Можно ли наполнить ведро три раза, ни разу его не опорожнив?
С одной стороны – это пример неполноты начальных условий задачи. С другой – множественности правильных ответов.
Можно наполнить даже больше трёх раз. Просто между наполнениями будет значительный промежуток времени, необходимый для испарения жидкости. Её никто не выливает, она исчезает сама!
А поскольку в исходном контексте не сказано, чем наполнять ведро, то первый раз оно наполнено окружающим газом, потом туда можно насыпать (до краёв) пористый наполнитель – адсорбент с определённой насыпной плотностью и, наконец, залить в ведро воду, которая займёт пространство между наполнителем и внутри него. Все три раза мы чем-то ведро наполнили, но ни разу не опорожнили.
Приведём и третье решение, известное в виде суфийской притчи «О наполненном сосуде»:
«К некоему богачу пришёл голодный суфий. Богач велел дать ему большую миску супа, а когда суфий поел, спросил, сыт ли он. Услышав утвердительный ответ, он приказал дать суфию ещё и мяса. Тот съел всё дочиста и на вопрос богача снова ответил, что наелся. Тогда ему принесли кувшин молока, который тут же был выпит до дна. Богач засмеялся и спросил: „Зачем же ты говорил, что сыт, если не прочь был поесть и ещё?“ Тогда в ответ суфий взял кувшин и доверху наполнил его камнями. „Полон ли кувшин?“ – спросил он богача. „Конечно“, – ответил тот. В промежутки между камнями суфий насыпал, сколько мог, песку и спросил снова: „Теперь полон?“ – „Ну, теперь-то уж наверняка!“ – воскликнул богач. Тогда нищий налил в кувшин воды, наполнив его и в третий раз».
Как пример неединственности решений, вот классическая ТРИЗовская задача, подобрана Г. С. Альтшуллером в качестве примера эффективного инженерно-технического мышления ещё в 1980-м году. Она справедливо перекочёвывает из пособия в пособие.
В резервуарах для хранения нефти имеются потери из-за ее испарения. Известен способ хранения, по которому поверхность нефти закрывают плавающими экранами. Испарение резко уменьшается, если зазор между экраном и стенкой мал. Но стенка деформируется под действием меняющейся нагрузки и мешает свободному движению экрана. При большом зазоре экран двигается свободно, но нефть сильно испаряется. Как быть?
Чтобы крышка на поверхности нефти в баке не заедала, предложено сделать «крышку» из пены, которая заполнит часть пространства над поверхностью нефти (Михайлов, 2003, № 7). Было также предложено насыпать на поверхность нефти плавающие мелкие шарики, которые бы образовали своеобразную крышку.
Биолокация, в частности «лозоходство» – древнейшая традиция изысканий (на «новоязе» – «мониторинга») подземных вод, а также решения многих других проблем горного дела, к сожалению, почти полностью забыта под натиском цивилизации. Но из старинных «лозоходство» далеко не единственный метод. На одном из семинаров по междисциплинарным исследованиям мы попросили наших слушателей придумать ещё какие-нибудь быстрые и доступные простому смертному способы нахождения водяной жилы, например для того, чтобы выкопать банальный колодец.
Идей тут может быть много, включая следопытные. Надо исследовать почву и посмотреть на поведение растений и насекомых, на жизнь которых влияет влажность и, следовательно, испарение воды, проникающей в почву из подземного источника – картина произрастания первых и передвижения вторых будет неравномерная, топологическая. Чёрный тополь, камыш, хвощ, крупнолистный щавель растут вблизи подземных родников; мать-и-мачеха кучно растёт над родниками; лютик растёт дорожкой прямо по ходу жилы. На использовании живых сил Природы основано современное учение «Пермакультура» от англ. permanent agriculture – «Долговременное сельское хозяйство», система взглядов на проектирование окружающего человека пространства, а также система ведения сельского хозяйства. Сторонники учения есть в разных странах, включая Японию, Австралию, Австрию. Главным образом там, где с особой тщательностью следят за экологией.
