция, представляет собой в высшей степени индивидуализированное явление .
Понимание того, что от интенсификации перебора вариантов в какой-то степени зависит конечный результат, привело к созданию ряда методов интенсификации творческого процесса, таких как мозговой штурм, Метод Фокальных Объектов (МФО), синектика, метод психоинтелектуальной генерации и др., а также составление различных списков и эвристик, подобных списку А. Осборна, Ю. Шрейдера и т.д. 5,6. Однако основа этих методов остается прежней: перебор вариантов и метафизические представления о непознаваемости научного творчества.
Второй путь - выявление объективных законов6 - путь, аналогичный пути развития отечественной теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)5:, т.е. использование той же методологии исследования, но в данном случае природы научного творчества: сбор необходимого массива информации, разделение по уровням сложности, определение фактора особенности, выявление и формализация структуры творческого процесса и т.д. Процесс творческого процесса при решении изобретательских задач и открывательских совпадают на первом этапе и разнятся на этапе внедрения найденных решений: в технике идея решения воплощается в «металл», а в науке - проверяется соответствие представлений, вытекающих из полученной научной системы (модели) природной системе. При этом в ТРИЗ выявлено ряд приемов устранения физических противоречий5.
Любое открытие, решение научной задачи в итоге связано с развитием существующих представлений об исследуемом объекте или природе в целом. Степень изменяемости представлений и дает представление о сложности возникающих при развитии научных систем задач. В этом смысле в теории познания важной является и технология решения научных задач, о которых Т.Кун говорит как о «решении задач-головоломок».
Процесс познания любого явления является целенаправленным в целом, но беспорядочным в каждом творческом акте из-за отсутствия единой и цельной методологии познания. Цельная картина об исследуемом явлении создается постепенно, путем изучения составляющих явление частей.
Как и в изобретательстве, в науке на разных уровнях иерархии действуют разные механизмы развития, проявляются разные закономерности.
Исходя из системности мира и динамичного развития путей познания, можно предложить следующие представления о развитии научных систем (НС) - систем представлений об исследуемом объекте, служащих для объяснения наблюдаемых в нем явлений, свойств и закономерностей в пределах существующей парадигмы.
1. Наука - это большая иерархическая система в своем развитии она проходит несколько качественно отличающихся друг от друга уровней: представления, теории, законы, сама наука. Фундаментом любой науки являются представления об изучаемых явлениях и объектах.
2. Технология научного творчества имеет две четко выраженные компоненты.
Первая - «добывание» знаний путем отражения реальной действительности и изобретение новых представлений о ней.
Вторая - изобретение способов «добывания» и преобразование этих представлений. Эти компоненты взаимно дополняют друг друга. В самом общем виде процесс научного творчества выглядит так: сначала придумывается модель исследуемого объекта (явления), отраженного в нашем сознании в виде образа, а затем ее сравнивают с реальным объектом (явлением) и, при несоответствии ее реальному объекту (явлению), она преобразуется в модель, в которой устраняется это несоответствие.
3. Источником познания объективного мира является постоянное взаимодействие между опытом и теорией. Несоответствие между представлениями, вытекающими из опыта и представлениями теории, выражается в виде противоречия. Оно является источником развития представлений, а значит и самой науки.
Противоречие выражает соотношение противоположных представлений об объекте. С одной стороны оно отражает объективное развитие материальных объектов или представлений, в которых противоположности существуют, а, с другой стороны, - неполноту наших знаний об исследуемом объекте.

