Тайны великих открытий

ЧЕТВЕРТОЕ ПРАВИЛО ДЕКАРТА

Последним из четырех правил Декарта является:

"Делать всюду настолько полные перечни и такие общие обзоры, чтобы быть уверенным, что ничто не пропущено".

Этот метод может показаться простым, но простота очень обманчива. В этом можно убедиться на многих примерах; самым, на наш взгляд, интересным, является пример из астрономии.

Обычно новые явления на звездном небе открывают астрономы-наблюдатели. Работавшие в США немец В. Бааде и швейцарец Ф. Цвикки предсказали существование нейтронных звезд, проведя расчеты на бумаге.

Прошло немало времени, и их предвидение подтвердилось. Как же удалось вычислить "нейтронные звезды"? Так называемым "методом направленной интуиции".

Цвикки предложил строить на бумаге таблицу, где на одной оси записывались ВСЕ параметры будущей теории, а на другой — ВСЕ возможные значения этих параметров, какими бы странными и нелепыми они ни казались. Затем все эти значения тщательно анализировались. Цвикки рассказал о том, как он пришел к идее нейтронных звезд:

"За основной параметр одной из осей морфологического ящика я взял характерные размеры звезды. Эти размеры являются комбинациями мировых постоянных: постоянной Планка, гравитационной постоянной, скорости света, массы протона, а также массы и заряда электрона. Пусть самая большая из возможных комбинаций соответствует звездам-гигантам. Вторая комбинация постоянных меньше в 20 раз. Пусть она соответствует звездам-карликам, таким, как наше Солнце. Следующая характерная длина еще в тысячу раз меньше. В звездных масштабах она соответствует размерам белых карликов — около 10 тысяч километров. Обычно все исследователи здесь и останавливаются. Но давайте отбросим инерцию. Нам нужно избавиться от психологической инерции в представлениях о размерах звезд. Пересилим себя и пойдем дальше. Очередное сочетание постоянных дает характерную длину в несколько сотен раз меньшую, чем предыдущая. Что это — звезда размером в несколько километров?! Первое, что хочется сказать, — это невозможно! Но мы должны заставить себя забыть это слово. Пусть возможно. Что это за звезда? Подсчитаем ее плотность. Разделим массу, равную массе Солнца, на объем шара радиусам в один километр. Получим невероятное значение: 100 миллиардов тонн в кубическом сантиметре! Обычное вещество из атомных ядер и электронов при такой плотности существовать не может — не позволяют электрические силы отталкивания. Нужны нейтральные частицы. Мы их знаем — это нейтроны. Звезда состоит из нейтронов, тесно прижатых друг к другу. Но для того, чтобы сжать звезду до такой огромной плотности, возражает психологическая инерция, нужно совершить колоссальную работу против сил тяжести, скомпенсировать потенциальную энергию тяготения. Для нейтронной звезды величина этой потенциальной энергии около 1073 эрг. Но… ведь как раз такая энергия выделяется при взрыве сверхновой! Вот и решение. Да, нейтронные звезды могут существовать.

Более того, никакие другие звезды, кроме нейтронных (гиганты, обычные и белые карлики), не могут объяснить такого огромного выделения энергии при вспышке. Отлично. Теперь можно остановиться, продумать эту идею, полученную методом направленной интуиции. Но… разве уже все ячейки заполнены? Есть еще одна характерная длина, еще одна комбинация мировых постоянных — на восемнадцать порядков меньше предыдущей длины! Этой длине соответствует звезда с радиусом 10 -13 сантиметров. Размер электрона. Звезда, сжатая почти в точку…".

Подобный метод помог Ф. Цвикки сделать в конце 1930-х годов еще ряд научных открытий. В начале Второй мировой войны Ф. Цвикки, ставший гражданином США, был призван на военную службу и до конца войны занимался разработкой ракетных систем. Свой метод он применил и здесь, составляя для ракетных двигателей схемы со всеми возможными параметрами.

Что такое периодическая система Менделеева? По сути — это "контрольный перечень" элементов по зарядам атомных ядер, оформленный в таблицу, вертикальные столбцы которых объединяют группы элементов, сходные по свойствам. Появившись на свет, таблица позволила определить характеристики недостающих элементов и тем самым помогла их открыть.

То же самое можно сказать про классификацию Линнея. "При применении идей Линнея, — писал В. Вернадский, — сразу открылось множество совершенно неожиданных правильностей и соотношений, возникли совершенно новые научные вопросы, не приходившие в голову предшествовавшим натуралистам, появилась возможность научного исследования там, где раньше предполагалась "игра природы" или не подчиняющиеся строгим законам волевые проявления созидательной ее силы".

Но составить тщательный "контрольный перечень", который бы учел все особенности, бывает полезно не только в науке.

Во время знаменитой "Битвы за Англию" в воздухе над Британией схватились истребители двух типов — немецкий "мессершмитт" и английский "спитфайр". В мощности двигателей — 1175 и 1030 л.с. соответственно — превосходство имел "мессершмитт", в весе — тоже: немецкий самолет был легче на 200 килограммов. Но в ходе боев выяснилось, что быстрее летает, как ни странно, именно "спитфайр". Объяснялось это тем, что немецкие конструкторы, достигнув отдельных выдающихся характеристик, на этом успокоились, английские же постарались учесть все факторы, которые только могли.

На английском самолете убиралось заднее колесо — в отличие от немецкого, — что снижало аэродинамическое сопротивление. Перед каждым боевым вылетом отверстия пулеметов "спитфайра" заклеивались тканью, которая рвалась во время стрельбы.

Контуры немецкого истребителя были "рублеными", англичане же придали крылу трудную в технологии эллипсообразную форму, которая, однако, минимизировала так называемое индуктивное сопротивление.

"Спитфайр" имел необычно широкое для истребителя крыло, с удивительно малой его высотой. Но коэффициент лобового сопротивления крыла пропорционален квадрату отношения именно высоты крыла к хорде. Лобовое сопротивление крыла "спитфайра", таким образом, оказалось ниже. Широкое крыло к тому же давало большую маневренность.

Несмотря на численный перевес люфтваффе, доминирования в воздухе Гитлер так и не получил — и именно из-за этого не решился высадить свои войска в Великобритании, решив поискать шансы в другом направлении.

Английский ученый в области методов конструирования Дж. Джонс полагает, что "контрольные перечни — самое простое и приносящее непосредственную пользу средство решения проектных задач". Контрольные перечни в Британии составляются на многие изделия. Даже планировка рабочего места в британском военном ведомстве проверялась на соответствие определенному контрольному перечню (этот пример приводит Дж. Джонс).

"Контрольные перечни" под названием "бизнес-планов" активно используются в организации бизнеса. Американский миллионер Харри Роузен в книге "Как стать миллионером" советует:

"Составляйте свой бизнес-план так, как если бы вы объясняли свои мысли работнику: Что представляет собой то дело, которым вы намерены заняться? Где вы будете этим заниматься? Какую продукцию или услуги вы будете предлагать? Дайте описание рынка вашей продукции или услуг. Сообщите обо всех связанных с этим делом людях. Определите источники ресурсов. Цели. Как (метод) и когда (график) вы будете осуществлять свою деятельность, чтобы выполнить поставленные цели?

…Составляйте списки. Составьте список самых важных вещей, которые определяют ваш успех. Составьте список того, что может поставить под угрозу достижение успеха".

Последние слова следует отметить особо. Они говорят, что необходимо, по сути, создавать не один, а ДВА контрольных перечня. Один — позитивный, другой — негативный. Негативным часто пренебрегают — а порой именно он дает самые важные идеи.