Основы научных исследований: Учебное пособие, страница 20

Инженерный и научный поиск — это нечто другое, это ра­бота мысли, работа творческая и довольно неопределенная, потому что, начиная осмысливать задачу, как правило, еще не знаешь, каким будет найденное тобой решение. Неопреде­ленность творческого поиска служит основой для многих легенд о случайности, какой-то сверхъестественной неожиданно­сти, с какими совершаются открытия, возникают гениальные теории и изобретения

Всем приходилось слышать о роли яблока, упавшего на го­лову, в открытии И. Ньютоном закона всемирного тяготения; о том, что Архимеду мысль о его законе пришла в ванне; о том. что Д. И. Менделееву его гениальная таблица «представи­лась» во сне ...

Такие «примеры» можно было бы продолжить, Рассказывая их, люди упускают главное. Да, мысль может прийти и часто приходит неожиданно. Вспомните из своей повседневной жизни, как часто фамилия человека или номер телефона, которые вы пытаетесь безуспешно вспомнить, вдруг спустя какое-то время, тогда, как вы думаете уже о другом или заняты каким-то иным делом, совершенно четко всплыва­ет в вашей памяти.

Это все так, но ведь скольким людям за историю человечества падали на голову яблоки, но никто, кроме Ньютона, закона тяготения не нашел. Так что дело не в яблоке. И. Нью­тон, один из гениальных представителей рода человеческого, на вопрос, как ему удалось найти это решение, говорят, отве­тил просто: «Я постоянно об этом думал». И это, скорей всего, не легенда. Все достижения науки и техники созданы в резуль­тате напряженной работы мысли, упорного творческого тру­дя. Поэтому решения, возникающие в таком процессе, называ­ют творческими.

Творческое решение. Какое решение можно назвать твор­ческим? Точную формулировку здесь дать трудно, но несом­ненны два признака творческого решения:

оно должно быть новым, но одной новизны недостаточно;

решение должно быть полезным в широком смысле слова (или ценным в эстетическом отношении, если иметь в виду произведение искусства).

Новизна и полезность, в частности, являются главными признаками, по которым устройство или способ могут быть признаны изобретением.

Обычно творческое решение характерно еще одним приз­наком — простотой. Все гениальное, говорят, просто. Самые важные научные открытия вносили и вносят ясность в те яв­ления, которые представлялись очень сложными. Недаром на­иболее фундаментальные законы науки (законы Ньютона. Кеплера, Ома, Кулона, теория относительности Эйнштейна) выражаются очень простыми математическими формулами.

Сущность творческого процесса заключается в реоргани­зации имеющегося опыта и формировании на его основе но­вых комбинаций.

Любое творческое решение основывается на знаниях. Трудно рассчитывать создать что-то новое без достаточной подготовки, без изучения всего предшествующего опыта. Именно недостаточными знаниями объясняются неудачи мно­гих горе-«изобретателей», создающих свои «деревянные вело­сипеды». Новая идея, творческая мысль — это новое, по мне­нию автора идеи, сочетание нескольких известных элементов знания. Чем больше запас знаний инженера или исследовате­ля, тем больше у него «сырья» для создания новых творческих решений.

Различают два уровня творчества.

«Низший», если так можно сказать о творчестве, связан с расширением сферы применения уже имеющихся знаний или технических решений Это перенос, например, на тепловоз решений или конструкций, отработанных в судостроении, авиации, автотранспорте. Если оно удачное и дает положи­тельный эффект, то такое решение можно считать творческим.

«Высший» уровень творчества — это те великие открытия, новые законы и концепции, о которых говорилось выше и ко­торые создают перевороты в науке и технике.

Процесс инженерного и научного творчества — это процесс мыслительный. Он протекает неравномерно по времени, но его результаты W пропорциональны усилиям, энергии Е. Если мы представим условно график результативности мыслитель­ного процесса W=f(E) (рис. 4.1,а), то на нем можно разли­чить три участка. Первый (см. / на рис. 4.1,а) — это как бы вхождение в работу. Каждый, в том числе студент, начиная изучение какого-либо вопроса, замечал наличие этого перио­да, когда, казалось бы, идет время, затрачиваются усилия, а результатов почти нет. Незадачливый студент, который ищет повода для того, чтобы облегчить свою работу, прерывает ее на этой стадии, считая, что «все непонятно». А это лишь начало, неизбежная затрата усилий, чтобы освоиться с материа­лом, сосредоточиться и, наконец, даже заставить себя рабо­тать. После этого наступает второй этап (//) — процесс про­дуктивной работы, когда результаты прямо пропорциональны усилиям. Если, например, рассматривать процесс подготовки студента к экзамену, то на этой стадии объем усвоенного или повторенного материала растет пропорционально затрате труда (времени).

Затем наступает третий этап (III) — «насыщение», на ко­тором эффективность труда снижается. Нужен перерыв, пере­дышка, не обязательно отдых, но переключение на другие за­нятия. На рис. 4.1,6 в виде условной производной dW/dE на­глядно видно различие эффективности на разных этапах мыс­лительного процесса: ее стабильность на этапе // и снижение на этапе ///. Ясно, что продолжать тратить усилия на этапе /// бесполезно, его не надо затягивать и следует отложить про­должение работы.

Процессы поиска инженерных и научных решений требуют неоднократного повторения мыслительного процесса (рис. 4.1,б), в конце которого и будет найдено решение.

«В человеческой жизни мало таких радостных моментов, которые могут сравниться с внезапным зарождением обобще­ния, освещающего ум после долгих и терпеливых изысканий. То, что в течение ряда лет казалось хаотическим, противоре­чивым и загадочным, сразу принимает определенную гармо­ническую форму... кто испытал раз в жизни восторг научного творчества, тот никогда не забудет этого блаженного мгнове­ния»,— писал Петр Алексеевич Кропоткин, известный русский революционер XIX века, много занимавшийся научным твор­чеством после выхода в отставку с военной службы еще до своей активной революционной деятельности 1