Пример 4. В 1935 г. Кеезом было обнаружено, что, теплопроводность гелия 2 (при То ниже 2,2о К) в узких капиллярах в миллион раз больше, чем у самого теплопроводного металла - серебра. Но другие опыты показали, что вязкость гелия в тысячу раз меньше, чем у воды, а при переходе от гелия-1 к гелию-2 было замечено дополнительное уменьшение вязкости. Как это объяснить?
Известно, что чем сильнее взаимодействуют (связаны) атомы друг с другом, тем выше теплопроводность и, следовательно, вязкость. Вязкость при этом рассматривается как сила трения между соседними слоями атомов. Возникает противоречие: чтобы иметь высокую теплопроводность, слои атомов должны быть сильно связанны друг с другом и, чтобы иметь низкую вязкость, они должны быть слабо связаны друг с другом.

Развитие и преобразование представлений в науке не влечет за собой изменение исследуемых объектов. Природные объекты развиваются сами, независимо от представлений, являющихся их отражением в нашем сознании. Но представления об исследуемом объекте изменяются, причем эти изменения также подчиняются определённым закономерностям, которые можно познать и использовать для сознательного развития наших представлений, не дожидаясь наития, осенения сверху, надежду на случай и т.п.

 

 

 

К Новым знаниям через научные революции

Наука, согласно представлениям Т.Куна, в своем развитии проходит ряд периодов: допарадигмальный, период нормальной науки, период неуверенности и кризиса, заканчивающийся в ряде случаев научной революцией . При этом революция в науке подчиняется следующей схеме: сначала имеет место осознание «аномалий», т.е. того факта, что «парадигма» неспособна справиться с возникающими в развитии «нормальной» науки конкретными проблемами; затем для преодоления аномалий предлагаются многочисленные попытки, которые в случае неудач приводя к кризисной ситуации. В итоге происходит замена старой парадигмы, т.е. локальная или глобальная революции (см. схему развития науки по Т.Куну).
Аналогичные представления о развитии науки через научные революции можно найти у Б.М.Кедрова , указывающего, что преодоление возникающих диалектических противоречий в период кризисов происходит диалектически по схеме: от единичного к особенному, а затем к всеобщему через преодоление познавательно-психологического барьера (ППБ); у В.А. Кузнецова , выделившего четыре этапа в развитии представлений об изучаемом объекте в химии: изучение состава вещества, как определяющего его свойства, затем его структуры, проявляющей разные свойства при одном и том же составе; поведения, т.е. динамики у молекул вещества, и, наконец, саморазвития, эволюции молекул. Сюда следует добавить ещё один пункт - зависимость свойств вещества (объекта) от расположения его в пространстве.
Однако предложенные Т.Куном, Б.Кедровым и В.Кузнецовым схемы отражают лишь форму протекания научных революций, а не их содержание. Они не указывают на технологию, механизмы преодоления кризисных ситуаций и решения, так называемых, «задач-головоломок», стоящих перед наукой.

От противоречия к открытию

Итак, основным источником развития научных систем являются противоречия. В процессе развития НС встречается несколько типов противоречий. Рассмотрим их, какие из них являются причиной развития НС и являются хорошим стимулом для творчества, т.е. имеют определенную эвристическую силу.
а) На поверхности любой задачи лежит, так называемое, административное противоречие (АП): нужно что-то объяснить, но какие представления привлечь для этого - неизвестно. Эвристическая сила этих противоречий равна нулю.
Пример 5. Общепринято, что квазары - звездоподобные объекты - галактические ядра, спектр излучения которых имеет большое красное смещение; они во много раз ярче, любого из известных ядер галактик, хотя находятся на «краю» Вселенной; квазары - переменные источники излучения - они «мигают»; не имеют «соседей» с таким же красным смешением. Как объяснить эти противоречивые факты? Какое из представлений привлечь, чтобы объяснить, например, природу красного смещения: космологическое разбегание галактик или обычный Доплер-эффект? Не ясно.
б) В основе административного противоречия лежит научное противоречие (НП): при попытке объяснить новое явление с помощью существующей НС нарушается единство представлений между существующей НС и представлениями, вытекающими из опыта или между двумя существующими НС. Научное противоречие (НП) не дает конкретного ответа при решении задачи, т.к. выражает отношение между разными представлениями или объектами, но позволяет, как и Техническое Противоречие, отбросить сразу все «пустые пробы». В более простой форме НП выглядит так: объясним одно, но не объясним другое.
Пример 6. К концу 19 века были установлены 2 закона, описывающие распределение энергии по спектру света: - это закон Вина для коротких волн и закон Рэлея для длинных волн. Если применить закон Вина для всего спектра, то для длинных волн он расходится с кривой распределения, построенной по данным опыта. Если же привлечь закон Релея, то он не совпадет с реальной кривой в короткой части спектра. Итак, НП: объясним часть спектра (длинную или короткую), но не объясним весь спектр (интенсивность излучения).

