Найти идею

Шаг 1.1. Мини-задача. ТС для подсчета числа бактерий включает пористую пластинку и некоторое (неизвестное) количество (3, 5, 10…) бактерий на одной ее стороне. ТП-1: если бактерии имеют малые размеры, подсчет бактерий затруднителен, но такой случай реален (соответствует природе бактерий). ТП-2: если бактерии имеют большие размеры, подсчет их прост, но такие размеры нереальны. Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить возможность подсчета бактерий невооруженным глазом.

Пояснение. Задача 5 во многом аналогична задаче 4 об обнаружении частиц в жидкости оптической чистоты. Поэтому можно сразу перейти к шагу 5.2.

Шаг 5.2.

Задача-аналог — задача об обнаружении частиц в жидкости оптической чистоты. Частицы в обоих случаях надо увеличить. В задаче 4 это достигают образованием пузырька вокруг каждой частицы. Но в задаче 5 внешняя среда — воздух. Конечно, можно ввести жидкую среду и использовать способ, описанный при решении задачи 4. Но это потребует сравнительно сложного оборудования, а в задаче 5 речь идет об анализе в полевых условиях. Следовательно, решение задачи 4 надо видоизменить. При решении задачи 4 частицы «подпитывались» (для роста) имеющейся жидкостью. Замена жидкости, введение в нее посторонних добавок были недопустимы. В задаче 5 «подпитку» бактерий можно вести любой внешней средой.

Контрольный ответ. Бактерии должны сами расти. Для этого необходимо создать питательную внешнюю среду. «Промокашку» смазывают питательным раствором, пластинки (одновременно много пластинок) помещают в термостат. Бактерии быстро размножаются, образуя колонии, видимые невооруженным глазом. Сколько колоний, столько и было бактерий (Изобретатель и рационализатор, 1981, № 5. — С. 30). Таким образом, решение с использованием задачи-аналога получено: а) более интенсивным изменением внешней среды; б) переходом с «линии» внешней среды на «линию» изделия.

8-ЗД. Обобщение полученного результата

Суть найденного принципа: для обнаружения частиц, труднодоступных прямому наблюдению, следует увеличить размеры этих частиц за счет их спонтанного роста или образования «чужой» оболочки при действии имеющейся или видоизмененной среды. В задачах 4 и 5 речь идет о частицах примерно одного — микроскопического — размера. Но рассматриваемый принцип применим и при переходе к молекулам, атомам, элементарным частицам, что реализовано, например, в камере Вильсона и пузырьковой камере.

А как обстоит дело в макромире, скажем, при обнаружении нейтронных звезд? Нейтронные звезды трудно обнаружить, поскольку они не обладают собственным электромагнитным излучением. Однако нейтронные звезды интенсивно притягивают межзвездное вещество. Объем звезд при этом не возрастает, но, поглощая межзвездную «пыль», звезда отдает энергию в виде рентгеновского излучения, которое может быть обнаружено. Таким образом, найденный принцип следует пополнить более тонким приемом: объект может быть «увеличен» не только за счет прямого поглощения внешней среды, но и за счет физических явлений, сопровождающих поглощение и проявляющихся уже при относительно небольших изменениях размеров. При этом физэффекты могут быть заранее запрограммированы, если объект, подлежащий наблюдению, допускает введение добавок (см. стандарт 4.1.3). Для природных объектов, не допускающих введения добавок, искомый физэффект может быть получен за счет резонанса («колебания размеров» — см. стандарт 4.3.2) и переходом к полисистеме (см. стандарт 4.5.1)… Здесь возможно дальнейшее углубление формирующейся общей теории обнаружения любых объектов в любых средах.

Приложение 3

Ответы на некоторые задачи

Ответ на задачу 10.5:

Сокровища Флинта, или Взгляд на техническую систему сквозь магический кристалл оператора РВС

Задача.

В море на глубине 500 м обнаружен большой (6 куб. м) и очень прочный деревянный сундук с драгоценностями и золотом — сокровищами Флинта. Сундук на две трети высоты погружен в песок. Для его подъема нужна сила в 100 т. В нашем распоряжении понтон соответствующей грузоподъемности, подводная телекамера. Как прикрепить понтон к сундуку? Водолазы на такой глубине работать не могут. Подводных аппаратов с манипуляторами нет.

За десять лет накопилась любопытная статистика: если эту задачу начинают решать, применяя оператор РВС, процент правильных ответов почти в полтора раза выше, чем в тех случаях, когда задачу решают прямо с аналитической стадии АРИЗ.

Что же такое оператор РВС?

Размышляя над задачей, человек почти всегда начинает «танцевать от печки» — от привычного прототипа, от уже известных технических решений. Это одно из проявлений психологической инерции: нужно придумать нечто принципиально новое, а мысль прикована к знакомой «картинке», стоящей перед мысленным взором.