12. Об открытии и изобретении
Пути, ведущие к открытию, бывают очень причудливыми. На эти пути иногда наводит случай. Например, датский физик X. Эрстед однажды показывал студентам опыты с электричеством. Рядом с проводником, входящим в электрическую цепь, оказался компас. Когда цепь замкнулась, магнитная стрелка компаса отклонилась. Заметив это, один любознательный студент попросил ученого объяснить данное явление. Эрстед повторил опыт: вновь замкнул цепь, и стрелка компаса вновь отклонилась. В результате повторных опытов и логических рассуждений ученый сделал великое открытие, заключающееся в установлении связи между магнетизмом и электричеством. Это открытие в свою очередь послужило важнейшим этапом и других открытий, в частности изобретения электромагнита.
В творческой деятельности ученого нередки случаи, когда самому автору результат представляется так, как будто его вдруг «осенило». Но за способностью «внезапно» схватывать суть дела и чувствовать «полную уверенность в правильности идеи» стоят накопленный опыт, приобретенные знания и упорная работа ищущей мысли.
Логический путь научного и технического творчества, связанного с открытием и изобретением, начинается с возникновения соответствующей догадки, идеи, гипотезы. Выдвинув идею, сформулировав задачу, ученый отыскивает ее решение, а затем уточняет его путем расчетов, проверки опытом. От возникновения идеи до ее осуществления и проверки на практике нередко лежит мучительно долгий путь исканий.
Приведем примеры. В кораблестроении для обеспечения мореходных качеств корабля необходим оптимальный учет противоположных условий: чтобы корабль был устойчивым, выгодно его делать шире, а чтобы он был быстроходнее, целесообразно делать его длиннее и уже. Эти требования противоположны. В горной технике увеличение размера сечения и глубины шахт вступило в противоречие с растущим давлением горных пород. Для разрешения этого противоречия пришлось перейти от квадратного сечения шахт к круглому и заменить деревянное крепление стволов металлическим. Пожалуй, особенно наглядно проявляются технические противоречия в самолетостроении. Самолет представляет собой такое сооружение, в котором непримиримо борются два начала: прочность и вес. Машину необходимо сделать прочной и легкой, а прочность и легкость все время «воюют» между собой.
История науки и техники свидетельствует, что подавляющее большинство изобретений — результат преодоления противоречий. П. Капица однажды сказал, что для физика интересны не столько сами законы, сколько отклонения от них. И это верно, так как, исследуя их, ученые обычно открывают новые закономерности.