В основе НП лежит физическое противоречие или физическая несовместимость (ФП или ФН): к одному и тому же объекту НП или его части предъявляются взаимопротивоположные физические требования. Здесь ФП в научных системах ничем не отличается от ФП в технических системах, т.к. они имеют дело с одними и теми же объектами материального мира. Уже из самого факта совпадения ФП следует, что основная часть арсенала средств ТРИЗ может быть перенесена в научное творчество.
ФП доводит противоположные представления до крайности, указывая на причину их несоответствия, т.е. конкретные физические состояния объекта, лежащие в основе представлений о нем.
Пример 7: Например, при попытке объяснить фотоэффект, возникает ФП: чтобы скорость вылетающего электрона не зависела от интенсивности (или энергии) пучка света, электрон должен принимать строго определенную порцию энергии, но, чтобы количество вылетающих из материала электронов зависело от интенсивности (энергии) пучка, электрон должен принимать разное количество энергии. Но фототок - это поток электронов. Отсюда ясен путь разрешения ФП.
В отличие от НП ФП дает четкое направление решения задачи. Оно отражает конфликт между свойствами объекта или ПС. Свойства, составляющие ФП, связаны с понятийным содержанием конфликтующих представлений.
Например, свойство электрона принимать строго определенное количество энергии и разное количество энергии, связано с понятием о свете, как объекте, несущем строго определенную энергию.
Кроме приведенных типов противоречий существует еще один тип противоречия: логические (ЛП). Логическое противоречие отражает путаницу, логические ошибки и непоследовательность мысли. Оно обычно возникает при «линейном» обобщении каких-либо опытных данных или знаний на ту область, к которой они не относятся.
ЛП отражает несоответствие между уровнем, на котором находится объект и представлением, описывающим этот объект.
Пример 8: Высказывание критянина Эпименида: «Все критяне лжецы».
Эпименид сам критянин. Следовательно, он лжец, то его заявление все критяне лгуны - ложно. Значит, критяне не лгуны. Между тем Эпименид как определено условием, - критянин, следовательно, но не лгун, и поэтому утверждение «все критяне лгуны - истинно». Таким образом, мы пришли к взаимоисключающим предложениям. Одно из них утверждает, что высказывание является ложным, а другое квалифицирует это высказывание как истинное.
Подобные противоречия в литературе называют по-разному: софизмами, парадоксами, логическими противоречиями и т.п. Очевидно, подобные ЛП не следует разрешать, т.к. его разрешение не имеет смысл.
Чтобы уметь правильно выявлять и формулировать противоречия, нужно видеть объект со всех сторон, а для этого нужно учиться мыслить с использованием элементов сильного мышления, отражающего непрерывную логику.

Элементы сильного мышления

Известно, что научное творчество является тем механизмом, благодаря которому развивается наука. Чтобы продвинуться дальше в вопросе познания научного творчества, прежде всего, следует ответить на вопрос, а что такое творчество?
«Творчество, - поясняет советский энциклопедический словарь, - деятельность, порождающая качественно новое и отличающаяся неповторимостью, оригинальностью и общественно-исторической уникальностью». Таким образом, по определению, творчество предполагает неповторимость и нестандартность в подходах к решению задач, относящихся к творческим, когда их продуктом является то, чего до этого не было.