Конечно, на сегодняшний день единственно надёжный способ такого рода изысканий – бурение на воду. Ибо вода может залегать на разных глубинах. Озвученные предложения применимы до глубины порядка 10 метров. А точнее, 5–7 метров. Но и в этих случаях всё равно бурят (обычно бьют) пробную скважину. Самое плохое не то, что воды нет, а то, что она, может быть, и есть, но не надлежащего качества. Более того, вода может быть разного качества на разных горизонтах. Вот и приходится «колотить» дыру глубже, чем хотелось бы, а затем вытаскивать трубу и проверять воду на разных «уровнях». Так что задачка будет решена в полном объёме весьма нескоро, но иногда помогают и такие вот элементарные изобретательские решения.
Изобретательность проявляется в самых разных областях. Наш коллега, автор ряда удачных изданий на тему развития творческого мышления, Анатолий Александрович Гин приводит задачу о Персее и Медузе Горгоне из книги Е. Черниховича «Винни-Пух решает вслух»:
«Древнегреческий герой Персей должен был убить Медузу Горгону, не глядя на неё – иначе бы он окаменел. Как Персей решил эту задачу – известно из мифа: Персей сражался с Горгоной, глядя на её отражение в своём медном щите.
Мы предлагаем усложнить задачу: предположим, окаменеть можно не только от взгляда Медузы, а и от её страшного вида – тогда и зеркало не спасёт.
Как же быть? Противоречие: Медузу надо увидеть, чтобы убить, и нельзя увидеть, чтобы не окаменеть.
Возможный ответ: использовать кривое зеркало – в нём она будет скорее смешная, чем страшная.
А теперь ещё усложним задачу. Предположим, что можно окаменеть от ужаса, увидев Медузу даже в кривом зеркале. Как быть?
Возможные ответы: определять местоположение Горгоны по тени; облить её чем-то очень пахучим и ориентироваться по запаху; пусть на неё лает собака (она не окаменеет – ведь не человек) – а Персей по повороту головы собаки будет знать, где Медуза…»
Справедливости ради – Медуза обращала в камень всё живое, и собака бы вряд ли помогла. А можно ли было заново усыпить проснувшуюся Медузу? Как вы полагаете? Уж если боги Гермес с Аидом одолжили Персею пару своих вещиц, почему бы и нет – окропить Горгону можно было бы вполне подходящим для этого зельем, парализующего действия!
Фермеры южноафриканской провинции Трансвааль ежегодно терпят значительные убытки. Стада павианов нападают на плантации, едва поспевает урожай мандаринов. Не помогают ни сторожа, ни собаки, ни ружьё. К ним обезьяны привыкают. Как фермерам защитить плоды и спасти урожай?
Посмотрим, что предлагали в своё время по этому поводу студенты МИФИ на факультативных занятиях по развитию изобретательских способностях (2006 г) своему лектору и одному из авторов этой книги Сергею Владимировичу Ёлкину.
Первый же шуточный ответ почти попал в цель: «Привести медведа:)». Решение, вероятно, основывалось на личной аналогии, было эмпатическим.
Павианы, несомненно, боятся крупных кошачьих, это заложено на уровне инстинкта. Но хищники могут напасть на людей. Значит, надо создать иллюзию присутствия хищника. Это можно сделать либо звуком, либо запахом (собрав фекалии в цирках и зверинцах), либо тем и другим одновременно, либо попеременно, а в качестве показательного выступления, которое бодрит «психику» павианов, на их глазах исполинской кошке скармливают одного из обезьяньих сородичей «под мандариновым соусом».
Лектор, впрочем, хотел обойтись без введения в задачу ещё одного внешнего персонажа и решил навести слушателей на рассуждения категориями ТРИЗ: «Идеальный конечный результат (ИКР) – это эвристический приём, уменьшающий влияние психологической инерции и позволяющий ориентироваться на самое лучшее из решений на основе сформулированного противоречия или, другими словами, ИКР – это когда техническая система сама выполняет полезную функцию. Противоречие для нашей ситуации: с одной стороны, павианы крадут мандарины, а с другой стороны – павианы не должны красть мандарины. Т. е. ИКР – павианы должны сами себя отпугивать. Как это реализовать?»