Павел Амнуэль - Загадки для знатоков: История открытия и исследования пульсаров.

Конечно, в реальности все не так просто. Даже выявив противоречие, ученый чаще всего вынужден изменять не одну из клеток морфологического ящика, а множество — ведь даже в случае со сверхновыми Ф. Цвикки мог объявить: «…выделяется ядерная энергия», и тогда пришлось бы менять другие клетки, и предсказание нейтронных звезд могло не состояться. Искать один вариант среди тысяч — дело трудное и долгое. Хорошо бы иметь какой-нибудь набор правил, аналогичный тому, который существует в ТРИЗ. Назовем этот набор правил эвристором. Эвристора научных изобретений и открытий еще нет, но на пути его создания вряд ли можно пройти мимо статистики уже сделанных открытий. Сейчас еще нет исследования, в котором анализировалось бы, в каких фантограммах были спрятаны открытия, сделанные за долгую историю науки. И главное — как эти открытия были сделаны. Почему в каждом конкретном случае выбирались одни клетки фантограммы, а не другие. Почему был использован именно этот прием, а не другой.

Нужно собрать и разложить по карточкам как можно больше открытий (в идеале все), сделанных за сотни лет. Для каждого открытия указать его теоретическое обоснование. Построить фантограмму, из которой, по сути, было «вынуто» открытие. Выявить, какое научное противоречие это открытие разрешило. И основной этап исследования: эмпирически отыскать правила, по которым именно эти клетки и именно эти приемы привели к открытию. Правила, которые по идее должны быть применимы к любому морфологическому ящику, для какой бы задачи он ни был составлен.

Чтобы выявить правила получения изобретательских идей, понадобилось исследовать около ста тысяч авторских свидетельств, и ушло на это у Г. С. Альтшуллера около десяти лет. Коллектив ученых, обладая современной вычислительной техникой, может справиться с задачей быстрее. Главное — начать…

Но даже если, не зная эвристора, просто строить фантограммы, уже и в этом случае можно достигнуть прекрасного эффекта — натренировать воображение, научную фантазию, научиться думать раскованно. А возможно — и предсказать открытие…

Пользуясь фантограммой, можно сейчас сделать то, чего не сделали астрофизики в середине шестидесятых годов. Объединим все известные в то время свойства нейтронных звезд. Вот, что получится:

1. Нейтронная звезда вращается, и период ее вращения может быть намного меньше секунды.

2. У нейтронной звезды сильнейшее магнитное поле — десятки миллиардов гауссов.

3. Нейтронная звезда способна генерировать быстрые частицы, которые, попадая в сильнейшее магнитное поле, должны излучать.

4. Ось вращения нейтронной звезды может не совпадать с осью ее магнитного дипольного поля.

5. Вращающийся магнитный диполь (звезда) может быть источником излучения.

6. И главное — нейтронная звезда может быть активной.

Используя прием объединения, получим, что нейтронная звезда должна быть источником мощного излучения, и поскольку звезда быстро вращается, излучение должно быть переменным, и период должен совпадать с периодом вращения нейтронной звезды вокруг оси. Иными словами, должны наблюдаться мощные источники излучения, переменные с необычными для астрономии периодами — меньше секунды! Здесь не сказано, в каком диапазоне длин волн должны излучать нейтронные звезды. Нужно искать во всех. Может быть, если бы к 1967 году была построена такая фантограмма, пульсары были бы предсказаны?

Сейчас ученые строят фантограммы подсознательно, интуитивно делается и выбор. А цель в том, чтобы научиться сознательно возводить фантограммы, название которым — открытия. Разобраться в правилах, усвоить приемы, выявить типичные противоречия и способы их устранения. Потом можно и «забыть» все это, опять свести поиск и выбор к автоматизму. Но — к осознанному автоматизму.

Представьте себе водителя, который, не умея управлять машиной, едет, полагаясь лишь на интуицию, по дороге, вымощенной открытиями. И представьте другого водителя, который изучил свою машину в совершенстве, умеет управлять ею так, что это стало его второй натурой, ушло в подсознание. Этот водитель тоже полагается на интуицию. Оба едут, любуясь дорогой, отдавшись движению в незнаемое. От открытия к открытию. Но кто едет быстрее? И в какую машину сели бы вы, читатель?

Английский радиоастроном Э. Хьюиш в 1948 году заинтересовался проблемой распространения радиоволн в прозрачной неоднородной среде. Это очень интересная и важная для астрофизики проблема.

Почему мерцают звезды? Свет, проходя сквозь толщу земной атмосферы, встречает на своем пути неоднородности воздушного океана — разрежения, уплотнения, вызванные движениями воздуха. Из-за этого свет рассеивается, и нам представляется, что звезда становится то ярче, то слабее — мерцает. А радиозвезды? В 1948 году набирала силы радиоастрономия, были открыты радиозвезды — точечные, подобные звездам, источники радиоизлучения. Радиоволны, как и видимый свет, проходят сквозь неспокойную земную атмосферу. Радиозвезды тоже должны мерцать. Разница в том, что мерцания радиозвезд вызываются неоднородностями иного размера, расположенными на иной высоте. Э. Хьюиш и занялся исследованием радиомерцаний. Эта работа поглотила двадцать лет его жизни.

Э. Хьюиш был первым, кто сказал: радиозвезды мерцают не только потому, что радиоволны рассеиваются в земной атмосфере. Они мерцают и потому, что радиоволны проходят через межпланетное пространство. Ведь оно вовсе не пусто — оно заполнено плазмой солнечного ветра, и неоднородности в этой разреженной плазме тоже способны вызвать колебания яркости далеких радиоисточников.

Идея Э. Хьюиша была подтверждена в 1964 году, а год спустя Э. Хьюиш начал проектировать для Кембриджской обсерватории новый радиотелескоп с площадью антенн 18 тысяч м 2. Мерцания радиоисточников заметнее всего на длинных волнах — чем короче длина волны, тем слабее мерцания. Поэтому Э. Хьюиш выбрал для наблюдений довольно длинную волну 3,7 метра. Он сконструировал радиотелескоп сам. Сам же и построил — с помощью своих сотрудников и аспирантки Ж. Белл. Телескоп был не из самых сильных, к тому же кустарно сделанный. Достоинством, выделявшим этот радиотелескоп среди других таких инструментов, было то, что с его помощью можно было исследовать быстрые мерцания радиоисточников. Приборы были способны регистрировать изменения сигнала, продолжавшиеся десятые доли секунды. Никакие другие радиотелескопы того времени не были на это способны.