В науке, природе, технике мы всегда имеет дело с системами, которые имеют свою иерархию. Представим это в виде многоэкранной схемы, где указаны три иерархических уровня (можно и больше) системы, при этом у каждого из них есть прошлое, настоящее и будущее. Кроме того. На каждом уровне имеется свой антипод - своя антисистема. Таким образом, творческие задачи могут возникнуть на любом иерархическом уровне - на любом из 18-ти экранов.

Пример 9: В качестве примера, давайте рассмотрим слово - на уровне системы - надпись на каком-либо носителе. Тогда на уровне надсистемы это будет предложение, а на уровне подсистемы - буквы алфавита, каждая из которых имеет свой образ. В прошлом слово - иероглифы, надписи на носителях. Еще ранее - это резы, руны. В будущем это может быть информативным средством, несущим смысл (содержание) о сути нескольких иерархических уровнях организации материи.
Для того чтобы прочитать надписи на различных материальных носителях, В.А. Чудинов изобрел способ микроэпиграфики - увеличение изображения изделия и поиск на нем микронадписей.

А, чтобы можно было повысить четкость и выявить само изображение надписи, он использует инверсию (переход от системы к антисистеме): позитив изображения переводит в негатив.

Развитие - это постоянная смена единства противоположностей их конфликтом и устранение его единством противоположностей, но каждый раз на новом качественном уровне. Следовательно, открывательская задача может возникнуть тогда, когда в процессе познания нарушится единство представлений об исследуемом объекте. Именно в этот период возникает физическое противоречие или несовместимость (ФН) представлений, возникающая в научной системе с позиций существующей парадигма (По), может быть представлено в виде противоположностей, выраженных в виде тождества: А есть не-А.
Тогда само физическое противоречие или несовместимость взаимоисключающих требований может быть сформулировано следующим образом: Чтобы с позиций существующей парадигмы Пс объяснить факт Ф1, исследуемый объект О должен обладать свойством С, но, чтобы объяснить аномальный факт Ф2 , объект О должен обладать свойством не-С.

Для устранения подобных противоречий могут быть использованы некоторые приемы, выявленные в результате анализа развития научных систем :
1. Разделение несовместимых свойств во времени: Пусть система обладает то свойством С, то свойством не-С.

Пример 10. В 1865 году Кекуле предложил структурную формулу бензола. Из этой формулы следовало, что должно существовать два изомера. Но бензол упорно вёл себя как одно вещество. Как это объяснить?

Решение: связи в молекуле осцилируют: каждая молекула находится то в одном, то в другом состоянии.

2. Разделение несовместимых свойств в пространстве: пусть часть системы обладает свойством С, а другая - свойством не-С.

Пример 11. В большом Магеллановом Облаке был обнаружен переменный рентгеновский источник излучения. По мнению А. Эпштейна источник является остатком Сверхновой звезды, вспыхнувшей 5200 лет назад. Но все известные остатки Сверхновых - постоянные источники излучения. Как это объяснить?
Итак, перед нами противоречие: чтобы быть остатком Сверхновой, излучение источника должно быть постоянным, но, чтобы соответствовать наблюдениям, излучение должно быть переменным.
Решение: Рентгеновский источник в пространстве находится за остатком Сверхновой - произошло наложение двух источников излучения по линии наблюдения.

3. Разделение несовместимых свойств системным переходом-1: пусть система обладает свойством С, а надсистема, включающая данную систему - свойством не-С. Или же пусть в целом система будет обладать свойством С, а подсистемы - свойством не-С.

Пример 12: Растяжение кристалла происходит за счёт увеличения расстояний между ионами кристаллической решетки. Но как растягивается резина? Связи между атомами в молекуле каучука ковалентные, расстояния между атомами увеличиваться не могут. При этом резиновая нить растягивается по всей длине в любое время и при любых способах растяжения. Как это объяснить?
Решение: молекулы каучука (подсистемы) нерастяжимы, но цепь таких молекул (систем) может удлиняться за счет разворачивания жестких звеньев.

Пример 13: Медиками было замечено, что после вырезания раковой опухоли, на её месте со временем (порядка через 5 лет) вновь возникает раковая опухоль. Попытались найти возбудителей или носителей рака, но их в организме не обнаружили. Как это объяснить?

Возникает ФН: Чтобы на месте вырезанной опухоли вновь возникли раковые клетки, в организме должны остаться носители опухоли, и их не должно быть, т.к. их там не обнаружили.

Решение, предложенное Н.В. Левашовым: на физическом уровне после операции раковая опухоль удаляется и её там нет, и там нет носителей рака, но они есть на эфирном уровне в виде матрицы раковых клеток, которая и создает через некоторое время точные копии клеток на физическом уровне.

4. Разделение несовместимых свойств перестройкой структуры (организации) системы: перейти от системы, обладающей свойством С, к системе, обладающей свойством не-С, а свойством С наделить подсистемы системы.

Примеры 14. Наблюдения за взвешенными в воде частицами, Броун заметил, что все они непрерывно движутся. Но опыт показывает, что вода неподвижна и эти движения не вызваны ни потоками воды, ни её испарение. Как это объяснить?
ФН: вода должна быть подвижной (на уровне системы), чтобы взвешенные частицы двигались, и не должна быть подвижной (на уровне системы), чтобы соответствовать наблюдениям.
Решение: Вода в целом неподвижна, а каждая её молекула подвижна, отсюда и частицы подвижны.

5. Разделение противоречивых свойств, допустив разное взаимодействие с разной внешней средой: пусть в одних взаимодействиях (в одних условиях) проявляется свойство С, а в других - свойство не-С. При этом проявление свойств С и не-С не требует изменения самого объекта.

Пример 15: Свободный нейтрон распадается за 12 минут, а в атоме трития - за 12 лет.

6. Разделение противоречивых свойств путем использования переходных состояний, при котором сосуществуют или попеременно появляются противоположные свойства: пусть система обладает свойством С до определенного состояния, а при переходе через него, обладает свойством не-С, изменяясь при этом.

Пример 16. Известно, что при нормальных температурах реакция полимеризация в твердых телах не идёт, а при низких температурах, когда молекулы приобретают достаточную подвижность и самосогласованность друг относительно друга от какого-то воздействия (например, за счёт деформации полимера), она начинает бурно идти.

7. Чтобы избавиться от противоречия, нужно перейти от системы к антисистеме.

Пример 17: Переход от геоцентрической системы Птолемея (с Землей в центре мира) к гелиоцентрической Николая Коперника (с Солнцем в центре солнечной системы).
Пример 18: Пример решения Н.В. Левашовым задачи о циклоне антиматерии в шестилучевике (урок 16).

8. Чтобы избавиться от несовместимости, надо отказаться от системы, несущей их: пусть для объяснения наблюдаемых явлений система должна обладать свойством С и свойством не-С, но одно из свойств, например, С не подтверждено наблюдениями, тогда нужно перейти к представлению об объекте со свойством не-С и придумать новую модель явлению.



Пример 19. Первая теория, объясняющая природу солнечной энергии, исходила из того, что существуют внешние источники энергии: на Солнце падают метеориты - отсюда и энергия. Несовместимость: метеоритов должно быть много (иначе Солнце погаснет) и мало (иначе мы обнаружили падение). Пришлось отказаться от этого представления, допустив, что Солнце само себя греет. теперь из концепции Н.В. Левашова известно каким образом идёт поддержка «деятельности» Солнца, и до какого период это будет продолжаться.

9. Чтобы избавиться от противоречия, нужно совместить в одном объекте противоречащие друг другу свойства, присущие разным объектам, но проявляющиеся одновременно в данном объекте, а затем придумать новую модель объекта: пусть объект, проявляя свойства С, присущие объекту А; и свойства не-С, присущее объекту Б, является объектом В.

Пример 20: По существующим в 50-е годы представления, образованием белка в клетке должно происходить по схеме: ДНК РНК белок, т.е. определенная последовательность частей состава ДНК должна определять аналогичную последовательность частей состава молекулы-матрицы РНК, вызывая большое разнообразие видов белков. Но другие исследования показали, что большое видовое разнообразие состава ДНК не сопровождаясь аналогичным видовым разнообразием состава РНК, т.к. процесс происходит по схеме ДНК белок. Как это может быть?

ФП: чтобы образование белка происходило по 1-й схеме, РНК должна быть однородна по составу с ДНК, но, чтобы образование белка происходило по 2-й схеме, РНК не должна быть однородной по составу с ДНК.
Противоречие разрешено системным переходом: в целом молекула РНК неоднородна с ДНК, но одна из ее подсистем однородна с ДНК, - она и способствует синтезу большого видового разнообразия белков. Одновременно здесь применен прием однородности - неоднородности взаимодействующих объектов: неоднородные системы, взаимодействующие друг с другом ил образующие новую систему, должны иметь однородные части (подсистемы) - через посредство которых осуществляется взаимодействие или синтез.

10. Чтобы избавиться от противоречия, развитие систем необходимо рассматривать в виде цепочки: Моно-система (С)  би-С  поли-С - сложная - С свернутые системы ........ Моно-С1 ...

Пример 21: Гибридизация первичных материй.

Пример 22: Повышение октав любых материальных и нематериальных объектов пропорционально степени n, согласно зависимости Y = 2n.

Задача: Из книги Н.В. Левашова «Сказ о Ясном Соколе. Прошлое и настоящее» известно, что еще 1544 года назад люди могли перемещаться между звездными системами на вайтмарах - чем и воспользовалась Настенька в поисках любимого. Это говорит о высоком уровне развития технологий в то время и о том, что эти люди были неподвластны СУЗ эбров. Ведь в свое время предки установили в недрах Мидгард-Земли Источник жизни (свою СУЗ). Известно также, что Асгард-Ирийский джунгары смогли разрушить только в 1530 г. от Р.Х., предварительно отключив энергетическую защиту города. А 18000 лет назад эбрам удалось начать завоевание Мидгард-Земли. Как устранит возникающие здесь противоречия?

Арсенал приемов устранения несовместимостей в открывательских задачах не ограничивается приведенным списком. Это лишь некоторые из наиболее сильных простых приемов разрешения противоречий в открывательских задачах. Приемы - это операторы преобразования представлений о системах. При решении большинства открывательских задач, как правило, применяются сочетания приемов.

Анализ развития научных систем во времени показывает, что развитие каждой НС идет через разрешение определенной цепочки противоречий (ЦП). ЦП - своего рода логическая цепь в развитии НС.
При этом цепочка обладает тем свойством, что достаточно разорвать такую цепочку в каком-то месте, как она вся рассыпается и, другие противоречия снимаются автоматически.
Применение ЦП для решения научных задач показывает, что в зависимости от выбираемого противоречия из общей цепочки получается ряд решений. Следовательно, здесь нужен какой-то критерий, позволяющий выбрать одно единственное правильное решение.

Пример 23. Согласно планетарной модели атома Резерфорда вокруг массивного ядра - солнца вращаются маленькие планеты - электроны, которые располагаются по разным орбитам, как планеты вокруг Солнца. Но в соответствии с классическим представлениями, которые рассматривали процесс излучения и поглощения как непрерывный волновой процесс, атом должен постоянно излучать энергию, т.е. вращающийся вокруг ядра электрон должен через некоторое время упасть в него. Но опыты показывают, что атом устойчив. Как это объяснить?

Итак, нам известны следующие факты:

А - электроны в атоме вращаются вокруг ядра.

не-А -  электроны не вращаются вокруг ядра.

не-Б - электроны излучают энергию при вращении.

Б - электроны не излучают энергию при вращении.

В - атом устойчив.

не-В - атом не устойчив.

Постулируем, что уравнения Максвелла справедливы для вращающегося электрона. Следовательно:

не-Г - электрон излучает энергию непрерывно.

Г - электрон излучает энергию прерывно.

Д - уравнения Максвелла справедливы для атома.

не-Д - уравнения Максвелла не справедливы для атома.

 Построим цепочку противоречий: 

Для разрешения этой ЦП  Бор отверг 1-е условие и постулировал 2-е (В  ð    Б   ð   не-Д  ï  Г ): атом устойчив; электроны не излучают при вращении вокруг ядра; уравнения Максвелла не справедливы для атома; электрон излучает прерывно. Теперь нетрудно прийти к двум известным постулатам Бора.

Итак, представления, теории, законы,... служащие для объяснения какого-то явления материального мира, составляют научную систему (НС). Научные системы, пусть плохо, но развиваются в соответствии с объективными законами развития системы.

Но как происходит формирование (синтез) систем? Давайте рассмотрим кратко этот процесс на  примере синтеза  технической системы, связанной, например,  с проколом скважины.

            В общем виде синтез ТС на этапе поиска ее состава можно схематично представить в следующей последовательности:

1. Сформировать вектор цели, исходя из потребности: формируется основная функция цели будущей системы (например, прокол скважины острым наконечником).



2. Построить мысленную модель ТС, используя имеющиеся знания и соблюдая условия функционирования будущей системы.
Пмех
3. Привести перечень полезных функций, обеспечивающих выполнение функции цели, и составить структурную схему ТС.
Пример: ПФ1 - создание мощного усилия; ПФ2 - прокол грунта; ПФ3 - создание скважины; ПФ4 - передача усилия от домкрата наконечнику; ПФ5 - создание упора).

4. Найти подсистемы ТС для прокола с нужными полезными функциями и свойствами.
Пример: ПФ1 - использование мощного домкрата (Д- Пмех.); ПФ2 - остроконечный наконечник (РО); ПФ3 - продвижение наконечника, имеющего в сечении заданную форму; ПФ4 - передача усилия от домкрата наконечнику (Т); ПФ5 - использование плиты для создания упора; ПФ6 - управление процессом прокола.
5. Сформировать вектор функции цели (ВФЦ) из найденных полезных функций (ПФ):

Каждая из полезных функций (ПФ) подсистем технической системы выполняет свою функцию, но работающую на главную функцию цели.
6. Сформировать состав ТС из найденных подсистем в соответствие с законами синтеза и функционирования системы.
Двигатель - Д, трансмиссия - Т, рабочий орган О, орган управления ОУ, опорный элемент - В.

7. Найти наиболее рациональную структуру ТС, обеспечивающую выполнение функции цели.

8. Развить найденную структуру ТС в соответствии с законами развития и предъявляемыми к системе новыми требованиями. В этом случае необходимо вновь вернуться к п.1 и повторить весь анализ вплоть до п. 8.
9.
Таким образом, мы познакомились с некоторыми инструментами научного творчества, которые можно использовать для развития научных систем в любой области.

Нужна технология создания Новых знаний

В технике создана своя теория и методология решения изобретательских задач, изложенная в ТРИЗ5. Мир техники - это мир технических - искусственных систем. Их развитием занимается техническое творчество. Представление возникающие при этом сводятся в систему представлений (НС) о конкретной группе технических систем (ТС). Развитие этих систем представлений влечет за собой и развитие ТС.
Существует также мир природных систем (ПрС). Их изучением занимается научное творчество. Представления, возникающие при этом, сводятся в системы представлений (НС) о конкретной группе ПрС. С развитием НС увеличивается степень соответствия ее представлений реальной ПрС.
И природные, и технические системы едины по своей материальной сущности. Едины и пути развития НС о них, т.к. они в одинаковой мере подчинены законам природы и законам познания. Об этом убедительно говорит решение ряда научных и исследовательских задач с помощью представлений ТРИЗ, перенесенных на научное творчество. Например, объяснение парадокса, связанного с эффектом Рассела, открытия ветроэнергетики растений, изобретение способа поиска внеземных цивилизаций, исследование дефектов в пленках двуокиси кремния, выдвинута гипотеза о квазарах и др.
Развитие теории технического и научного творчества показывает, что на данном этапе существуют два подхода (две идеологии) к проблеме творчества: диалектический - путь развития ТРИЗ - основанный на представлении о закономерном развитии систем представлений о ТС и ПрС и возможности познания и сознательного управления им, и метафизический - путь абсолютизации и развития метода проб и ошибок - путь, игнорирующий объективные закономерности развития представлений о ТС и ПрС. Эти две идеологии с появлением ТРИЗ вступили в противоборство. Но увеличение сферы действия ТРИЗ убеждает в несостоятельности метафизических представлений о непознаваемости природы творчества и невозможности его формализации. Это закономерный процесс становления любого познания. И так будет до тех пор, пока в технологии производства новых знаний не утвердится новое учение о творчестве и методологии познания. А для этого у нас есть мощная теоретическая база знаний, изложенная в трудах Н.В. Левашова, А.М. Хатыбова, Н.Морозова, Б.В.Макова идр., позволяющая видеть многие процессы глубже и на совершенно ином уровне.

Выводы:
Для эффективного решения задач, относящихся к творческим, необходимо параллельно идти двумя путями:
1. изучать и открывать закономерности развития исследуемых систем;
2. изучать и развивать себя, нарабатывая новые тела сущности, а для этого активно развивать интуицию, творческое воображение, системное мышление.
Далее возможен переход на уровень ТВОРЦА, когда развитием будет обеспечено понимание сути окружающего мира.

КОНДРАКОВ И.М. 1.06.2014 г.


[1] Г.С.Альтшуллер «Как делаются открытия?», 1960 г. (рукопись).

     [2] Жук А.Н. Творческое мышление в науке./М., Психологический журнал., 1980, I, № 4, с. 154-162.

     [3] Природа научного открытия. Философско-методологический  анализ. М., «Наука», 1986. 302 с.

     [4] Ирина В.Р., Новиков А.А. «В мире научной интуиции» изд-во «Наука», М., 1978 г.,стр.77).

     [5] Альтшуллер Г.С . Творчество как точная наука. Изд-во «Сов.радио», м., 1979

      [6] Kondrakov I.M. Algoritmizacja rozwiazan zadan odkrywczych/ /В сб. « Projektowanie systemy»?, t.V, Wydawnictwp Polskiej Akademii Nauk.

        Warszawa, 1983, - c. 61-75.

    [7] Ирина В.Р., Новиков А.А. «В мире научной интуиции» изд-во «Наука», М., 1978 г.,стр.77).

[8] Т.Кун, Структура научных революций, М., Прогресс, 1977.

[9] Кедров Б. О творчестве в науке и технике: (Научно-популярные очерки для молодежи) - М.: Мол. гвардия, 1987, - 192 с.

      [10] Кузнецов В.И. Случайность научных открытий  и закономерности развития химии. - ж. 

         Всесоюз. Хим.о-ва им. Д.И.Менделева, 1977, № 6, т. 22. - с. 618-628.

[11] Kondrakov I.M. Algoritmizacja rozwiazan zadan odkrywczych/ /В сб. « Projektowanie systemy»?, t.V, Wydawnictwp Polskiej Akademii Nauk.

        Warszawa, 1983, - c. 61-75

 

<< Все статьи автора

В библиотеке доступно по данному автору: