Д.Ю. Соколов

Необычные изобретения. От Вселенной до атома

Введение

Про изобретательство написано огромное количество книг и статей. Многие из них начинающему изобретателю читать трудно. Мне же хотелось написать книгу, которая будет понятна и интересна, но при этом окажет пользу и изобретателям, и просто любознательному читателю.

Эта пятая книга является продолжением цикла рассказов об изобретателях и изобретениях. Она основана в первую очередь на лекциях, прочитанных за последние годы студентам и школьникам.

Первая книга этого цикла «Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий», (М.: Техносфера, 2010) была предназначена для специалистов, давно работающих в науке. Второй книгой «Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах» (М.: Техносфера, 2011), я надеюсь, заинтересовал изобретательской деятельностью широкий круг читателей. Третья книга «Обучение изобретательству на интересных примерах» (М.: LAMBERT Academic Publishing) предназначена начинающему изобретателю в качестве пособия по созданию и патентованию своих первых изобретений. Четвертая книга «Создание, оформление и защита изобретений» (М.: ИНИЦ «Патент») рассматривает высокие патентные технологии.

Пятая книга расскажет читателю о необычных изобретениях, которые были сделаны в нашем материальном мире природой и человеком. На них не всегда выдавали патенты. Тем не менее, согласно патентному законодательству любой страны, многие из них являются настоящими изобретениями, созданы с использованием изобретательских методик и могли бы быть патентами защищены. В начальных главах я подробно остановился на тех областях, в которых не принято находить объекты изобретательства: на природных процессах, на художественном творчестве, а также на решении экстремальных задач. Этот материал может быть использован школьниками и студентами для самостоятельного изучения основ изобретательской деятельности.

Я надеюсь, что рассказанное ниже расширит кругозор заинтересованного читателя и будет полезно при решении различных технических и организационных задач. Ведь благодаря изобретениям люди делают свою жизнь проще, интереснее и богаче. Да и само человечество возникло и развивается благодаря тому, что кто-то первый взял заостренный камень и использовал его в качестве ножа, соединил камень с палкой, сделал топор и получил конкурентное преимущество, потом изобрел лук, освоил получение железа и проник в тайны космоса, одновременно совершенствуя свой мозг. Изобретательство в широком понимании этого слова – это отрицание предыдущих знаний с одновременным максимальным их использованием. Главная часть каждой формулы изобретения начинается словами: «…отличающееся тем, что…», и если было бы не так, то на земном шаре до сих пор жили только одноклеточные существа, непонятно откуда взявшиеся.

Многие изобретения сопровождаются примерами составления формул на них, что поможет начинающим разработчикам в защите своей интеллектуальной собственности.

Заключительная часть может быть полезна также разработчикам современной техники. Она рассказывает об изобретениях в нано-мире, а также затрагивает современные патентные технологии, которые должны сопровождать общее развитие науки.

В приложениях приведены универсальные шаблоны, позволяющие изобретателю без изучения патентного законодательства сразу составлять заявки на изобретения, что не исключает этого изучения в процессе работы.

Автор выражает благодарность:

Виктору Александровичу Быкову, генеральному директору ЗАО «НТ-МДТ», без поддержки которого эта и другие мои книги были бы невозможны;

Юрию Борисовичу Норштейну, который рассказал о своих творческих методах и предоставил для печати фрагменты произведений;

Виктору Эдуардовичу Языкову, с которым мы много раз обсуждали проблемы взаимоотношений человека и природы;

Ольге Андреевне Казанцевой – генеральному директору ЗАО «РИЦ «Техносфера»;

Марку Ивановичу Гаврилову – заместителю главного редактора журнала «Изобретатель и рационализатор», Владимиру Александровичу Фокину – научному редактору журнала «Наноиндустрия», Алексею Николаевичу Цаплину – менеджеру проекта журнала «Наноиндустрия», Нине Петровне Кузнецовой – главному редактору журнала «Патенты и лицензии», за поддержку развития новых направлений в изобретательстве; а также другим бескорыстным помощникам и читателям, которые проявляли интерес к тематике этой книги.

Глава 1

Изобретено космосом

По оценке многих ученых наибольшее число открытий в настоящее время происходит и будет происходить в науке о формировании и развитии Вселенной. Действительно, благодаря развитию техники в последнее время наши знания о Вселенной, возраст которой примерно 15 млрд лет, резко возросли. Ту ее часть, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню науки, часто называют Метагалактикой. Наблюдение за движением космических объектов вокруг невидимых масс практически подтвердило существование черных дыр. Причем их диаметры могут быть от 300 млн км до размеров атомного ядра. Хотя теоретически то, что свет может не покидать звезду, было рассчитано в 1783 году английским математиком Джоном Митчеллом и независимо от него в 1796 году французским астрономом и математиком Пьером Симоном Лаплассом. Возможность расширения Вселенной была предсказана российским математиком А.А. Фридманом в 1924 году на основе уравнений Эйнштейна, во что, кстати, сначала не поверил сам Эйнштейн. Но сначала американским астрономом Весто Мелвин Слайфером, а позже в 1929 году его коллегой Эдвином Хабблом было обнаружено, что галактики удаляются от нас. Существование «белых карликов», когда звезды сжимаются и приобретают плотность до 10 тонн на кубический сантиметр, было математически обосновано в 1920 году индийцем Субрахманьян Чандрасекхар. Астрономы того времени скептически отнеслись к возможности существования таких объектов. И только после революционных открытий в начале 1960-х годов кардинально изменили свои взгляды. Более чем через полвека Субрахманьян был удостоен Нобелевской премии за это открытие [1]. При обнаружении пульсаров – звезд, вращающихся со скоростями в сотни оборотов, в секунду, и квазаров (квазизвездных радиоисточников), имеющих размеры в миллионы световых лет, сами первооткрыватели этих объектов сначала не верили в их существование и искали ошибки в своих расчетах. В 2012 году была обнаружена прямоугольная Галактика, получившая название LEDA 074886 и расположенная в 70 млн световых лет от Земли. Исследование динамики расширяющейся Вселенной и распределения в ней массы с помощью орбитального телескопа «Хаббл» позволило выдвинуть гипотезу существования темной энергии и темной материи и даже построить плотность ее распределения в Метагалактике (рис. 1.1). При этом предполагается, что обычной материи во Вселенной всего 4,4 %, темной материи примерно 23 %, а остальные 72,6 % приходятся на темную энергию, которая так же, как и обе материи, обладает массой. Причем, что такое темная материя и темная энергия, непонятно до сих пор.

В этой главе мы более подробно остановимся на тех процессах во Вселенной, которые в какой-то мере понятны в настоящее время. Первый процесс – это образование планет. Благодаря тому же «Хабблу» обнаружены уже тысячи планет вне Солнечной системы вокруг различных звезд, и сообщения о новых планетах приходят чуть ли не каждый день. Причем у планет может быть более одного «солнца». В созвездии Скорпиона на расстоянии 22 световых года от нас обнаружена планета, по размеру близкая к Земле, вращающаяся вокруг звезды, которая, в свою очередь, вместе с ней вращается вокруг двойной звезды. То есть на этой планете существует большая проблема с ночью (рис. 1.2), что может быть очень даже хорошо для существования жизни. Наиболее распространенная теория (способ) формирования планет заключается в том, что пылевые околозвездные образования под действием гравитационных сил сначала образуют зародыши планет, которые притягивают к себе все большее количество космических тел до формирования полноценных объектов. Тем не менее в последнее время предложено еще несколько вариантов формирования планет. Например, гипотеза гравитационной неустойчивости, в результате которой планеты могут формироваться путем внезапного коллапса, приводящего к разрушению первичного газопылевого облака. Если рассмотреть все эти способы с точки зрения патентного законодательства, то они являются полноценными изобретениями, так как в них имеется новая последовательность действий и технический результат. Разумеется, мы не предполагаем получения патентов на подобные изобретения, ведь для этого необходимо желание автора.

Рис. 1.1. Распределение темной материи во Вселенной

Рис. 1.2. Планета на орбите двойной звезды

Интересна гипотеза возникновения воды на Земле. Согласно этой гипотезе, примерно 3,8–4 млрд лет назад, вскоре после формирования планеты, в нее ударился ледяной метеорит (их существование подтверждено современными астрономическими наблюдениями) в районе современного Тихого океана (рис. 1.3) и в итоге растаял. Одновременно благодаря гигантскому импульсу метеорита с противоположной стороны Земли отделился фрагмент, ставший впоследствии Луной. Косвенное подтверждение этому – геологические различия видимой и обратной стороны Луны, а также одинаковое соотношение изотопов титана земных пород и лунного грунта. Данная гипотеза согласуется с теорией В.И. Вернадского о скачкообразном возникновении многообразных форм жизни в результате гигантской космической катастрофы и с теорией внеземного происхождения жизни, называемой панспермией, выдвинутой более 150 лет назад немецким химиком Ю. Либнихом. Согласно этой теории предшественники первых организмов – пробионты, а может быть, и более сложные образования проникли на Землю из Космоса внутри метеоритов, называемых хондритами – предположительно это остатки разрушившихся обитаемых планет. Метеориты обгорели снаружи при прохождении плотных слоев атмосферы, часть из них могли сохранить внутри несгоревшие фрагменты жизни, раскололись при ударе о сушу и доставили на Землю протожизнь, которая при подходящих внешних условиях получила развитие. Это подтверждается последними исследованиями, которые показывают, что скачкообразное развитие жизни началось около 3,8 млрд лет назад, как бы без подготовки предбиологической фазы, которая по некоторым расчетам тоже должна была составлять примерно такой же промежуток времени. А вот этого времени как раз на Земле и не хватает, ведь ей всего 4,5 млрд лет. В подтверждение этой гипотезы в настоящее время ведутся работы по исследованию возможности существования и развития живых организмов в открытом космосе. В рамках программы «Биориск – МСМ» Института медико-биологических проблем РАН на наружной поверхности корпуса космического аппарата устанавливаются контейнеры со спорами различных микроорганизмов и грибов с целью исследования их развития при температурах от –100 до +100 °C и под воздействием космических излучений. Американские и европейские ученые отправили в открытый Космос живые организмы. Несколько камней с побережья Великобритании с колониями бактерий, которые были закреплены на наружной обшивке космического корабля, пробыли в открытом Космосе 553 дня (рис. 1.4) и после возвращения на Землю сохранили способность к размножению. Мелкие насекомые тихоходки после 10 суточного пребывания в открытом Космосе смогли на Земле также дать потомство. Созданы устройства для улавливания в Космосе сложных органических молекул среди космической пыли [2]. Вполне возможно, что зачатки жизни прилетели на Землю также вместе с этим ледяным метеоритом. А теперь вполне логично объединить гипотезу возникновения воды на Земле с теорией панспермии. Ведь в последующем развитии жизни главную роль сыграла вода, очень важны были температурные циклические процессы, а также приливы и отливы, что непосредственно связано с существованием Луны. В качестве четкого описания предполагаемого процесса возникновения жизни на Земле в данном случае попробуем составить формулу изобретения на него. Справедливости ради следует заметить, что существуют и другие теории происхождения жизни на Земле [3, 4, 5] и возникновения на ней воды: путем доставки ее мелкими метеоритами и кометами, а также за счет химической реакции водорода и кислорода земного происхождения. Последняя не лишена смысла, так как есть предположения, что на ранней стадии существования Земли в ее недрах были целые пласты водорода и атмосфера содержала большое его количество. Этот водород вступал в реакцию с кислородом земной коры, и получалась вода. Кстати, и в настоящее время земная кора на 49,13 % состоит из кислорода [6]. Мы же остановимся на объединенной космической теории возникновения воды и жизни на Земле, которая подпадает под категорию «способ». Желающим научиться писать формулы изобретений будет показан пример их составления. Итак, вариант формулы изобретения на способ возникновения жизни на планете будет выглядеть следующим образом.

Рис. 1.3. Доставка воды на землю

Рис. 1.4. Живые организмы в открытом Космосе

1. Способ возникновения жизни на твердой планете, включающий формирование космического объекта, состоящего из воды в виде льда, столкновение космического объекта с твердой планетой, отделение от твердой планеты фрагмента с противоположной стороны от места ее взаимодействия с космическим объектом, захват фрагмента твердой планеты силами гравитации твердой планеты с обеспечением его орбитального движения вокруг твердой планеты, термическое воздействие на космический объект, его таяние, доставка предбиологической фазы жизни на твердую планету и развитие предбиологической фазы жизни в результате циклических температурных процессов, а также циклических приливов и отливов, связанных с гравитационными силами фрагмента твердой планеты, движущегося по ее орбите.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что доставку предбиологической фазы жизни осуществляют с помощью космического объекта, состоящего из воды в виде льда.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что доставку предбиологической фазы жизни осуществляют с помощью метеоритов – хондритов.

Если мы обратим внимание на первый пункт формулы изобретения, то увидим, что это просто краткое, но одновременно необходимое и достаточное описание процесса, которое при некоторой подготовке можно было бы произнести даже при устном общении. То есть формула изобретения это не что-то надуманное и непонятное, как многие предполагают. Единственное небольшое отличие формулы от нормальной человеческой речи состоит в том, что ее отличительные признаки всегда должны повторяться в полном объеме слов первоначального изложения. Например, если мы первый раз написали «фрагмент твердой планеты», то при последующих его упоминаниях должны называть только «фрагмент твердой планеты», а не «фрагмент», даже если 20 раз придется это повторять.

Два зависимых пункта (второй и третий) показывают альтернативные варианты доставки предбиологической фазы жизни на Землю. При обнаружении других вариантов переноса жизни, например посредством комет, они также могут быть внесены в зависимые пункты. Понятие альтернативности очень важно при написании зависимых пунктов формулы изобретения. Зависимые пункты могут быть альтернативны друг другу, но не должны быть альтернативны первому пункту формулы. В первом пункте формулы у нас написано про «доставку предбиологической фазы жизни на твердую планету», не конкретизируя, посредством чего, а в зависимых пунктах – что «доставку предбиологической фазы жизни осуществляют с помощью космического объекта, состоящего из воды в виде льда», а также «с помощью метеоритов – хондритов». Следует заметить, что это может быть не окончательным вариантом формулы изобретения. Например, если выяснится, что приливы и отливы для возникновения жизни не обязательны, то про отделение фрагмента планеты и приливы с отливами в первом пункте можно не говорить, а перенести это в зависимые пункты формулы.

Указание в первом пункте формулы изобретения на то, что планета «твердая», уменьшает так называемый «зонтик» изобретения, подробно о таких «зонтиках» я писал [7, 8]. Если выяснится, что жизнь может формироваться и на газообразных планетах, то только общие признаки нужно будет оставить в первом пункте формулы, а все альтернативные друг другу перенести в зависимые ее пункты. Например, понятие «твердая» из первого пункта перейдет в один из зависимых. В другом зависимом пункте появится понятие «газообразная планета». Для простоты первый пункт формулы изобретения приведен без ограничительной части (что тоже допускается), в нем не описано, что делалось раньше, нет слов «отличающийся тем, что» с последующими за ними отличиями. Эти традиционные варианты будут описаны далее.

В описании этого изобретения необходимо было бы привести ориентировочные массы твердой планеты, космического объекта и отделившегося фрагмента планеты, величину его орбиты, температурный режим на планете и другие численные значения способа. При известности отдельных этапов, входящих в способ, например образования клеточных структур из предбиологической фазы в результате циклических процессов, целесообразно приводить ссылки на опубликованные данные. Со структурой текста, ключевыми словами и другими особенностями заявок на изобретения можно ознакомиться в Приложениях 1 и 2.

В представленной формуле изобретения с целью упрощения были опущены другие важные факторы возникновения жизни. Например, мы не упомянули об аномально высокой плотности воды при 4 °C, которая снижается как при повышении температуры, так и при ее понижении. Благодаря этому свойству при похолодании до 4 °C вода с поверхности опускается на дно, а следующие более холодные слои воды остаются на поверхности и начинают выполнять роль «одеяла». Из-за этого водоемы не промерзают до дна, что способствует сохранению жизни в них. Но это уже другое изобретение. Кроме этого, вода обладает и другими уникальными свойствами, одно из которых – память на широчайший спектр воздействий, возникающая в результате структуризации воды [9], что, возможно, также способствовало возникновению жизни.

Описанный способ возникновения жизни не конкретизирует в качестве планеты Землю и может относиться к широкому кругу планет и описывать некий универсальный способ зарождения и развития жизни на них. При этом он не рассматривает гипотезы возникновения жизни в Космосе, одна из которых отводит на жизненный цикл от неживой материи до нашего уровня развития, включая предбиологическую фазу, примерно 8 млрд лет. Когда люди поймут эти процессы, то они могут быть представлены в виде формул изобретений, останется только вопрос их авторства.

Несколько слов надо сказать и о плохих изобретениях космоса. Про хорошие астероиды, которые доставили воду и жизнь на Землю, мы уже говорили, но в настоящее время, что с водой, что с жизнью, ничего хорошего от них ждать не приходится. Астероид, образовавший 35–40 млн лет назад в Сибири Попигайскую котловину, в поперечнике до 100 км выделил энергию, равную 1023 Дж [10]. Это в 1000 раз больше энергии самого сильного в истории человечества извержения вулкана Тоба, о котором будет сказано ниже. В Антарктиде на Земле Уилкса был обнаружен кратер диаметром 240 км. Причем эти гигантские размеры дали даже отрицательные гравитационные аномалии. Падение астероида в районе Мексиканского залива 65 млн лет назад уничтожило 75 % всего живого на Земле и привело, по основной версии, к гибели динозавров. Наибольший из известных в настоящее время астероидов Церера имеет в поперечнике 1000 км, при столкновении такого объекта с Землей жизни на ней придет конец. Астероид Апофиз с диаметром, вероятно, более 300 м приблизится на опасное расстояние к Земле в 2029 и 2036 годах. Конечно, существует теория видного английского ученого Джеймса Лавлока, согласно которой Земля является мыслящим субъектом. Эту же гипотезу ранее высказывали философ-позитивист Конт и «отец экспериментальной психологии» Фехнер [11]. А если субъект мыслит, то чаще всего и действует, и, может, в его арсенале существуют методы защиты. Ведь даже по одной из, скажем мягко, околонаучных версий Тунгусский метеорит был уничтожен неким энергетическим лучом, вышедшим из Земли. Хотя основную версию – взрыв кометы – пока никто не отменял. Справедливости ради надо заметить, что Лавлок в первую очередь рассматривает варианты «наказания» Землей человечества за «плохое поведения». В любом случае нам придется в самом ближайшем будущем изобретать методы борьбы с астероидами и кометами. И не только они могут представлять для нас опасность. Взрыв «сверхновой» звезды сопровождается гигантским выбросом гамма– и жесткого рентгеновского излучений, и если он произойдет на расстоянии ближе 10000 световых лет от Земли, то разрушит ее озоновый слой, в результате чего солнечный ультрафиолет может уничтожить нашу биосферу. Если в качестве защиты от астероидов и комет уже существуют хотя бы теоретические способы их отклонения или уничтожения, то как защититься от излучений «сверхновых» – до сих пор пока непонятно. Хотя до практической реализации устранения астероидной опасности еще очень далеко. Разрушить астероид ядерным взрывом теоретически можно, но был бы один удар о Землю, а будет десяток, да еще с радиоактивным заражением – неизвестно, что хуже. Подлететь к астероиду, закрепиться на нем, включить двигатели и изменить его орбиту можно пока только в мечтах. Как это: подлететь к объекту, который движется со скоростью 30 км/сек? Покрасить его взрывом в белый цвет, изменить давление солнечных лучей и соответственно траекторию тоже можно пока теоретически. Тем более что с ранним обнаружением дело обстоит хорошо только на бумаге. За последние десятилетия произошло несколько падений метеоритов на Землю с мощностью взрыва более 20 килотонн. Фиксировались любительскими съемками пролеты астероидов в верхних слоях атмосферы, имеющих размеры более 50 м. И практически ни одно из этих событий до подлета радарами замечено не было. И только после удара или пролета считались энергетические характеристики этих объектов. Для справки: челябинский метеорит 2013 года при диаметре более 10 м дал мощность взрыва более 100 килотонн в тротиловом эквиваленте.

Справедливости ради надо сказать, что не только защита от вредных изобретений Космоса тревожит лучшие умы человечества, но и вопросы более глубокого проникновения в него остаются актуальными. Космическую биологию мы уже упоминали. В конце 2011 года закончилась программа «Марс 500» по имитации полета на эту планету. В настоящее время подготовка к пилотируемому полету на Марс продолжается. Несмотря на временные неудачи, должна быть продолжена программа «Фобос-грунт». Ведется разработка малоразмерных космических аппаратов и космических электростанций [12]. Идут активные исследования возможности существования людей в космических поселениях [13]. По всем этим направлениям будет, где развернуться изобретательской мысли по освоению Космоса и по защите нашей планеты, об изобретениях которой мы поговорим в следующей главе.

Литература

1. Блох А.М. Нобелевская премия – популярно обо всем. – М.: БуКос, 2008. – 154 с.

2. Патент RU2189575, 2002.

3. Рутген М. Происхождение жизни. – М.: Мир, 1973. С. 96.

4. Иваницкий Р.Г. 21-й век: что такое жизнь с точки зрения физики // Успехи физических наук. – 2010. – Т. 180. – № 4. – С. 341. 360, 365

5. Реутов П.В., Шехтер А.Н. Как в 20-м веке физики, химики и биологи отвечали на вопрос: что есть жизнь? // Успехи физических наук. – 2010. – Т. 180. – № 4. – С. 393–414.

6. Лаверов Н.П., Медведев А.А. Космические исследования и технологии (в том числе и информационные): расширение знаний об окружающем мире // Наука и технологии в промышленности. – 2011. – № 4.

7. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий. – М.: Техносфера, 2010. – 136 с.

8. Соколов Д.Ю. Создание зонтичного и маскирующего патентов в области высоких технологий // Наноиндустрия. – 2010. – № 4.

9. Высотский В.И., Корнилова А.А. Активированная вода и память выды: мифы и реальность // Интеграл. – 2010. – № 4.

10. Резанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли. Акадения Наук СССР. – М.: Наука. 1980. – 175 с.

11. Лапшин И.И. Философия изобретения и изобретение в философии: Наука и школа, 1922. – 194 с.

12. Райкунов Г.Г., Мельников В.М., Чеботарев А.С. и др. Проблемы создания космических солнечных электростанций // Наука и технологии в промышленности. – 2011. – № 3.

13. Нечитайло Г.С., Юров С.С., Капитанов А.Б. Биохимические исследования растений, выращенных из семян, длительное время экспонированных на орбитальной космической станции «Мир» // Наука и технологии в промышленности. – 2011. – № 3.

Глава 2

Изобретательские методики планеты Земля

Теперь вполне логично рассмотреть некоторые изобретения, созданные природой на планете Земля. Частично этой темы я касался в [1, 2, 3], здесь мы поговорим об этом более подробно. В качестве незаурядного изобретателя, естественно в соавторстве с Землей, мы обратимся в первую очередь к Океану как наиболее динамичному объекту, в чем мы убедились в предыдущей главе.

Рассмотрим первое его изобретение – формирование береговой линии в скальных породах. Берег моря или океана очень часто представляет собой обрывистый склон и линию прибоя в виде пляжа с песком или галькой (рис. 2.1). Морские и океанские волны обладают большой разрушительной силой. При шторме и скорости ветра более20 м/сек давление на береговые скалы обычно составляет величину 3–10 т/м2. На побережье Черного моря это давление достигает величины 3 т/м2, а на побережье Южной Америки – даже 30 т/м2. Разрушительной силе волн способствует механическое воздействие песка и гравия на скалы, как абразивного материала. Наиболее часто первичный берег образуется в результате подъема или опускания суши либо изменения уровня Мирового океана и имеет некий угол по отношению к горизонту – склон, опускающийся в воду. Сначала волны формируют в береге выемку 1 (рис. 2.2), которая называется волноприбойной нишей. Далее верхние породы 2 ниши начинают осыпаться, и образуется крутой обрыв 3. Упавшие камни помогают волнам далее разрушать берег, формируя отвесную стену, называемую клифом (англ. сliff – обрыв), а сами, превращаясь в песок и гальку, образуют под обрывом пологую площадку 4 – бенч (англ. bench – скамейка). Часть этой площадки смывается в воду и становится подводной террасой 5. Если не происходит дальнейшего подъема (опускания) суши или изменения уровня океана 6, то формирование обрыва заканчивается там, куда доходят волны [4, 5]. На рис. 2.2 представлено изображение формирования береговой линии в том виде, в котором это необходимо при оформлении заявок на изобретения с указанием только тех элементов, о которых будет идти речь в формуле и описании. Работе волн помогает ветер, который в тропических циклонах достигает скорости 100 м/сек, а также изменения температур скальных пород, происходящие быстрее, чем у воды. Технический результат этого изобретения заключается, например, в формировании береговой линии, пригодной для причаливания судов. А при необходимости продвинуться вглубь суши можно по ущельям, которые формируют реки, но это уже другое изобретение. Итак, формула первого изобретения может выглядеть следующим образом.

Рис. 2.1. Южный берег Исландии. Фото Юлии Цветковой

Рис. 2.2. Формирование береговой линии

1. Способ формирования береговой линии, заключающийся в изменении уровня воды относительно берега, в периодическом воздействии на берег волнами, в образовании в береге волноприбойной ниши с горизонтальной и вертикальной частями, в разрушении и осыпании вертикальной части и дальнейшем воздействии на вертикальную часть волноприбойной ниши волнами, содержащими фрагменты вертикальной части.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействие на вертикальную часть волноприбойной ниши осуществляют ветром.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что периодически изменяют температуру вертикальной части волноприбойной ниши и воды, при этом поддерживая между ними разность температур.

Формула готова, для простоты она также не содержит ограничительной части. Теперь надо составлять описание. Главное, чтобы оно было понятно и подробно раскрывало формулу изобретения. В нем нужно будет привести информацию о материале берега и его прочностных характеристиках, о давлении волн и ветра, о размерах осыпающихся фрагментов вертикальной части волноприбойной ниши и их твердости, о скорости изменения температур берега (например, дневного – ночного) и их соотношениях со скоростями изменения температуры воды. В конце описания надо будет привести технические эффекты (результаты), о которых мы уже говорили. Другие чисто формальные разделы заявки (область применения, описания и критика прототипа) могут быть написаны за 30 минут и их примеры, как мы уже говорили, приведены в Приложениях 1 и 2. После этого подобную заявку можно было бы подавать в Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС). Общий объем заявки при такой формуле изобретения будет составлять 4–5 страниц печатного текста, шрифт 14, интервал 1,5. Делать подробное описание необходимо, чтобы его было достаточно для осуществления изобретения. Это требование возможности промышленного применения изобретения согласно п. 4 ст. 1350 четвертой части Гражданского кодекса, а также административного регламента ФИПС.

Следующее интересное изобретение Океана – образование коралловых атоллов (рис. 2.3). Это происходит следующим образом. Сами кораллы – это живые существа – полипы, содержащие кишку-мешочек и щупальца, расположенные в твердом панцире из кальцита. Полипы размножаются друг на друге, умирают и образуют причудливые кораллы. Живут они на глубине не более 50 м и при температуре воды не ниже 20 °C. В какой-то момент в Океане, например, происходит подъем суши, и образуются отмели или острова. Для простоты рассмотрим вариант с островом. На мелководье вокруг острова кольцеобразно начинают расти кораллы. Постепенно они поднимаются к поверхности воды и те, которые располагаются с наружной части отмели, начинают получать больше пищи из океана, и рост их ускоряется. Они поднимаются из воды и еще более препятствуют проникновению планктона внутрь кольца. Ветровая эрозия (а мы помним, какие ветра бывают при тропических циклонах) частично разрушает выступающие из воды кораллы, они превращаются в белоснежный песок и покрывают остров [4]. Атолл готов, и вот формула этого изобретения.

1. Способ образования атолла вокруг острова, содержащий равномерный рост кораллов на мелководье вокруг острова, постепенное уменьшение доступа питательных веществ к зонам кораллов, расположенных ближе к острову, и более интенсивный рост кораллов в зонах, соприкасающихся с открытой водой.

Рис. 2.3. Коралловый атолл

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кораллы подвергают ветровой эрозии, превращают их в песок, который оседает на острове.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что периодически меняют уровень воды вокруг острова.

В описании к этой формуле изобретения необходимо будет сказать, например, про скорость роста кораллов и примерные размеры выступающего кораллового кольца над водой. Обязательно надо будет дать диапазоны уклона дна вокруг острова. Понятно, что если дно будет уходить с большой крутизной, то атолл не сформируется, так как все полипы будут получать пищу равномерно, а ближние к берегу даже в большем количестве из более богатого приповерхностного слоя. Технические эффекты первого пункта формулы тоже есть. Это, например, долговечность существования острова внутри спокойной лагуны кольцевого рифа, появление неограниченного количества рыбы в этой лагуне, простота ее добычи, и наконец защита обитателей острова от нежелательных пришельцев. А чтобы туземцам можно было выбраться в открытый океан, нужно где-нибудь сделать незаметный проход в кораллах. У зависимых пунктов формулы изобретения (второго и третьего) тоже есть технические эффекты. Песок, смешиваясь с водорослями, дает плодородную почву. Приливы не дают застаиваться воде в лагуне, а еще оставляют водоросли на песке, что также повышает плодородие почвы. Я здесь поподробнее остановился на технических эффектах, чтобы подчеркнуть их значимость, так как если при экспертизе заявки будут найдены известные решения, «убивающие» отличительные признаки формулы, то новые технические эффекты могут быть основанием для выдачи патента. Разумеется, при образовании атоллов могут одновременно создаваться и острова при смыкании кораллового кольца, и это не единственный способ формирования островов. Часто они образуются при извержении подводных вулканов, как остров Пасхи. Соловецкие острова стали подниматься из моря после того, как скальные участки суши были разрушены и вдавлены ледником, внутри земной коры образовалось излишнее давление, которое в настоящее время и выдавливает их наружу. В любом случае возникновение островов способствовало развитию человеческой цивилизации. Тот же остров Пасхи показал пример фантастического мастерства и изобретательности местных жителей, которые делали статуи высотой с пяти– и даже семиэтажный дом [6, 7]. Об изобретениях, созданных на Соловках, я уже писал в [2, 3]. Погибшая при извержении вулкана цивилизация о. Санторин поражает даже тем, что от нее осталось. Кстати, здесь вулкан разрушил остров, который сначала при медленном истечении лавы им же и был создан. Венеция, Япония, Великобритания и многие другие страны показали примеры эффективного островного развития. Ограниченность ресурсов заставляла людей надеяться только на себя и проявлять чудеса изобретательности.

И наконец, самое интересное явление с точки зрения изобретательских подходов – образование тропических циклонов. Они преимущественно формируются в широтных зонах от 5 до 25 градусов, как в Северном, так и в Южном полушарии (рис. 2.4). Например, на 15-м широтном Северного полушария над океаном образовался очень теплый воздух, причиной этому может быть, например, рябь на воде, мгновенно меняющая коэффициент отражения солнечного света. Этот воздух поднимается вверх и над океаном образуется зона (нулевая) низкого давления 1 (рис. 2.5). А теперь представим себе, что условно на 10-м и 20-м градусах (ближе и дальше от экватора) образовались зоны высокого давления 2 и 3, это тоже вполне обычное дело. Эти зоны начинают стремиться к зоне низкого давления 1. Но Земля вращается, если смотреть на экватор, слева направо, и зона 2 на 10-м градусе (первая зона) вращается быстрее, чем зона 3 на 20-м градусе (вторая зона). Первая быстрая зона 2 стремится к нулевой зоне 1, входит в менее скоростные участки атмосферы, по инерции начинает обгонять окружающие участки и закручивается вправо. Вторая медленная зона 3 стремится к нулевой зоне 1, входит в более скоростные участки атмосферы, из-за своей инерционности начинает отставать от окружающих участков и закручивается влево. Таким образом формируется вихрь, направленный в Северном полушарии против часовой стрелки. Соответственно, циклоны, сформированные в Южном полушарии зоной низкого давления 4 и зонами высокого давления 5 и 6, имеют закрученность по часовой стрелке. Диаметр циклона может составлять несколько сотен и даже тысяч километров с безветрием в центре, называемом глаз циклона (рис. 2.4) до 60 км в поперечнике. Следует заметить, что ниже 5-го широтного градуса циклоны не образуются, так как в области экватора у близлежащих участков скорости меняются не быстро, а выше 25-го широтного градуса их образование затрудняется меньшим углом падения солнечных лучей на поверхность океана и соответственно уменьшением температурных аномалий. Справедливости ради надо заметить, что в связи со всеобщим потеплением регион возникновения циклонов расширился. Например, в 2004 году в Южной Атлантике, гораздо выше 25-го широтного градуса, впервые возник мощнейший циклон и обрушился на Бразилию [8]. Вообще говоря, для образования циклона не так уж важно формирование зон высокого давления выше и ниже зоны низкого давления, циклон начнет формироваться даже при наличии одной лишь зоны низкого давления с нормальным давлением вокруг нее. Ведь нормальное давление также устремит потоки воздуха в нулевую зону [4]. Начнем составлять формулу изобретения на способ формирования циклонов с самого начала процесса возникновения планеты. Это сделано умышленно, чтобы показать, что даже в усложненном варианте формулы могут быть достаточно понятными.

Рис. 2.4. Формирование циклона

Рис. 2.5. Циклоны в Северном и Южном полушариях

1. Способ создания вихревых потоков газа, включающий формирование вращающегося вокруг своей оси объекта преимущественно круглой формы, окруженного газовым слоем, создание на его поверхности зон жидкости, нагревание вращающегося объекта источником излучение, расположенным в зоне, близкой к экватору вращающегося объекта, и создание локальных зон нагрева газового слоя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что локальные зоны нагрева газового слоя формируют путем изменения коэффициента отражения жидкости за счет создания ряби на ее поверхности.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что локальные зоны нагрева газового слоя формируют преимущественно в зонах от 5-го до 25-го градуса в обе стороны от экватора.

В этом случае формула написана в общем виде для любой планеты с атмосферой [9]. Я не упомянул в формуле изобретения вращение планеты вокруг звезды, годовое смещение ее оси и вращение звезды в составе галактики, так как, по моему разумению, это не сильно повлияет на образование циклонов. В описании изобретения нужно будет сказать о конкретном расположении источника излучения относительно экватора, о закрученности циклонов в Северном и Южном полушариях, о спиралевидной форме вихря, о вполне определенных давлениях в центре циклона и на периферии, о влиянии пассатов, о скоростях движения воздушных масс и, в конце концов, о высоте волн в центре и по краям циклона. Вся эта дополнительная информация может помочь в том случае, если эксперты «убьют» все признаки формулы изобретения. По закону в процессе экспертизы изобретатель имеет право дополнять первичную формулу изобретения признаками, приведенными в описании. Конечно, читателю придется писать формулы изобретений, придуманных человеком. Но они не будут сильно отличаться от предложенных вариантов. Я же их привел для того, чтобы образно и доходчиво рассказать, как готовятся формулы изобретений. Возможно, это уменьшит страх многих разработчиков перед составлением заявок на свои изобретения и, соответственно, сократит наше отставание в области защиты интеллектуальной собственности.

Следующие примеры связаны с горообразованием. Одна теория на первое место выводит движение материков, столкновение их и подъем краевых участков суши над уровнем океана. Доказательства этого находятся на вершинах Гималаев в виде слоев, когда-то сформированных на дне океана.

Другая теория основана на конвективных подкорковых течениях в недрах Земли. Обе теории можно изложить в виде последовательности действий, и, соответственно, обе они попадают под определение изобретений. И еще немного о вулканах, которые тоже образуют горы. Этна за счет вышедшей лавы поднимается более чем на 3300 м, Эльбрус – более чем на 5600 м. При этом частые извержения одного и того же вулкана – это, скорее всего, хорошо, так как излишнее давление внутри Земли в этом месте, как из клапана, сбрасывается наружу, а это уже положительный эффект – важный признак изобретения. Этна за счет постоянных извержений не представляет большой опасности, а вот Везувий надолго закупорился остывшей лавой и начинает беспокоить Юг Италии. Не говоря уже об Иеллоустонском парке, который может превратиться в супервулкан и забеспокоить не только Америку, но и всю планету. Его предполагаемое извержение может сравниться только с извержением супервулкана Тоба, случившимся 73–75 тыс. лет назад в Юго-Восточной Азии, которое уничтожило большую часть растительного и животного мира планеты. Несколько меньшее извержение вулкана Санторин 1450 года до н. э. разрушило целое островное государство, и оно частично ушло под воду. При извержении вулкана Тамбор в 1815 году в Индонезии его высота уменьшилась с 4000 до 2860 м, и было выброшено около 100 км3 горных пород в атмосферу. Разрушение гор при извержении вулканов происходит не только из-за «разбрасывания» их фрагментов в разные стороны взрывом, но и из-за обрушения того, что осталось, в пустоты, откуда вырвались раскаленные газы и лава. Следует заметить, что эти два извержения с энерговыделением каждого 1020 Дж были самыми разрушительными в истории современного человечества. Для сравнения: самое мощное извержение ХХ века камчатского вулкана Безымянный в 1956 году покрыло пеплом площадь в 60000 км2, а дом вулканологов (к счастью, без людей), расположенный на расстоянии 12 км от центра взрыва, был буквально сдут взрывной волной, от него не осталось ни одной доски [10]. Так вот это извержение на Камчатке в сто тысяч раз меньше по энерговыделению, чем извержение Санторина или Тамбора, которые, в свою очередь, были, как минимум, на порядок меньше извержения Тобы и возможного Иеллоустонского. То есть в одном Тобе – миллион Безымянных. Это были плохие изобретения природы. Хотя довольно часто, когда кому-то делается плохо, где-то возникает и хорошее. Пусть Тоба и уничтожил большую часть тогдашнего человечества, но многие считают, что после извержения оставшимся в живых гоминидам пришлось интенсивнее шевелить мозгами для выживания, и, в конце концов, появился человек современного типа. И несколько слов о землетрясениях. Продолжают двигаться тектонические плиты, что приводит к землетрясениям и изменениям рельефа поверхности Земли. Например, при восьмибалльном (по шкале магнитуд) Гоби-Алтайском землетрясении 1957 года волны в скальных образованиях достигали высоты 10 метров, а разломы были длиной около 300 км. При японском девятибалльном землетрясении 11 марта 2011 года 600-километровая плита под водой сдвинулась на 10–15 м, чего ранее не было зафиксировано в истории наблюдений. Увеличение магнитуды на 1 балл соответствует увеличению энергии землетрясения в 32 раза. Но землетрясения вызывают еще и цунами. Несмотря на феноменальную силу этого японского землетрясения, основные жертвы и разрушения были вызваны цунами. Причем высота волны этого цунами была в пределах нормальных значений. А наивысшая высота волны в недавней истории была зафиксирована в 1958 году на юго-востоке Аляски. Здесь толчки вызвали резкий сход ледника и оползней в залив, где в совокупности с обыкновенным цунами и спецификой заливов, как усилителем цунами, гигантская волна смыла сосны на высоте 600 м над уровнем моря. Правда, в этих изобретениях будет очень трудно найти положительный эффект.

Теперь о реках. Циклические температурные дневные и годовые процессы, связанные с вращением Земли вокруг Солнца, вызывают испарение воды и ее конденсацию в виде осадков, что в совокупности с таянием ледников и излишками подземных вод в первую очередь формирует реки. В этом случае также имеет место последовательность действий, имеющих конкретный результат, на что может быть составлена формула изобретения.

Здесь приведена только малая часть природных процессов неживой природы, которые гипотетически можно было бы защитить патентами. Существует еще морское течение Гольфстрим, которое за сутки переносит энергию, близкую к энергии сжигаемого человечеством угля за 10 лет [8]. Это течение влияет на биосферу всей северо-западной части Восточного полушария. Продолжает работать магнитная защита Земли, отклоняющая потоки солнечных ионов и образующая ионосферу, которая, в свою очередь, поглощает нежелательное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца. При этом ионосфера отражает радиоволны, приходящие из Космоса, что очень важно, так как последние исследования говорят о влиянии на человеческий организм даже сверхмалых, сравнимых с энергией тепловых колебаний, электромагнитных излучений [11]. Эта же ионосфера обеспечивает дальнюю радиосвязь на Земле уже за счет отражения радиоволн наших передатчиков. Практически любой природный процесс, где имеется последовательность действий и результат, можно использовать, как запоминающийся пример для составления формул изобретений при обучении изобретательству. Исключение составляют только те процессы, которым пока нет объяснений. Например, условия возникновения шаровой молнии пока до конца не ясны, да и теория возникновения нефти из останков животных все больше теряет сторонников в пользу физико-химических процессов внутри Земли. Возвращаясь к океану, необходимо сказать о загадочных теплых течениях Эль-Ниньо, периодически возникающих в экваториальных водах Тихого океана, локальных зонах понижения и повышения уровня воды в океане. Космонавтами В.А. Ляховым и В.В. Рюминым в 1979 году недалеко от восточных берегов Африки было обнаружено поднятие поверхности океана длиной примерно в 100 км и несколько сотен метров шириной. Соответственно, такие изобретения гипотетически не могли бы быть защищены патентами, так как для них невозможно пока представить научно обоснованную последовательность действий. Существует совсем уж фантастическое изобретение Космоса и Земли, подтвержденное научными исследованиями С.Э. Шноля, продолжавшимися на протяжении десятков лет, согласно которым на огромное число земных процессов – от биохимических реакций до ядерного распада – влияет положение их (и, соответственно, зон их измерения) относительно всей совокупности космических объектов или, еще можно сказать, от суперпозиции углового положения Земли и ближайшего звездного окружения [12]. Долгое время Шнолю приходилось доказывать истинность своей теории научному сообществу. Здесь следует заметить, что как только эти процессы, учитывая диалектику познания, будут объяснены, их сразу можно будет патентовать, причем не только для примера, но и для реальной защиты корректировки результатов измерения космофизическими влияниями. Такие изобретения, близкие к открытиям, будут иметь свою специфику защиты, о которой я писал в [13, 14]. Голословное объявление лженаукой всего того, что не согласуется с современным уровнем знания, по сути, само является лженаукой. Тому есть сотни подтверждений. Например, из этой же области. В 1826 году Г.С. Швабе стал наблюдать за пятнами на Солнце и связывать их с появлением зарниц и полярных сияний, далее И. Ламонт установил связь этих процессов с магнитными бурями, а профессор Пиацци с колебаниями температуры земной коры [15]. Тогда это казалось фантастикой, сейчас это классические знания.

В заключение следует заметить, что в последнее время, особенно в результате глобального потепления, очень многие процессы на нашей планете претерпевают изменения, причем это потепление, как многие считают, инициировано бездумной деятельностью человека. (Справедливости ради надо сказать, что некоторые ученые придерживаются противоположного мнения и считают, что нас в самое ближайшее время ждет глобальное похолодание.) Про циклоны, которые начинают смещаться в северные и южные широты, мы уже говорили. Потепление разрушает коралловые рифы. Только за один из самых жарких 1998 год Мировой океан потерял 16 % коралловых рифов [8]. По сравнению с 1970 годом количество воды в озере Чад уменьшилось в 30 раз. В 2002 году ледник Ларсен-Б, который должен был просуществовать десятки лет, разрушился за 35 дней. Учитывая такое развитие событий, человечеству пора вмешиваться в изобретательский процесс нашей планеты, но не так, как мы это делали до настоящего времени. Хотя надо заметить, что и положительные сдвиги в этом направлении происходят. Несколько больше стало уделяться внимания экологическим проблемам. Издаются экологические журналы «Экология», «Экология производства», «Functional Ecology», «Journal of Ecology». Появляются новые журналы, например «Безопасность в техносфере» и «Наука и технологии в промышленности», в которых обсуждаются и популяризируются безопасные технологии, вскрываются факты варварского отношения к природе. Продолжаются исследования и создаются новые методы мониторинга природных явлений [16, 17, 18, 19, 20]. С положительными примерами взаимоотношения человека с природой мы познакомимся также в следующих главах. На некоторых изобретениях живой природы остановимся в главе 3.

Литература

1. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера, 2011. – С. 88–91.

2. Соколов Д.Ю. Придумки Соловецкой земли // Изобретатель и рационализатор. – 2010. – № 4.

3. Соколов Д.Ю. Учимся изобретать у природы // Наноиндустрия. – 2011. – № 4.

4. Брянский Л.В. Море – разрушитель или созидатель // Потенциал. – 2011. – № 5, 6, 7.

5. Орлов В.К. Острова, затерянные в океане. – М.: Мысль, 1979. – 192 с.

6. Тур Хейердал. Aicy-Aicy. Тайна острова Пасхи. – М.: Молодая гвардия, 1959. – 384 с.

7. Мифы, предания и легенды острова Пасхи / сост. и пер. И.К. Федоровой. – М.: Наука. 1978. – 384 с.

8. Лаверов Н.П., Медведев А.А. Космические исследования и технологии (в том числе и информационные): расширение знаний об окружающем мире // Наука и технологии в промышленности. – 2011. – № 4.

9. Соколов Д.Ю. Пример выуживаем у океана // Изобретатель и рационализатор. – 2012. – № 1.

10. Резанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли. Академия Наук СССР. – М.: Наука, 1980. – 175 с.

11. Вольтер Е.П., Миквабия З.Я. Организм, геомагнитное поле и «демон» Пирузяна // Наука и технологии в промышленности. 2011. – № 3.

12. Шноль С.Э. Космофизические факторы в случайных процессах. Swenska fysikarkivat, Stockholm, 2009. – 388 с.

13. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений, основанных на открытиях // Патенты и лицензии. – 2010. – № 4.

14. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий. – М.: Техносфера, 2010. – 136 с.

15. Лапшин И.И. Философия изобретения и изобретения в философии: Наука и школа, 1922. С. 181–182.

16. Андреев А.И., Коковкин А.А., Медведев М.Б. Радон, как индикатор сейсмогеодинамической активности // Безопасность в техносфере. – 2011. – № 5.

17. Турилов В. Перспективные системы и средства оповещения и мониторинга // Русский инженер. – 2012. – № 1.

18. Шмелькин Ю., Юсупов Ю. Новые возможности ГИС Метео // Русский инженер. – 2012. – № 1.

19. Боков В. Когда содрогнется Земля? Краткосрочные прогнозы землетрясений // Наука и жизнь. – 2011. – № 9.

20. Меньшиков В.А., Контан Ж.М., Пушкарский С.В. и др. Перспективы создания международной аэрокосмической системы мониторинга глобальных явлений // Наука и технологии в промышленности. – 2009. – № 3.

Глава 3

Изобретения в мире биологии

После того как сформировались суша, вода и жизнь на Земле, вполне логично будет посмотреть на некоторые интересные проявления этой жизни. Про изобретения животного и растительного мира существует довольно обширная литература (см., например, обзор [1]). В этой главе я остановлюсь между этими мирами, на царстве грибов, об изобретениях которого написано не так много.

Использовать грибы люди научились еще в глубокой древности. В IV веке до н. э. древнегреческий ученый Теофаст упоминает о таких грибах, как шампиньоны, сморчки, трюфели.

Необыкновенные свойства грибов, по моему мнению, делают их наиболее интересными объектами рассмотрения в качестве изобретения мира биологии. Уникальные прочностные свойства грибов, позволяющие им пробиваться даже сквозь асфальт, обусловлены наличием в их плодовых телах хитина – сверхпрочного, изобретенного природой полимерного материала [1]. Самый крупный по размеру в мире организм не кит и даже не дерево, а гриб – амелиа бульбоса, обнаруженный в мичиганских лесах биологами Массачусетского технологического университета. Он занимает площадь в 15 гектаров, образует единое целое и имеет вес более 11 тонн.

Рис. 3.1. Различные формы белого гриба: 1 – березовая; 2 – дубовая; 3 – сосновая; 4 – еловая

Рис. 3.2. Различные формы подосиновика: 1 – желто-бурая; 2 – белая

Рис. 3.3. Рыжик

Рис. 3.4. Груздь настоящий

Рис. 3.5. Подгруздок белый

Рис. 3.6. Белая форма бледной поганки и ее съедобные «двойники»: 1 – бледная поганка; 2 – шампиньон обыкновенный; 3 – шампиньон полевой; 4 – колпак кольчатый

Грибы – это группа организмов, включающая более 100 тыс. видов. На территории нашей страны встречается более 50 тыс. видов грибов, из них 3 тыс. – шляпочные грибы, из которых 200 видов съедобны. Все живые организмы в более точной терминологии делятся на царство животных и царство растений. Традиционно грибы рассматривались как один из разделов (Mycota) растительного царства. Сейчас более распространен взгляд на грибы как на самостоятельное царство живых организмов (Mycetalia). Грибы состоят из тонких, до несколько микрон нитей – гифов, образующих грибницу, и плодовых тел [2].

Большинство съедобных грибов относятся к так называемым грибам-симбионтам, вступающим в симбиоз с корнями деревьев. Это изобретение помогает грибам всасывать органические вещества из корней деревьев, которым в большинстве случаев это приносит только пользу [3]. Практически все съедобный грибы содержат белки, жиры и углеводы, а также витамины А, В, С, Д, РР, экстраактивные вещества и ферменты. Описание изобретений грибного царства начнем с грибов первой категории, и конкретно со всем известного белого гриба. На территории нашей страны широко распространены шесть его форм. Березовая форма 1, дубовая 2, сосновая 3, еловая 4 (рис. 3.1 цв. вклейки), темно бронзовая и сетчатая. Традиционными для средней полосы являются первые четыре формы. Последние – распространены в дубово-грабовых и буковых лесах в основном на Кавказе. Но около 50 лет назад в средней полосе европейской части России распространилась сетчатая форма белого гриба, и расти такие грибы стали с конца мая. В течение первых трех недель роста их чаще можно встретить на максимально освещенных местах, из чего можно сделать вывод, что солнце в жизни этих грибов имеет очень важное значение. А когда необходимо наиболее эффективно решить задачу, то и начинается сам процесс изобретательства. Вот эти грибы и изобрели для менее теплой средней полосы России матовую темно-коричневую шляпку, максимально поглощающую солнечные лучи, вместо традиционно светлой для этой формы. У всех других видов белых грибов средней полосы шляпки несколько светлее и часто имеют глянцевую наружную пленку. А в бронзовой и сетчатой формах белого гриба пленка практически отсутствует, и поры шляпки видны невооруженным глазом.

Второй благородный гриб – подосиновик. Официально его отнесли ко второй категории, с чем я лично не согласен, хотя бы из-за того, что молодые подосиновики по содержанию белков превышают говядину. У подосиновика наиболее известны формы – традиционная красная, желто-бурая 1 и белая 2 (рис. 3.2 цв. вклейки). Так вот, желто-бурая форма поздней осенью иногда приобретает очень темный оттенок, опять же для максимального использования последних солнечных лучей, а в летнюю жару часто встречаются подосиновики белого цвета. Благодаря этому изобретенному качеству подосиновики на нашей территории встречаются с июня по октябрь и в меньшей степени, чем другие грибы, зависят от погодных условий.

Третий благородный гриб – рыжик (рис. 3.3 цв. вклейки). Кто-то по вкусовым качествам его ставит на первое место, а кто-то на дух не переносит. С этими грибами случилась вообще странная история. В средней полосе они стали пропадать в 1950-х годах и к 1960-м практически полностью исчезли. Но вот в 1991 году сразу после развала СССР рыжики появились в огромном количестве, их можно было собирать грузовиками. Грибники метались с выпученными глазами и полными корзинками и не знали, что с ними делать, ведь старшее поколение к этому времени практически все уже ушло, и нарушилась связь времен. Кто-то рыжики отваривал, кто-то мариновал, кто-то мыл перед засолкой и засаливал с укропом и чесноком. Все это неправильно. Рыжик – единственный гриб, который засаливают без предварительной обработки и без добавления специй, их даже нельзя мыть. Природа все, что нужно, изобрела и в него вложила. По калорийности соленые рыжики превосходят яйца и говяжье мясо, благодаря наибольшему содержанию ферментов по усвояемости они стоят на первом месте, при этом большое количество экстраактивных веществ придают рыжикам великолепные вкусовые качества.

Из-за тридцатилетнего отсутствия рыжиков в лесах центрального района России многие грибники до сих пор срывают рыжик, смотрят на ядовито-оранжевый цвет его пластинок и выбрасывают. Да еще в последние годы широко распространилась его фиолетовая популяция, которая вообще выглядит, как поганка. Вероятно, рыжик изобрел такой способ сохранения вида. Одна из причин 30-летнего перерыва в росте рыжиков может заключаться в химизации сельских угодий в 60–70-е годы, но уж как-то очень странно начало их активного роста совпало с изменением политического строя. При этом надо заметить, что последние лет восемь их становится все меньше.

Четвертый благородный гриб – трюфель. Согласно справочникам в южных областях России наиболее часто встречается белый трюфель, а в центральной части – его разновидность, называемая гиднотрией. Но в один прекрасный момент белые трюфели решили, что неплохо было бы освоить среднюю полосу, и они взяли структуру и форму поверхности гиднотрии, уже адаптированную под эти условия, и наполнили ее своим содержанием (это типичный изобретательский прием), одновременно увеличив размеры в три раза и доведя их до 12 см в диаметре. При этом они сохранили свой отменный вкус. Хоть это и самый дорогой гриб в мире, я поставил в своем списке трюфель на четвертое место из-за его ограниченного распространения и трудности поиска. Дело в том, что все его плодовое тело расположено в земле, а наших отечественных жучек (для поиска этих грибов) я не смог приучить к их изысканному запаху, чему научили животных в Италии и Франции.

И последний благородный гриб – груздь настоящий (рис. 3.4 цв. вклейки) – растет в Сибири, к Подмосковью изредка подходит со стороны Ярославской, Костромской и Владимирской областей. Интересно, что этот гриб из-за горького сока является условно съедобным, но при этом считается грибом первой категории, естественно, после вымачивания и засолки. Это изобретение груздей позволило им защититься от мелких вредителей и стать лидером всего сибирского региона.

Переходим к менее ценным грибам – всем известным сыроежкам. Обычно они растут в смешанных лесах средней и высокой влажности с относительно мягким грунтом и имеют ломкое плодовое тело с диаметром шляпки приблизительно равным двум длинам ножки. Но в том случае, если сыроежки переходят на сухую и более твердую почву ополиц – границ леса и поля, где преимущественно растут березы, они изобретают необычную для себя форму – закрытую приплюснутую твердую шляпку на очень короткой ножке. Твердые шляпки позволяют раздвигать плотную сухую почву, и это является изобретательским признаком, имеющим явный технический эффект. Причем эта форма сохраняется и у больших сыроежек. Тоже происходит и с млечником обыкновенным – у него укорачивается ножка, шляпка становится твердой и практически пропадает горькое молоко. При этом его вкусовые качества улучшаются. Если основной вариант необходимо было замачивать и отваривать перед засолкой, то новый гриб имеет отличный вкус даже просто в отварном виде. Подгруздок белый или сухой груздь (рис. 3.5 цв. вклейки) также становится более приземистым и твердым в условиях сухого грунта, и половина грибников его принимают за скрипушку. А подгруздок чернеющий иногда перестает чернеть и остается розовым на срезе. Кстати, один из критериев качества гриба – особая любовь к нему лесной живности. Ядовитые и малосъедобные грибы червивыми никогда не бывают, их не тронет ни улитка, ни белка, ни лесная мышь. Так вот этот гриб встретить нечервивым очень сложно, что говорит о его вкусовых качествах. К белому подгруздку, его близкому родственнику, это относится в меньшей степени, так как не все мушки могут пробить его твердую поверхность, чтобы отложить личинки. Этот гриб по достоинству был оценен и нашими дальними предками. В некоторых местах сейчас их называют губками, что на древнеславянском языке часто означало грибы. Официально этому грибу присвоена заслуженная вторая категория. Некоторые грибники изобретатели его засаливают и выдают на рынке за груздь настоящий (ср. рис. 3.4 и 3.5). Отличить подделку можно следующим образом: груздь настоящий при засолке имеет еле заметный голубоватый оттенок и желеобразный рассол, а у соленого белого подгруздка цвет слегка желтоватый с водянистым рассолом.

Следует заметить, что у каждого вида грибов примерно на 50 обыкновенных плодовых тел создается один «супергриб», который вырастает до огромных размеров, сохраняя свою твердость и чистоту, не тронутую улитками и червяками. Вероятно, грибница таким образом изобрела способ продолжения и улучшения своего вида. Ведь если такой гриб никто не сорвет, он созреет и даст наиболее сильное потомство.

Завершим анализ съедобных грибов осенними опятами. На первый взгляд, какие у них могут быть загадки и изобретения, растут себе и растут повсеместно. Но иногда после долгого, в течение нескольких лет, отсутствия опят вдруг в один день и даже один час они начинают расти на огромной территории. Аргумент, что создались одинаковые условия на этой площади, не проходит. Дело в том, что такую картину я часто наблюдал по обе стороны одной подмосковной реки, которые разительно отличаются друг от друга. Одна сторона – сухая и твердая, а другая – влажная и мягкая. На первой – белые грибы, те самые сетчато-матовые, начинают расти в мае, а на второй – традиционные, в июле. Так вот, на обеих сторонах опята часто начинают расти одновременно, с точностью до одного часа. Причем команда о начале роста по грибнице передаться не может. Чтобы грибница проходила под рекой и шла по песку по километру в обе стороны от реки – такого я не слышал. Остается предположить, что грибы изобрели полевой способ обмена информацией. Предмет изучения этого способа для ИРЭ РАН – налицо.

Справедливо будет также остановиться на некоторых несъедобных и ядовитых грибах. Традиционный желчный гриб, ложный белый, легко отличить от настоящего по розоватой обратной стороне шляпки. Но периодически ложные белые появляются совершенно похожими на белые настоящие. Отличие таких ложных двойником заключается в их идеальных формах, отсутствии червяков и улиток (не путать с «супергрибом») и горьком вкусе. Один раз я это наблюдал, когда среди леса был построен город, и на грибы в этом лесу началась настоящая охота. Вскоре ложные белые, неотличимые от настоящих, появились в огромных количествах. Может быть, белые грибы с помощью своих двойников таким образом хотели защититься от людей? С другой стороны, от природы есть и помощь в поиске белых грибов. Это говорушка восковатая – формой похожая на лисичку, а цвет имеющая пепельно-белый. По моим наблюдениям, этот гриб является частым спутником белого гриба. Кстати, этот гриб смертельно ядовит, а среди людей и дальтоники встречаются и перепутать его могут с лисичкой, так что надо быть очень осторожным.

Интересен двойник подосиновика. Это, как ни странно, мухомор розовый. В молодом возрасте он очень похож на солдатика (одно из названий подосиновика). У него иногда отсутствуют крапинки, цвет близок к желто-бурому подосиновику, а пластинки настолько сильно сжаты, что их бывает трудно заметить. Но в этом случае природа уж точно о нас позаботилась – это единственный вид мухоморов, который по некоторым сведениям является съедобным… но я этого не говорил.

Завершить рассказ о ядовитых грибах хочется описанием королевы их царства – бледной поганки и ее съедобных двойников. Белая форма бледной поганки 1 (рис. 3.6 цв. вклейки) похожа на съедобные грибы: шампиньон обыкновенный 2, шампиньон полевой 3 и колпак кольчатый 4. Зеленая форма бледной поганки бывает похожей на сыроежку зеленую и зеленоватую. Для смертельного отравления достаточно небольшого кусочка бледной поганки, яд ее не уничтожается никакими способами приготовления. Зачем ее изобрела природа – я не знаю.

Грибы неоднократно оказывали нашему народу неоценимую помощь. Ежегодный средний урожай съедобных грибов в России превышает 3 млн тонн. В послевоенные (конец 40-х – начало 50-х годов) голодные годы обильные урожаи грибов были очень кстати. Как мы уже отмечали, в них много полезных веществ, благодаря высокому содержанию белков подосиновик мог заменить говядину, а калорийные белые грибы и рыжики помогали восполнять энергозатраты. Хранятся сушеные грибы многие годы, а холодильников в 1950-е годы практически не было. Многие врачи обнаруживают у грибов и гомеопатические, и традиционные лечебные свойства. Многие звери лечатся грибами. Галлюциногенные свойства некоторых видов грибов использовали перед битвами для храбрости воины древности – от викингов на севере до гуннов на юге. Мухоморы до сих пор являются «верными друзьями» и колдунов Южной Америки, и сибирских шаманов, и тибетских жрецов сричжанга, и тантрийских лам [4], использующих их как для расширения своего личного сознания, так и в качестве лечебных психотропных средств. Существует также спорная версия, отождествляющая мухоморы и культовый напиток древних ариев – Сому, благодаря употреблению которого у них были высочайшие достижения как в покорении пространств и народов, так и в науке. Творческая тусовка едет за галлюциногенными грибами и в Амстердам, и на поля, и в леса нашей Родины. Это не пропаганда, а констатация фактов. Карлос Кастанеда на эту тему написал не одну книгу (см., например, [5]). Существуют и более сложные взаимоотношения грибов и человека на полевом уровне, но это, я думаю, предметом научного исследования будет еще не скоро.

В заключение все же хочу предостеречь читателей от слишком вольных взаимоотношений с грибным царством. Многие съедобные грибы (свинушки, маслята) в зависимости от внешних условий накапливают вредные вещества и становятся ядовитыми. Грибы очень чувствительны к радиации. Например, после Чернобыльской катастрофы осенние опята великолепного качества появились под Москвой в середине июля, как минимум на месяц раньше срока. Вокруг радиационных объектов бывают аномально грибные зоны, даже если прибор не фиксирует превышение радиационного фона ни на почве, ни в грибах. В зависимости от места грибы иногда сильно меняют свойства. Например, розовые луговые сыроежки в Московской области имеют отличные вкусовые качества, а в Ярославской – сильно горчат, при этом желтые сыроежки – наоборот, часто бывают горькими под Москвой. Про млечники мы уже говорили, правда, здесь на сухой и твердой почве произошло изменение в лучшую сторону. Зоны тектонических разломов являются аномально грибными местами. В литературе приводятся иногда ложные сведения о грибах, как от незнания и разгильдяйства, так и из-за опечаток. Некоторые кулинарные рецепты в глянцевых журналах от жен известных людей начинаются словами: «Возьмите 400 г грибов…» Каких грибов? Сушеных, соленых, белых, а может, зеленушек с рогатиками? А в Большой Советской Энциклопедии была опечатка, в результате чего съедобные сморчки можно было перепутать с ядовитыми строчками. Даже наш великий «грибовед» Владимир Солоухин поел один раз строчков, потом сделал углубленный литературный поиск и «лег умирать». Слава богу, строчки он предварительно отварил и разложил ядовитую гельвелловую кислоту. Очень важны рецепты приготовления грибов. И здесь нужно пользоваться уже ранее изобретенными способами. Лучше, если они перешли к вам от доживших до глубокой старости родственников, чем изобретать самому, но еще хуже смотреть их в глянцевых журналах.

А теперь – некоторые простые способы безопасной заготовки грибов, которые тоже являются изобретениями. Все старые, но без неприятного запаха грибы необходимо сушить. Перед любым последующим использованием сначала их надо отваривать 20 минут, а потом сливать отвар. Это необходимо, так как старые грибы накапливают яды. А сушка с последующим кипячением эти яды нейтрализует. Все опята, и летние, и осенние, и зимние, перед любым использованием начинающим грибникам лучше также сначала отваривать и сливать отвар. Благодаря этому можно уменьшить вероятность отравления, так как на одних и тех же пнях иногда растут опята съедобные и опята ложные. Кроме этого, старые опята иногда трудно отличить от молодых, особенно в сухую погоду. С сыроежками лучше поступать также. Вспомним про горькие сыроежки Москвы и Ярославля. Горечь с отваром уйдет. В очень сухую погоду лучше отваривать и сливать отвар в первую очередь у всех пластинчатых грибов, так как при отсутствии дождей в них накапливаются яды.

Также у каждого гриба есть наиболее оптимальный способ приготовления, сочетающий безопасность с сохранением вкусовых качеств. Рискну предложить несколько рецептов. Суп из свежих молодых белых грибов. Белые грибы режут, варят 30 минут, засыпают резаную картошку, через 15 минут добавляют пассированные лук и морковь и варят еще 15 минут. Быстрозамороженные свежие белые грибы так же годятся для супа, по крайней мере в течение года хранения. Суп из молодых подосиновиков готовят аналогично, но для смягчения вкуса добавляют немного риса. Грибная лапша из сушеных молодых и средних белых. Грибы час отмачивают, моют, варят 30 минут, вынимают, режут, обжаривают с луком (без моркови) до готовности лука, кладут в бульон, засыпают вермишель (лапшу) и варят до готовности вермишели. Кислые щи с сушеными грибами. Взрослые (зеленые) белые грибы, средние подосиновики и подберезовики отмачивают 2 часа, сливая два раза воду, моют, варят 30 минут, достают, режут, обжаривают сначала с морковью 15 минут, потом добавляют лук и на медленном огне тушат еще 10 минут, бульон в это время засыпают кислой капустой и продолжают кипятить. Обжаренные грибы с овощами кладут в бульон и варят до готовности капусты. За 5 минут до этого счастливого момента разводят столовую ложку муки (на 3 литра супа) в холодной воде и заливают в бульон. Грибная икра из сушеных грибов. Взрослые подосиновики, подберезовики, маслята, моховики – 2/3 от общего объема и сыроежки – 1/3 отмачивают 3 часа, в течение этого времени 3 раза сливают воду, моют, варят 1 час, отвар выливают. Сыроежки в данном случае служат нейтральной компонентой, иначе у икры будет слишком насыщенный вкус. Особо осторожным отвар можно слить два раза после 10– и после 50-минутного кипячения. Слитые грибы отжимают, проворачивают через мясорубку, добавляют обжаренный лук и уксус с солью по вкусу. По желанию эту смесь можно еще 15 минут потушить на слабом огне. Есть еще грибная подливка из сушеных корешков белых грибов, плов с солеными пластинчатыми грибами, солянка с сушеными подосиновиками, тушеные рыжики в сметане, салат с маринованным сухим груздем, но вкуснее соленого рыжика на черном или белом хлебе с маслом нет ничего. Все эти рецепты являются изобретениями нашего народа, автора данной статьи, ну и грибов конечно (см. также [6]).

Соблюдение основного закона изобретательства, который заключается в максимальном использовании опыта предыдущих поколений, удивит ваши вкусовые рецепторы неожиданными сочетаниями, не нанеся при этом вреда остальным частям тела.

Литература

1. Саймон Р. Холл. Природа, как инженер. Успехи наноинженерии: электроника, материалы, структуры. – М.: Техносфера, 2011. – С. 91.

2. Горленко М.В., Бондарцева М.А., Гарибова Л.В. и др. Грибы СССР. – М.: Мысль, 1980. – С. 6–7.

3. Федоров Ф.В. Грибы. – М.: Россельхлзиздат, 1983. – 256 с.

4. Еремей Парнов. Звездные знаки. – М.: Знание. 1984. – 142 с.

5. Карлос Кастанеда. Учение дон Хуана. – Киев: София, 2000. – 608 с.

6. Соколов Д.Ю. Что придумали грибы // Изобретатель и рационализатор. – 2012. – № 2.

Глава 4

Использование основных принципов изобретательства Туром Хейердалом при путешествии на «Кон-Тики»

В предыдущих главах мы не раз приводили Океан в качестве основного изобретателя многих процессов не Земле. Раз так получилось, то начнем рассказ об изобретениях людей, которые связали свою жизнь с мореплаванием. Это вполне уместно, ведь, чтобы найти аргументы для общения с таким серьезным оппонентом, как Океан, необходимо и самому проявлять максимум изобретательности.

В 1947 году было осуществлено грандиозное мероприятие, состоящее из поиска ресурсов, постройки плота из бальсового дерева и плавания от берегов Перу до островов Восточной Полинезии. Цель этого путешествия заключалась в доказательстве того, что часть Полинезии была заселена выходцами из Южной Америки. Идея экспедиции пришла в голову норвежцу Туру Хейердалу (рис. 4.1, в середине), который привлек к ней (там же, слева направо) Кнута Хаугланда, Бенгта Даниэльссона, Эрика Хессельберга, Торстейна Робю и Германа Ватсингера. Морской опыт из них имел только Хессельберг. Для того чтобы эта идея осуществилась, путешественникам пришлось решить сотни больших и малых проблем, часть из которых переходила в критические ситуации. Эта статья посвящена применению изобретательских методик, сформулированных Генрихом Сауловичем Альтшуллером [1], для разрешения этих критических ситуаций.

Начало технической организации путешествия было счастливым. В ноябре 1946 года в клубе путешественников Нью-Йорка Тур доложил о своих намерениях. Здесь же прошло выступление полковника Хаскина из лаборатории ВВС США, на котором он показал различные изобретения для спасения жизни в океане и предложил их опробовать. Между полковником и Петером Фрейхеном, знаменитым полярным исследователем, завязалась дискуссия о пользе этих изобретений. Фрейхен рассказал, что он чуть не умер от холода, когда не смог расстегнуть замерзшую молнию у специальной полярной палатки, и чуть не утонул, когда пропорол новомодную резиновую лодку рыболовным крючком. И только традиционные иглу и каяк эскимосов спасли ему жизнь. Хоть Тур и воспользовался некоторыми современными изобретениями при переходе через океан, тем не менее эта дискуссия укрепила его в мысли максимально следовать технологиям древних строителей плотов, что также нужно было для чистоты эксперимента и что в конечном итоге спасло ему и его команде жизнь. То есть здесь был применен один из основных принципов изобретательства – максимальное использование прошлого опыта. После многочисленных встреч с чиновниками различных ведомств благодаря необычайной изобретательности Тура Хейердала проблемы с оснащением и питанием экспедиции были решены. Эту часть истории [2] можно было бы издать отдельным пособием по борьбе с бюрократическим аппаратом.

Рис. 4.1. Участники экспедиции на «Кон-Тики»

Следующая проблема заключалась в том, что на побережье Перу, откуда и стартовали первые покорители океана, бальсовых деревьев благодаря их сухопутным потомкам практически не осталось. Заготовить бальсу можно было только в глубине континента на реке Паленке. Но в джунглях был сезон дождей, который заканчивался через полгода, а экспедицию надо было начинать через четыре месяца, чтобы успеть ее завершить до начала ураганов. Проехать на машине в это время по джунглям было невозможно. Решение было неожиданным: Тур с Германом нанимают самолет, поднимаются в Анды, чтобы потом с высоты 4000 м по бездорожью и в отсутствие мостов через реки, но все же сверху вниз попытаться спуститься к верховьям Паленке. Местные проводники, слышав об этих намерениях, крутили пальцем у виска. Непостижимым образом Туру удалось избежать горных обвалов, встречи с охотниками за головами, непролазной грязи и спуститься к Паленке. Здесь мы видим использование 13-го принципа изобретательства «наоборот» Альтшуллера, наблюдаем классическое отношение к изобретателям как к ненормальным, но в конце концов результат достигается, как это часто бывает, когда ставится задача безумная, но гордая. Наконец девять деревьев срублено, доставлено к реке, связано в два плота, и начинается долгожданное путешествие к океану (рис. 4.2). Теперь сезон дождей оказывает только помощь, делая реку более проходимой. То есть используется 22-й принцип «обратить вред в пользу». И вот бревна в океане и переправлены в порт Кальяо (рис. 4.3), но надо найти место и оборудование для постройки плота. Когда Тур увидел население порта, то понял, что и плот, и другие материальные ценности в любой точке на этом побережье будут растащены за 15 минут. Единственным местом, где, по мнению Тура, можно было бы строить плот, – военная база за железным забором, охраняемая автоматчиками, которые смотрели на него с той же строгостью, что и на аборигенов. Тур решил, что без военного министра ему не обойтись. Чудом он попал к нему на прием, где выяснилось, что помочь попасть на базу в компетенции только министра иностранных дел, и Тур понял, что, скорее всего, его смерть наступит раньше, чем он выберется из канцелярских коридоров. Оставалась последняя надежда – президент Перу. Хорошо, что еще в Нью-Йорке Тур использовал 11-й принцип «заранее подложенной подушки» и взял у доктора Коэна, известного археолога из Чили и друга президента Перу, рекомендательное письмо, благодаря которому и попал к нему на прием. Тур у президента, но совместного испано-английского запаса слов хватило на три минуты общения, а надо еще рассказать, что с бревнами необходимо проникнуть на военно-морскую базу, попросить разрешение на работу в военных мастерских, да еще нужен буксир для того, чтобы готовый плот оттянуть на 50 миль от берега! Сколько уже сделано, но все может рухнуть, так как президент начинает засыпать. Правда, из сбивчивого рассказа Тура президент все же уловил слово «самолет», который поднял двух смельчаков в Анды, и, желая побыстрее отделаться от назойливого просителя, вызвал министра авиации. Тур хотел повеситься – ему нужен был морской порт, а не аэродром. Но счастье опять было на его стороне. Министр знал английский. Тур начал с самого главного: древние перуанцы, по его мнению, заселили Полинезию – это президенту понравилось, здесь был применен «принцип ключевого звена». А дальше опять пошел скучный разговор о бревнах, военной базе, мастерских, буксире – президент опять начал засыпать. «Что ему надо?» – устало спросил он. О, этот замечательный 24-й «принцип посредника» – немного, ответил министр. Дайте ему, что просит, и пусть успокоится, сказал президент.

Рис. 4.2. Сплав бревен к океану

Рис. 4.3. Бревна бальсы в порту Кальяо

Но до полного покоя было еще очень далеко. После завершения строительства плот «Кон-Тики», названный в честь Бога Солнца белокожих некоренных жителей Южной Америки (это только одна из версий), был продемонстрирован специалистам. Адмирал сказал, что с одной стороны, плот слишком мал и при сильном волнении перевернется, но с другой – слишком велик и при шторме встанет на соседние волны и сломается. Крупнейший экспортер бальсы заметил, что через четверть пути бревна пропитаются водой и утонут. Другие специалисты были уверены, что всех путешественников вместе с каютой смоет первым ураганом, соль уничтожит все припасы и их самих, а веревки скоро перетрутся, плот развалится, а если и не развалится, то будет идти через океан год или два. «…Получалось, что во всем плоту не было ни одной веревки, ни одного узла, ни одного размера, ни одного куска дерева, которые не должны были бы послужить причиной нашей гибели в океане… А посол одной из великих держав произнес замогильным голосом: «Ваши мать и отец будут очень опечалены, когда узнают о вашей смерти», – и подарил библию». Тур ничего не смог возразить, ведь он не был моряком, да и команду специально собирал из непрофессионалов, иначе бы они никогда и никуда не поплыли. Здесь был использован один из основных принципов изобретательства, заключающийся в том, что «не обязательно быть в полной зависимости от авторитетов сегодняшнего дня».

Плот готов к торжественному отплытию, надо оттащить его в океан на 50 миль от берега, чтобы он поймал восточный пассат. Сам Тур этого делать на веслах не стал, так как древние мореплаватели научились отплывать в океан на 100 миль, охотясь на тунца. Ведь и в защите патентов не все надо подтверждать собственными исследованиями. Можно ссылаться на известные решения. То есть чистота эксперимента не нарушалась. Тур на плоту, время отплытия назначено, команда на берегу расслабляется последние часы. Толпа корреспондентов, главы дипломатических миссий и зеваки собрались на набережной. Но тут к плоту приближается буксир, цепляет его и начинает выводить в открытый океан. Никакие английские доводы Тура о преждевременности начала пути на индейскую команду буксира не производят никакого впечатления. Но все-таки в какой-то момент ему удается перебраться на буксир и на языке жестов и междометий объяснить суть проблемы потомкам покорителей океана. Катер с буксира отправляется на берег и скоро с кем-то появляется вдали. Но по мере его приближения у Тура начинают возникать смутные сомнения из-за странной веселенькой одежды на его спутниках, и последняя надежда на то, что они перебрали текилы и решили нарядиться по торжественному случаю, начинает таять. Уж больно у них звонкие голоса и длинные ноги. Через несколько минут «Кон-Тики» заполнила толпа раскрепощенных сеньорит. Для длительного путешествия через океан и проживания на островах это вроде неплохо, но Тур в этот момент хотел утопиться. Такого стресса он не испытывал за всю подготовку экспедиции. В современной теории решения изобретательских задач нет методики, чтобы разрешить такую ситуацию. А тем временем его спутники навеселе пробираются через встречную толпу на набережную, и каждый им сообщает, что смотреть больше нечего, торжественное отплытие закончилось. Когда ситуация разрешилась, Герман вывел свой универсальный закон: «когда дело начинается так отвратительно, закончиться оно должно хорошо».

Наконец путешественники на нужном расстоянии от берега для того, чтобы под парусом двигаться вперед (рис. 4.4). Огромное количество технических изобретений было сделано при переходе через океан. Желающие сами могут ознакомиться с ними в известной книге [2]. Но мы о критических ситуациях. Путешественникам было хорошо известно, что когда плот идет при хорошем ветре, то догнать его на резиновой лодке и вплавь невозможно (рис. 4.5). И вот в один далеко не прекрасный момент во время шторма Герман падает за борт и медленно удаляется от плота. Спасательный жилет, привязанный к плоту на веревке, который ему бросают, сбивает ветер. Но в последнюю секунду Кнут хватает жилет, прыгает за борт и вплавь достигает Германа. Ситуация разрешилась с классическим использованием пятого принципа «объединения», когда пояс на веревке и человек, прыгнувший в воду для спасения товарища без пояса, порознь не решают проблемы. После этого случая постоянно работал 11-й принцип «заранее подложенной подушки» и пояс на длинной веревке все время был за бортом, чтобы до него при падении в воду можно было доплыть по перпендикуляру к движению плота.

Много неприятных мгновений доставило экипажу посещение китовой акулы, которая, имея в длину более 15 м, могла разрушить плот. Известно, что киты без надобности не нападают на маломерные суда, а здесь все-таки акула с совершенно другой организацией психики. Но в какой-то момент не выдержала психика Эрика, и он не придумал ничего лучшего, чем с размаха воткнуть ей гарпун в голову. Она долго соображала, что произошло, но потом унеслась в глубину и больше не появлялась. Может, здесь и был нарушен некий спорный принцип не только изобретательства «если не знаешь, что делать, не делай ничего», но, тем не менее, это привело к положительному результату – акула не вернулась. Была борьба и с более мелкими акулами (рис. 4.6), которая требовала не меньшей изобретательности. Сначала акулу надо было приманить к плоту, держа в руках, например, золотую макрель. Акула высовывала голову, хватала рыбу, быстрым боковым движением челюстей в долю секунды перерезала ее, и человек, не почувствовав рывка, оставался сидеть с хвостом макрели. После чего акула спокойно поворачивалась к плоту хвостом. В этот момент нужно было срочно бросать хвост макрели и хватать за хвост акулу. Кожа у нее шершавая, а с нижней части хвоста есть выемка, наверное, специально, чтобы это было удобнее сделать; далее резким рывком необходимо было максимально вытащить хвост на воздух и прижать к бревнам. С акулой такого никто никогда не делал, и она на несколько секунд замирала от неожиданности. В это время хвост максимально надо было вытащить на бревна, целиком с двухметровой акулой этого сделать не удавалось. Тут она приходила в себя, изгибалась, самонадеянно поворачивала голову, чтобы откусить обидчику руку, при этом фактически сама вылезала на плот, и ловцу оставалось только еще раз резко дернуть за хвост и перетащить остаток тела на бревна. Но теперь уже надо было срочно спасаться, так как 200 кг мышц прыгали по палубе и все крушили на своем пути. Но больше всего удовольствия от этого процесса получал попугай, который, бегая по реям, сначала кричал «тяни, тащи» на испанском языке с норвежским акцентом, а потом, когда человеческий интеллект побеждал, и акула затихала, дико хохотал. То, что ловля акулы, таким образом, это изобретение, я не шучу. Описанное подпадает под определение способа в п. 1 ст. 1350 четвертой части Гражданского кодекса, где сказано, что способ это «процесс осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств». Готов с любым читателем этой книги поспорить, что могу получить патент на «Способ вытаскивания живых акул за хвост из воды на плоскую поверхность», если только экспертиза не найдет этот способ в упомянутой книжке Тура Хейердала и не противопоставит его в качестве известного решения. Подобные методики патентования подробно описаны в [3, 4, 5].

Рис. 4.4. Начало экспедиции

Рис. 4.5. При ветре плот остановить невозможно

Рис. 4.6. Победа человеческого интеллекта

Остров Ангатау, к которому в конце пути «Кон-Тики» должен был причалить, оказался недосягаем (рис. 4.7) из-за бокового течения, и плот понесло на рифы Рароиа. Туземцы с Ангатау, приплывшие для приветствия к плоту на своих пирогах, попрощались с командой, так как знали, сколько людей погибло на рифах Рароиа. За 100 м перед рифами Тур бросил якорь для проведения, может быть, последнего в своей жизни мозгового штурма. Резиновый надувной плотик с запасами питьевой воды и радиостанцией свободно установлен на бревнах, чтобы его, возможно, перенесло через рифы и прибило к берегу, на случай, если путешественники останутся живы (10-й принцип «предварительного исполнения»). Команда выработала решение – плот не покидать. Якорный канат перерублен, и вот первый удар о риф, за которым следует восьмиметровая волна. Второй удар, третий, все из последних сил держатся за бревна. Но в какой-то момент плот все же цепляется за кораллы и его не относит обратной волной, на это Тур и надеялся. При очередной отступившей волне Кнут выскакивает на риф, успешно пробегает по нему вверх и оказывается на его гребне, куда долетают только брызги. И так последовательно Эрик, Герман, Бенгт, Торстейн и Тур – в безопасности на рифе.

Рис. 4.7. Остров Ангатау оказался недосягаем

И наконец, заслуженный рай: резиновый плотик с радиостанцией цел, на пальмах кокосовые орехи с молоком, которые сами периодически падают, в лагуне много рыбы – жизнь удалась. Радиостанция собрана и работает, осталось сообщить о себе, чтобы не начиналась поисковая операция, о которой была договоренность перед рифами, если через сутки не будет сигнала на «большую землю». Первый радиолюбитель, до которого удалось достучаться, живет в Колорадо. На его простой вопрос: «Кто вы и где вы?», следует простой ответ: «Мы плыли на плоту, и нас выбросило на необитаемый остров». Колорадец естественно отключается, думая, что его дурачат из соседнего квартала. До начала спасательной операции остаются минуты. Торстейн с отчаянием долбит в эфир: «…все в порядке, все в порядке, все в порядке». Еще какой то радиолюбитель ловит сигнал и замечает, что если все в порядке, то зачем так волноваться, после чего тоже отключается. Отчаяние Тура соизмеримо с тем, когда к нему на борт высыпала толпа раскрепощенных сеньорит. Второй раз за все путешествие не нашлось изобретательской методики для разрешения критической ситуации. Но концентрация желания команды и внутренняя энергетика была такова, что смогла все-таки направить сигнал в нужном направлении. Наверное, это тоже можно назвать одним из важнейших принципов изобретательства.

Не могу не сказать несколько слов об открытиях, сделанных Туром и его друзьями во время этого плавания. Ведь открытия и изобретения «ходят рядом». Люди изобретают новые средства, которые позволяют делать открытия, на основании которых часто создаются новые техника и технологии. Благодаря изобретению плота и близости его к океану наши путешественники первые обнаружили способность кальмаров выпрыгивать на воздух, расправлять кожные складки в виде крыльев и планировать над водой на 50 м, это открытие упростило их ловлю, так как они просто шлепались на бревна. Первые из людей, не считая, наверное, древних перуанцев, они увидели змеиную макрель, которая чуть не забралась Торстейну в спальный мешок, правда, это открытие они использовать никак не смогли. Выяснили, что китовая акула с гарпуном в голове назад не возвращается, во всяком случае, иногда. Да и сам факт того, что радиосигнал, посланный 6-ваттным передатчиком, можно принять на другом конце Земли (и это, напомню, в 1947-м году), просто поражает. Самая дальняя связь у них была 2 августа, когда они послали королю Норвегии Хокону поздравление с 75-летием и получили ответ – в этот момент Осло находилось как раз на противоположной части земного шара. Сейчас, сидя в офисе, это не вызывает удивления. И такие рекорды дальности связи были и раньше 1947 года. Но в контексте плота, радиорубки, наполовину заполненной водой и попугаем, который постоянно отгрызал антенну, это кажется невероятным.

В заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть, что методы технического изобретательства [6] можно успешно применять в различных областях. Кроме этого, при всем уважении к Генриху Сауловичу Альтшуллеру, создателю теории решения изобретательских задач, следует заметить, что его теорией пользовались и до ее создания, но он и сам это прекрасно понимал. С другой стороны, а если бы Тур Хейердал и Кнут Хаутланд знали все 40 принципов изобретательства Альтшуллера и лихорадочно перебирал бы их в голове, особенно когда Герман был за бортом, что бы произошло?

Литература

1. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. – М.: Московский рабочий, 1973. – 296 с.

2. Тур Хейердад. Путешествие на «Кон-Тики». – М.: Молодая гвардия, 1957. – 272 с.

3. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий. – М.: Техносфера, 2010. – 136 с.

4. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера, 2011. – 152 с.

5. Соколов Д.Ю. Как оформить патент и защитить свое изобретение? // Патенты и лицензии. – 2010. – № 7.

6. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. – Петрозаводск: Скандинавия. – 2004. – 208 с.

Глава 5

От достижений первых мореплавателей до изобретательских методик Виктора Языкова по разрешению критических ситуаций

Если посмотреть на карту Тихого океана, мы увидим тысячи километров воды с маленькими вкраплениями островов, на многих из которых живут люди. Однако на этих островах нигде не обнаружено стоянок палеолитического человека, то есть люди сюда пришли с материков. Как мы уже отмечали в предыдущей главе, заселение многих островов восточной части Тихого океана шло из Южной Америки. Но основной поток переселенцев был со стороны Индокитая и Малайского архипелага. Эти люди, по одной из версий, и были первыми великими мореплавателями. Как показывают недавние археологические раскопки, например, Марианский архипелаг, расположенный в 2500 км от материка, уже был заселен 4000 лет назад.

Основное средство передвижения этих мореплавателей – пирога, выдолбленная из ствола дерева, но только этого изобретения было мало для пересечения океана. Принципиальным дополнением пироги стал балансир с поплавком на конце и парус, сделавшие ее океанским средством передвижения. Важность балансира подчеркивается постоянным его совершенствованием. В Микронезии используется одиночный балансир с подветренной стороны, противодействующий своим весом переворачиванию пироги. В Полинезии балансир работает как с подветренной, так и с наветренной стороны, то как груз, то как поплавок. На Филиппинах применяют двойной балансир с двух сторон пироги [1]. Для справки, от Филиппин до Полинезии более 6000 км. Здесь еще следует заметить, что жители островов тихоокеанского бассейна задолго до европейцев знали, что Земля круглая (в отличие от Колумба, который считал, что Земля имеет форму груши со входом в Рай на ее вершине), дали названия шести планетам и умело пользовались звездами при ориентировании в океане [2].

Первый папирусный корабль с поднятыми носом и кормой, папирусным парусом появился в Египте в середине 4-го тыс. до н. э. Одно из первых океанских судов с обшивкой из досок (кедровых) было найдено также в Египте и датируется оно началом 2-го тыс. до н. э. [3]. На храмовом рельефе царицы Хатчепсут хорошо видны мачты, паруса, руль и другие конструктивные элементы этого корабля. По мнению Тура Хейердала, на папирусных судах (рис. 5.1) из Древнего Египта люди могли достигать Америки, а некоторые потом даже дойти до острова Пасхи [2, 4].

На фресках, по меньшей мере, XV-го века до н. э. со средиземноморского острова Санторин, разрушенного извержением вулкана примерно в 1450 году до н. э., изображены многочисленные корабли (рис. 5.2) с парусами, палубой и трюмом, а также рулевым веслом с правой стороны корпуса, сопряженным с основным рулем на корме [5].

Рис. 5.1. Корабль Древнего Египта

Рис. 5.2. Корабли острова Санторин

И в Европе, но несколько позже, тоже строили морские корабли. Судя по изображениям на камнях, судостроение на Белом море стало развиваться во времена неолита. На петроглифах (2-е тыс. до н. э.) около г. Беломорска можно видеть лодки для охоты на морского зверя с двенадцатью гребцами (рис. 5.3) и, вероятно, с парусом. О кораблях кельтов I-го века до н. э. известно из римских рукописей. Они изготавливались из дубовых досок, имели мощную корму, высоко поднятый нос, парус, якорь на цепи. Первый обнаруженный корабль викингов относится к III веку, в VIII веке их корабли уже превышали 20 м в длину, 5 м в ширину и 20 тонн водоизмещения. Учитывая тяжелые условия хождения в северных морях, вопрос прочности и надежности кораблей стоял на первом месте. Обшивка выполнялась из дубовых досок, которые часто клались с перекрытием друг на друга (рис. 5.4). Пояса обшивки имели переменную толщину, наибольшую в зоне ватерлинии и уключин. Стыки заделывались шнурками из шерсти. Изгиб дубовых досок обеспечивался распариванием их в горячей воде. Пояса, расположенные ниже уровня ватерлинии, часто привязывались к шпангоутам корнями елей и оленьими жилами за специальные зацепы изнутри судна. За счет этого корпус получался более гибким и лучше демпфировал напор волн.

Рис. 5.3. Древние морские охотники на беломорских петроглифах

Рис. 5.4. Корабль викингов

Корабли имели высоко поднятый нос и мощную корму. Киль изготавливали из целого куска дуба. Руль, также дубовый, закреплялся на блоке и имел перемещения по трем координатам. Конец пера руля был ниже киля на 15–18 дюймов и соединялся канатом с вращающимся барабаном для возможности его оперативного подъема на мелководье. Мачта из сосны диаметром около 30 см устанавливалась на корпусе с помощью двух блоков: одного с глухим отверстием (нижний блок) и второго с пазом и фиксатором (верхний блок). Благодаря такой конструкции мачта могла вращаться и ее можно было быстро опускать и поднимать. Весла при необходимости убирались в отверстия уключин, которые потом закрывались заслонками. Запасные весла лежали на Т-образных подставках на высоте 2 м над уровнем палубы и не мешали гребцам. Сидели гребцы на своих сундучках с личным имуществом. Для удобства использования якорей в обшивке корпуса делались клюзы (отверстия), в края которых при подъеме упирались лапы якоря, и его не нужно было перетаскивать на борт. Кочи поморов (рис. 5.5) многое взяли от кораблей викингов, но в них были изобретены фальшькиль для хождения по мелководью, дополнительные деревянные накладки в зоне ватерлинии, а также яйцевидная форма корпуса, благодаря которой сдавливающие льды выталкивали кочь наружу. Его также можно было перемещать по льду, зацепив якорь за края проруби и подтягивая к ней корабль механизмом подъема якоря. Используя эти достоинства, корабли североевропейцев с успехом осваивали северные моря и ходили в Средиземное море. Есть также сведения о посещении викингами в начале 2-го тыс. н. э. Америки по северному пути: через Исландию, Гренландию и Баффинову землю до Лабрадора [6] и южным путем: по правому ответвлению Гольфстрима до Мексиканского залива и Флориды, а назад по основному рукаву Гольфстрима до Азорских островов и далее к месту начала пути. Предположительно на 500 лет раньше викингов Америку открыли выходцы из Ирландии. Есть даже сообщения, что кельты могли проникнуть в Америку еще в I веке до н. э. Было много и других достижений древних мореплавателей, великие походы китайцев XV в., освоение северного морского пути из Европы в Азию, но рамки отдельной главы не позволяют сказать об этом более подробно.

Рис. 5.5. Кочь поморов

Переходим к более близкому времени. Впервые одиночное кругосветное плавание на парусном шлюпе «Спрей» осуществил Джошуа Слокум. Длилось оно с 1895 по 1898 годы. Как и любому человеку Джошуа необходимо было спать, поэтому он усовершенствовал систему самоуправления яхты. Похожие системы использовали древние перуанцы, закрепляя рулевое весло на своих плотах. Во многом система самоуправления Джошуа обеспечила успех его плавания.

А теперь о нашем времени. В нем вместе с нами недалеко от г. Сочи живет Виктор Языков – изобретатель и мореплаватель, который двенадцать раз пересек Атлантику и два раза обошел вокруг Земли (рис. 5.6). Только по результатам гонки «Around Alone 98/99» общий тираж публикаций о нем в ведущих мировых издательствах составил более 40 млн экземпляров (см., например, [7, 8, 9]). По оценке многих специалистов в совокупности это наивысшее достижение в яхтинге. Оно случилось благодаря как исключительному мужеству Виктора, так и его изобретательскому таланту. Виктор своими руками построил три океанские яхты «Лагуна» (рис. 5.7 цв. вклейки), «Ветер перемен» (рис. 5.8 цв. вклейки) и «Дочь ветра» (рис. 5.9, 5.10 цв. вклейки), на которых в разное время совершил почти все эти фантастические походы. Здесь сделаем небольшое отступление и расскажем, как к Виктору Языкову впервые пришла мировая известность. После постройки яхты «Лагуна» Виктор отправился на первую в своей жизни Трансатлантическую гонку. Из его воспоминаний: «Ушли из Сочи 8 ноября 1991 года, пережив ураган в Средиземке и пять, благо попутных, штормов в Атлантике. Но самое серьезное испытание ожидало в ревущем зимними штормами Бискае, одном из наиболее суровых участков Мирового океана, по единодушному мнению моряков, прошедших эти воды. Дату прихода в Англию, Портсмут 21 декабря 1991 года потом многие годы праздновал как второй день рожденья. Английский иммиграционный офицер сообщил нам о том, что страна, из которой мы ушли, – Могучий и Нерушимый Союз Республик свободных приказал долго жить.

А 7 июня 1992 года LAGYNA BRITISH FRIENDLY стартовала в Трансатлантической гонке одиночек Europe 1 STAR 92. Название яхты стало длиннее в знак благодарности многочисленным английским друзьям за их бескорыстное участие и поддержку.

Из восьмидесяти стартовавших яхт не дошло до финиша из-за сложных погодных условий около половины, а мы пришли в Нью-порт, штат Род-Айленд 4 июля в День Независимости – главный праздник страны».

Наконец Виктор в Америке – «стране осуществления мечты». А мечта в то время у него была поставить на яхту настоящий дизель.

Рис. 5.6. Виктор Языков

Движок японского производства Yanmar он с помощью друзей нашел быстро и за 500 долларов приобрел. Вызвал мастера для установки. Мастер пришел, довольный, самоуверенный, посмотрел внутрь, а внутри ничего для установки двигателя нет, ни посадочного места, ни отверстия под вращающийся вал, ничего. Мастер рот открыл, да так с открытым и ушел. Пришлось Виктору одному затаскивать движок, изобретать установочное место, подкладывать, подпиливать, а главное сверлить отверстие в корпусе для прохода вала, вращающего винт. Ошибиться с осью отверстия было нельзя, представьте себе: отверстие смотрит в бок от плоскости симметрии яхты – так яхта по кругу и будет ходить всю жизнь. Друзья достали электродрель, и Виктор вручную начал сверлить корпус яхты, хорошо помогла физическая подготовка морского спецназа в армии. Когда отверстие было готово, он взглянул внутрь корпуса и увидел стык внутренней обшивки, который шел ровно посередине корпуса, то есть отверстие было выполнено как надо. У Виктора этот стык до сих пор стоит перед глазами. За этими делами дни шли незаметно для Виктора, но их заметила американская иммиграционная служба и стала пытаться, несмотря на паспорт моряка, посадить Виктора в тюрьму. Вдобавок его жене Людмиле, которая осталась в Англии, не давали американскую визу. Обстановка накалялась.

За этими подробностями мы забыли упомянуть, что в Америке как нигде ценят уникальные человеческие достижения, а Виктор первый из русских пересек на своей яхте океан, да еще с отличным гоночным результатом. Пресса была заполнена статьями о нем, его знали чуть ли не в каждой американской семье. Да еще его друг яхтсмен Джон Девю оказался зятем генерала Джорджа Паттона, сына генерала Паттона, главного героя Америки времен Второй мировой войны. При этом и сын, и отец были известными яхтсменами. Джордж увидел яхту Виктора и не мог поверить своим глазам, что такое можно сделать собственными руками из подручных материалов. Он снимает трубку, набирает номер Буша-старшего и говорит: «Джордж, что творится в нашей самой свободной стране, уникального человека, да и еще о котором говорит вся Америка, хотят посадить в тюрьму». Буш звонит начальнику иммиграционной службы штата Род-Айленд, который как раз выступал на суде против Виктора. «Да, в этот момент на начальника иммиграционной службы было больно смотреть. А в Американском законодательстве имеется пункт Humanitarian Parol, по которому человека, нарушившего закон, без всякого злого умысла и не принесшего никому вреда, наказывать вообще-то нездорово. И тут еще один наш американский друг, который принимал самое активное участие во всем этом процессе, Джо Брито, быстренько захватил бумаги по нашему делу и полетел в Англию за Людмилой. Конкорд, на котором они прилетели в аэропорт Джона Кеннеди, встречала съемочная группа NBC, она же за две недели до этого сделала репортаж о нашей истории, прошедший в праймтайм и поднявший волну по всей Америке».

Следует заметить, что у Буша в то время шла предвыборная кампания, и дела у него были неважные. А вот после вмешательства в дело Виктора он серьезно упрочнил свои позиции и чуть не выиграл президентские выборы. Хорошо еще, что американцы не имели полного представления о степени разрухи в нашей стране в конце 80-х годов, где гвоздя нельзя было купить, а то глядишь и выбрали бы Виктора американским президентом.

Теперь остановимся на некоторых его изобретениях, которые обеспечили достижение этих результатов.

Как и Джошуа, Виктор не страдал бессонницей, и он усовершенствовал систему самоуправления яхты, разработанную своим великим предшественником, отказавшись от авторулевого и закрепив перо руля оригинальным образом. Благодаря этому яхта может идти в нужном направлении с оптимальной скоростью без участия человека.

Один из самых главных элементов яхты это ее корпус, и в частности обшивка. Она первая принимает на себя удары волн. Идею поморов о яйцевидной форме корпуса Виктор реализовал следующим образом. Он полностью отказался от плоских элементов обшивки, имеющих невысокую прочность, а скругления этих элементов согласовал с силовыми воздействиями на корпус яхты (зоны наибольшей кривизны расположил в области максимальных воздействий). В качестве заполнения корпуса были взяты бальсовые элементы, как очень легкие, достаточно прочные и прошедшие испытания в индейских плотах. Наружная часть корпуса формировалась несколькими слоями перекрещивающегося каштанового шпона с сохранением прочности по всем направлениям. С внутренней части корпуса бальсовая основа оклеивалась углепластиком и также каштановым шпоном. В шпоне были сформированы специальные каналы для отвода излишков клея. При этом полимеризация клея проходила в изменяющемся температурном поле, что исключило образование пузырей. При полимеризации под стеклотканью при обычной технологии образуются пузыри воздуха и их вырезают, заклеивая это место. В результате при высокой скорости яхты увеличиваются зоны турбуленции и снижается надежность корпуса. Известны промышленные технологии полимеризации эпоксидной смолы, связанные с различными температурными режимами, но возник вопрос, как их оптимизировать практически в домашних условиях. Было замечено, что при высокой температуре окружающей среды пузырей под стеклотканью больше, чем при низкой. А если начать обмазывать эпоксидной смолой древесину теплым утром и закончить жарким днем при максимальном газовыделении дерева? Полимеризацию же проводить к вечеру при максимальном поглощении газа? В результате применения такого алгоритма пузыри пропали. Была также придумана объемная вакуумная запрессовка элементов корпуса с помощью откачиваемых полиэтиленовых мешков.

В настоящее время за счет покрытий с применением керамических нанотрубок, эпиламов и нанотефлона разрабатывается технология придания внешним частям корпуса яхты антифрикционных свойств, что позволяет увеличить скорость яхты и уменьшить обрастание корпуса водорослями и микроорганизмами. Эти же покрытия будут использованы при обработке ее отдельных внутренних элементов.

Для распаривания шпангоутов (внутрикорпусных формообразующих элементов) с целью придачи им нужной формы Языков создал специальную камеру с повышенным давлением водяного пара, снабдил ее датчиками температуры и давления и разработал температурные режимы, обеспечивающие возможность изгиба шпангоутов при сохранении их максимальной прочности.

Очень важным элементом яхты является киль. Недаром полинезийцы постоянно совершенствовали свои балансиры, которые выполняли одну из функций киля – обеспечивали устойчивость положения пироги. В конструкциях кораблей викингов и кочах поморов можно наблюдать постоянную работу мысли по модернизации киля. Виктор решил эту проблему кардинально, он сделал киль подвижным, благодаря чему в каждой конкретной ситуации его можно было располагать наилучшим образом, а на мелководье вообще убирать внутрь яхты.

Рис. 5.7. Постройка первой яхты «Лагуна»

Рис. 5.8. Яхта «Ветер перемен»

Рис. 5.9. Яхта «Дочь Ветра»

Рис. 5.10. На пути в Америку

Рис. 5.11. Что может быть в океане

Рис. 5.12. Через 12 лет и 12 часов после завершения кругосветной гонки

Рис. 5.13. Медаль Виктора Языкова за победу в конкурсе «Лучший изобретатель 2011 года»

Рис. 5.14. Вручение медали редакцией журнала «Изобретатель и рационализатор». Фото В.Д. Баранова

Опять возвращаемся к рулю. Здесь Виктор развил идею откидывающегося руля викингов, перенеся зону силового воздействия на верхнюю его часть, что повысило надежность использования этого механизма. Помимо этого, перо руля стало само откидываться при ударе о препятствие.

Оригинальным решением было использование отверстий в пустотелой мачте для закрепления на ней фалов, блоков и других элементов, что значительно упростило всю конструкцию. Входные и выходные отверстия в мачте были соединены специальными трубками, что обеспечило плавное перемещение в них фалов, исключило попадание воды внутрь мачты и в совокупности с дополнительными вставками повысило ее прочность. Мачта, как и у викингов, устанавливалась с помощью двух блоков, расположенных в нижней и верхней частях корпуса. Возможность вращения мачты Виктор оставил, а необходимость ее опускания и подъема сейчас отпала, так как тяжелые свинцовые бульбы на концах килей предохраняют яхты от переворачивания, да и мачты стали легче, прочнее и гораздо выше своих древних аналогов, так что теперь при всем желании вдоль корпуса их не уложишь. Хотя частичное оперативное складывание мачты Виктор продолжает обдумывать. Одновременно то, что мачта пустотелая и легче воды, позволит ее использовать в качестве балансира в совсем уж критической ситуации.

Все перечисленное касалось основных элементов яхты. Но и к каждому вспомогательному узлу у Виктора было предельно внимательное отношение. На яхте всегда приходится что-то закреплять фалами. Отверстия в корпусе, традиционно для этого используемые, уменьшают его прочность. Решение было найдено путем использования крепежного блока с двумя отверстиями, через которые было удобно пропускать фал и его закреплять. Сам блок можно было устанавливать в нужном месте яхты, не нарушая ее прочность. При этом, сопрягая лебедку с этим блоком и закрепив один конец фала на берегу, появилась возможность перемещать яхту (как и поморы) по твердой поверхности. Были придуманы также специальные зоны хранения воды и продуктов для автономного кругосветного плавания под спальным и сидячими местами, которые расположены в критических зонах корпуса и дополнительно увеличивают его прочность. Эти зоны усиления необходимы в области между креплениями мачты и киля, испытывающей скручивание от их разнонаправленного силового воздействия. Подход Языкова к созданию нового можно сравнить с подходом Николы Тесла, который максимально использовал опыт прошлого и сам всегда это подчеркивал, но при этом делал фантастические изобретения, устремленные в будущее. Ощущение связи с прошлым в широком понимании этого слова, по словам самого Виктора, дает ему уверенность в своих силах и позволяет осуществлять намеченное. Один из основных законов развития для Языкова – это движение вперед с минимальными возмущениями вокруг себя. Причем этот закон иллюстрируется напрямую обводами корпусов его яхт, благодаря которым они идут вперед с минимальным сопротивлением. К сказанному следует добавить, что в последних разработках Языков отказался от двигателя и минимизировал электронное оборудование, соответственно, стало меньше элементов, которые могут сломаться.

И еще одно изобретение из путешествия Виктора по Атлантике в 2010 году, которое родилось случайно. Для облегчения всей конструкции и уменьшения сопротивлению ветра Языков заменил фал, идущий вдоль мачты, на более тонкий, чем это принято. В один из вечеров он обратил внимание на необычные колебания этого фала. Через некоторое время на горизонте появился корабль. Оказалось, что масса этого фала и степень его натяжения дали резонансную частоту, близкую к частоте работы двигателя приближающегося корабля. Колебания по воде, корпусу яхты и мачте дошли до фала-резонатора. Как Виктор потом заметил, все приближающиеся корабли с двигателем давали похожий эффект. Перевести эти колебания в электрический сигнал простое дело техники. Это изобретение будет очень полезно яхтсменам, особенно одиночкам, которые не могут нести вахту круглосуточно, да и в тумане оно будет незаменимо. Однако следует заметить, что не все изобретения Виктора Языкова надо сразу применять новичкам. Например, отказываться от двигателя он на первых порах никому бы сам не посоветовал.

Существует концепция англичанина Джеймса Лавлока, согласно которой Земля является единым организмом, реагирующим на раздражение и стремящимся от раздражения избавиться. И как следствие: техногенные и природные катастрофы последнего времени делают людям предупреждение, и если человечество не поймет этого, история его может скоро закончиться.

Опыт Виктора Языкова говорит, что единственный путь развития цивилизации – это оптимальное сочетание прошлых и современных знаний с минимальным воздействием на природу при разумных потребностях.

Это были в основном технические достижения Языкова, теперь посмотрим на ситуацию шире.

По словам нашего знаменитого исследователя критических ситуаций и способов выхода из них, работавшего в рамках программы подготовки космонавтов, Константина Ивановича Ветра, «риск и опасность в парашютизме – это писк и укус комара рядом с рыканьем и жестокостью тигра людоеда, если так можно сравнивать опасность парашютных прыжков с опасностями, подстерегающими человека в дальних одиночных плаваниях на яхте». Это сказал человек, который прыгал с парашютом более 1200 раз. Прыжки у него были с большими задержками раскрытия парашюта, в штормовое море, ночью, в десятках километрах от берега. После обработки полученных данных специалисты психологи построили сравнительный график надежности оператора-одиночки, действующего в стрессовых условиях. Абсолютная надежность принята за единицу. При сложных прыжках с парашютом она находится в пределах 0,5–0,51, а в одиночных переходах на яхте в штормовых условиях колеблется от 0,17 ночью до 0,44 днем» (рис. 5.11 цв. вклейки). Вот еще один пример экстремальной ситуации, приведенный Виктором: «…однажды работал на мачте, 25 метров над палубой, в доли секунды эта высота уменьшилась до двух-трех метров над водой. Был просто придавлен к мачте, когда яхта на мгновенье застыла при крене 80–85 градусов». Это так яхта накренилась и ушла под волну.

Опыту Виктора Языкова в преодолении критических ситуаций посвящена вторая часть этой главы.

Виктор не берет с собой на яхту спасательный плот. Это прямое нарушение общеизвестного принципа «заранее подложенной подушки». Вот, что он говорит по этому поводу: «Если рассматривать яхту, как живое существо, то зачем брать с собой плот? В надежде на то, что, если с яхтой что-то случилось, ты выживешь? Это неприлично, неэтично, аморально!.. Главное – помнить, что забота о яхте, мысли о ней являются основной обеспечения безопасности». Этот принцип объединения в единый комплекс создателя и его творения еще не вполне нашел объяснение на рациональном уровне. Тем не менее мы знаем массу тому примеров. Сергей Павлович Королев относился к своим космическим кораблям, как к одушевленным объектам. Дмитрий Иванович Менделеев, Никола Тесла, Генри Форд не мыслили себя без своих изобретений. Но вернемся к яхтам, даже слова разных народов подчеркивают их одушевленность. Англичане, например, собаку или кошку, при всей любви к животным, могут назвать в среднем роде как неодушевленных предмет «it», а вот яхту только одушевленным «she» – она. Да и в древнеславянском «ладья» начинается с «Ла» – душа. Но очевиден здесь и рациональный аспект, заключающийся в предельно внимательном (а как еще относится к живому и близкому организму?) соблюдении технологических норм создания и эксплуатации технического объекта. Вроде очевидный подход, тот же Королев предельно внимательно относился к каждому элементу своей ракеты, но из-за несоблюдения этого принципа все чаще в последнее время и корабли тонут, и ракеты взрываются в неположенных местах, и спутники падают, и электростанции разрушаются.

Принцип максимальной отдачи тоже вроде очевиден для достижения намеченного результата. Только многие из нас думают: а зачем, а насколько это целесообразно? Вот что об этом говорит Языков: «Вкладывай себя в течение длительного времени по максимуму, не думая ни о чем, вопреки всем опасениям, страхам… Даже небольшое дело связано с риском. С риском того, что из этого ничего не выйдет… Если ты в состоянии вложиться полностью, то получишь гораздо больше, чем отдал. Ты получаешь качественно другое состояние. У человека есть только его состояние». К этому мало что можно добавить.

С другой стороны, вкладываясь по максимуму на берегу и доводя свои яхты до совершенства, Виктор минимизирует свои затраты в океане. Его слова: «Надо стараться как можно меньше быть занятым, тогда ты способен к восприятию. В противном случае ты воспринимаешь очень незначительное количество информации или вообще ее не воспринимаешь». И это очень верное замечание для широкого круга областей, ведь если «варишься в собственном соку» и некогда проанализировать свои действия, то это может увести в противоположную сторону. Сам же Виктор аллертность, умение пребывать в состоянии покоя и одновременно быть готовым к действию, считает краеугольным камнем яхтинга. Этот принцип позволяет при первой необходимости делать только то, что на самом деле необходимо, осознанно, без суеты.

А вот еще интересный подход.

Виктор практически не надевает спасательный жилет. Опять нарушение известного принципа. Но это заставляет его быть постоянно в форме, держать ситуацию под контролем и дает возможность выносить предельные нагрузки. Дадим опять Виктору слово: «Когда что-то делаешь, думай о том, что делаешь. Это правило является основой безопасности вообще, ну а в океане в особенности… Практиковать внимательное отношение к тому, что делаешь, нужно постоянно». Языкову это помог сформулировать Георгий Иванович Гурджиев, который постоянно писал, что «надо видеть себя со стороны, помнить себя». Но из того, что ситуация всегда находится под контролем, совсем не следует полное пренебрежение к опасности. Опускаясь за борт, Виктор на запястье делает двойную петлю веревки, которая также с двойной страховкой привязана к яхте, чем иногда пренебрегают даже начинающие мореплаватели. Контроль над ситуацией у него проявляется даже в мелочах, лезвие ножа он всегда вытирает ладонью руки.

Закон моделирования будущего Виктор считает одним из основных для достижения нужного результата. «Человек всегда живет в том мире, который создал сам, по-другому не бывает. Когда у человека неприятности, он обвиняет кого угодно и не понимает, что сам смоделировал ситуацию». У этого закона также есть рациональная составляющая, связанная с тем, что если ты предусмотрел благоприятное развитие ситуации, то и твои действия будут более спокойные и адекватные. Интересны мысли Виктора про взаимоотношения людей с учетом описанного принципа: «Если, скажем, какой-то человек тебе не нравится, то никто не виноват, что ты такой плохой художник. Как ты его нарисовал, таким он тебе и представляется. Нарисуй снова».

Но как говорится, человек располагает, а… В кругосветной гонке одиночек «Around Alone» 1998 года у Виктора образовался нарыв на локте, могла начаться гангрена. Виктор включил видеокамеру и, не снижая скорости, смотря в зеркало, скальпелем сделал себе операцию на локте. Каюта была залита кровью, Виктор долго пролежал без сознания, а яхта, благодаря придуманной Виктором системе самоуправления, о которой мы уже говорили, поставила суточный рекорд гонки – 239 миль, еще раз подтвердив свою неразрывную связь с гонщиком. Находясь на грани жизни и смерти, Виктор проявил высшие качества исследователя несмотря ни на что донести информацию о проведенном «эксперименте» до заинтересованного круга. Этот уникальный эпизод вошел в фильм о Викторе и его увидел весь мир.

Вопрос психологической подготовки яхтсмена-одиночки – наиважнейший и наиболее трудный. Несколько примеров из первой безостановочной гонки 1968/69 год, самой драматичной за всю историю парусного спорта. Дональд Кроухольд, вероятно, сошел с ума, потерял курс и стал вести два бортовых журнала, реальный и вымышленный. Последняя запись была: «Какое счастье», после чего он шагнул за борт. У другого англичанина Найджела Тетли сломалась мачта за 1000 миль до финиша, а через два года на берегу он повесился, не найдя спонсоров для своих будущих стартов. А Бернар Муатесье шел впереди всех, но перед финишем повернул назад, прошел еще половину пути вокруг Земли и остановился, не видя больше смысла в простом покорении пространства. Когда начинающие мореплаватели звонят иногда Языкову откуда-нибудь с островов Тихого океана, он ехидно спрашивает: «Ну и что вы там делаете»?

Нельзя не остановиться в этой главе на таком явлении, как страх. Методикам преодоления страха может быть посвящена целая книга, здесь мы только прикоснемся к этому вопросу. «Как только человек произносит слово «опасность» он автоматически включает программу самоуничтожения. Единственное, чего надо бояться, – это чувства страха… собака кусает того, кто ее боится», – говорит Виктор. Надо заметить, что этого достичь не так просто, сам Языков отмечает, что далеко не сразу победил страх. При этом он считает, что первые успехи в любом деле могут привести к ложному чувству уверенности в своих силах и необоснованной потере страха и чувства опасности. В океане это может привести к катастрофическим последствиям.

Приведем еще одну практику Виктора, связанную с волнами: «Я начал с ними разговаривать. Когда волны воспринимаешь, как что-то родное и близкое, тогда они тебе не навредят… Существует представление о духах стихий, духах местности. Они, безусловно, есть. Когда появляется понимание этого, тогда все начинает происходить правильно». А кто в этом сомневается, тому можно сообщить следующий факт. После завершения гонки «Around Alone» у Виктора начался цикл создания и испытания новой яхты «Дочь Ветра». И этот цикл закончился 17 мая 2011 года в 14 часов у причала марины Ла Гомера (рис. 5.12 цв. вклейки) ровно через 12 лет и 12 часов после финиша Виктора в кругосветной гонке «Around Alone».

В заключение необходимо привести основной девиз Виктора Языкова, выработанный всей его жизнью: «Делай все правильно, будь внимательным, осторожным и ничего не бойся». Его можно взять на вооружение всем желающим достичь успеха в своем деле, правда, часто одного желания для этого бывает недостаточно. Но главный принцип Языкова «не рулить» пока еще понят не всеми.

В процессе написания книги Виктор Языков был признан лучшим изобретателем 2011 года (рис. 5.13, 5.14 цв. вклейки) по версии журнала «Изобретатель и рационализатор». Со стороны российских изобретателей был проявлен повышенный интерес к его деятельности, поэтому он поделился своими планами с читателями журнала (2012. № 10) и представил отчет о последнем океанском переходе.

Литература

1. Жорж Блон. Великий час океанов. – М.: Мысль, 1979. – 208 с.

2. Тур Хейердал. Aicy-Aicy. Тайна острова Пасхи. – М.: Молодая гвардия, 1959. – 384 с.

3. Альберто Карло Карпичечи. Искуство и история. Египет. Italy: Boneshi, 1989. – 192 с.

4. Мифы, предания и легенды острова Пасхи / сост. и пер. И.К. Федоровой. – М.: Наука, 1978. – 384 с.

5. Полевой В.М. Искусство Греции. – М.: Советский художник, 1984. – 536 с.

6. Вернадский В.И. Избранные труды по истории науки. – М.: Наука, 1981. – 359 с.

7. «The Post and Courier».1999. 3 March.

8. «Crusing Wordl».1999. May.

9. Seahorse.1999. June.

Глава 6

Анализ изобретательских подходов Юрия Норштейна при решении технических и художественных задач

Безусловно, произведения литературы, живописи, кинематографа относятся к объектам авторского права и регулируются четвертой частью Гражданского кодекса (гл. 70. «Авторское право»). Особенно важны ст. 1266–1270, 1301 об основных правах автора на свое произведение. Однако в этом кодексе существуют положения, которые при конфликтных ситуациях могут быть трактованы не в пользу авторов. Например, п. 5 ст. 1259 сказано: «Авторские права не распространяются на идеи, концепции, принципы, методы, процессы, системы, способы…» С одной стороны, конечно, странно было бы запрещать использовать идеи без разрешения автора, с другой – чужие идеи часто некоторые присваивают и выдают за свои, и это неправильно. Конечно, законодательство совершенствуется, последние предложения, закрепляющие права авторов опубликованы в [1]. Тем не менее в этой и двух следующих главах мне хотелось бы рассказать авторам художественных произведений о дополнительных возможностях в защите своей интеллектуальной собственности. Тем более, описывая необычные изобретения, справедливо будет остановиться на живописи, кинематографе и литературе, тех областях, где не принято находить изобретения. Наша задача – разрушить этот стереотип.

Вопросы применения изобретательских методик в искусстве, а также общие закономерности создания произведений науки и искусства уже рассматривались на страницах статей и книг специалистом в теории решения изобретательских задач Юлием Мурашковским [2], заместителем главного редактора журнала «Изобретатель и рационализатор» Марком Ивановичем Гавриловым [3, 4], профессором МФТИ Алексеем Борисовичем Киселевым [5], а также автором этого издания [6, 7]. Однако первым, кто поднял этот вопрос и провел всесторонний анализ общности творческих процессов в технике, науке, философии и искусстве, был русский философ начала ХХ века И.И. Лапшин [8]. Учитывая эту общность, далее мы рассмотрим некоторые, как мне кажется, интересные примеры этого.

В своих публикациях я уже приводил примеры составления формул изобретений на произведения живописи, кинематографа и музыки [6, 7]. Смысл этого был в том, чтобы показать изобретателям, если можно так выразиться, «традиционной ориентации», что спектр объектов изобретательской деятельности необыкновенно широк. И если можно составить формулу изобретения, например, на экспрессионизм в живописи, то в технике для всего нового это удается сделать практически всегда. Но чем больше я думаю на эту тему, тем больше убеждаюсь, что многие творческие приемы в художественных произведениях очень близки к изобретениям и их тоже можно было бы защищать патентами. Разумеется, это будет относиться не ко всем приведенным ниже примерам, но сами творческие процессы их создания, тем не менее, являются, по сути, изобретательскими процессами. Я намеренно не буду углубляться в дебри изобретательских методик и патентных законов, так как в Приложении 2 приведен универсальный шаблон заявки на изобретение, составленный мной на основе 30-летнего изобретательского опыта и годный в общем виде также для художественных произведений. Краткая выжимка из моих предыдущих рекомендаций представлена также в Приложении 4.

Начать рассказ об изобретательстве в искусстве хочу с великого режиссера Юрия Борисовича Норштейна, который, снимая «Шинель» (только начал – сразу возникла двусмысленность), говорил: «Гоголь вообще – черная дыра. Крикнешь – эхо не возвращается, прилипает где-то, не находит дорогу обратно» [9]. Так вот, Юрий Норштейн, с временно бездомным Зайчиком, Ежиком и Туманом, Волчком, Акакием Акакиевичем, образами Франчески Ярбуcовой (рис. 6.1 цв. вклейки), созданными какими-то нереальными переходами от светлого к темному (опять двусмысленность), – это такое явление, к которому даже страшно близко подходить с оценочными характеристиками, особенно когда оно связано еще и с Гоголем. Но я не художник, не искусствовед, я – изобретатель, мне проще, я рассмотрю только изобретательские методики и подходы.

Одно из самых важных положений при экранизации литературных произведений согласно Юрию Борисовичу звучит следующим образом: «Плохо делать кино, вчитываясь в текст. Нужно, чтобы в тебе продолжало жить сильное ощущение; если оно умрет, то нужно перестать делать кино… Вообще любой сценарий нужно приводить к простой формуле, а если ее нет, лучше не приступать к работе – заблудишься» [9]. Это же является основными принципами создания любого изобретения. Парадокс, но, слишком внимательно вникая в знания предыдущих поколений и изучив все предыдущие решения, изобретатель часто не может сдвинуться с места, как сороконожка, он видит перед собой только непроходимые бетонные стены уже кем-то решенных задач. (Когда Эйнштейна спросили о том, как становятся изобретателями, смысл ответа был следующим: все знают, что все изобретено, а один нет – он и становится изобретателем.) Далее, при создании изобретения должно возникнуть ощущение возможности решения задачи, сравнимое с эйфорией, потом необходимо понять, зачем это решение нужно (или в другой последовательности), а также выявить главный существенный отличительный признак и направление, которые потом уже будут сами притягивать к себе различные варианты развития. Это были главные принципы создания своих произведений Юрием Норштейном, а также главные принципы изобретательства.

Теперь переходим к рассказу о технических изобретениях, которые Юрий Борисовича Норштейн использовал при создании своих произведений. Итак, главный принцип создания Тумана (уже третья двусмысленность – «привет» от Гоголя и Норштейна с той стороны листа) – это использование полупрозрачных экранов с диффузным отражением с одной стороны. В простейшем варианте такой экран (в виде полупрозрачной кальки) матовой стороной вверх накладывают, например, на Ежика, в этом случае он виден, экран отодвигают – Ежик пропадает в Тумане. Эту идею Норштейн, как он сам говорит, позаимствовал из китайского театра кукол, творчески преобразовав для специфики покадровой съемки, что и делает любой изобретатель с прототипом. Матовая сторона, расположенная вверх и имеющая диффузное отражение, устраняет блики от внешних источников света. Но это основное изобретение, при создании Тумана. У Норштейна еще много изобретений, с ним связанных: подвижная по трем координатам камера, имеющая возможность изменения углового положения, сопряженная со съемочным станком; многоярусная конструкция (рис. 6.2 цв. вклейки) с возможностью размещения на ней персонажей и экранов, обеспечивающая съемку массовок с глубиной пространства; оригинальные технологии движения персонажей к камере и от нее, а также съемка дерева снизу вверх, где его верхняя часть постепенно исчезает в тумане (рис. 6.3 цв. вклейки).

«Принцип ярусной съемки начался с простого фильма «Лиса и Заяц», усложняясь по мере усложнения художественных задач. Угловое изменение движения кинокамеры появилось в работе над «Ежиком в тумане». Поскольку «мультстанки» были заняты на других фильмах, мы вместе с кинооператором Александром Жуковским были вынуждены укрепить кинокамеру на штативную головку, при этом штатив расположен был так, что камера смотрела сверху вниз на ярусную установку и панораму по ярусам мы могли сделать только угловым поворотом на штативной головке», – говорит Юрий Норштейн. Исходя из этого, был разработан метод штативного поворота камеры для нового «мультстанка». То есть камера получала все степени свободы, она могла двигаться вдоль яруса, поперек яруса, изменять угол наклона по отношению к съемочной площади. У Уолта Диснея для фильма «Бемби» был разработан съемочный станок с ярусной системой, но принципиальное отличие съемки Норштейна – Жуковского от съемки Диснея состоит в покадровом движении ярусов на камеру – от камеры и ее движении в любую точку съемочного поля. Именно движение ярусов дало возможность показать появление Ежика из тумана и уход в туман. А может быть, этот принцип экрана, за которым Норштейн размещает своих персонажей, отделяет их от нас и делает их живыми в своем мире, а мы за ними подсматриваем?

Многоярусная конструкция позволяет также использовать разнообразные световые панели и зеркала для создания световых эффектов и совмещения изображений. Благодаря ей, была осуществлена съемка падающего листа, которая начиналась с покадровой съемкой реального листа в различных фазах движения и заканчивалась их покадровой расфазовкой с печатью этих фаз на фотоцеллулоиде. Тут могут сказать, что все это «пещерный век», и компьютерщик возьмется это сделать за полчаса. Норштейн по этому поводу говорит: «…и получит движение, правда, при нулевой эстетике, поскольку отсутствует контекст преодоления невозможного… Быстрым бывает только разрушение, убийство или воровски приобретенное богатство… Я не люблю компьютерное изображение – оно слишком чистое, слишком дистиллированное, в нем не хватает примесей солей, микроорганизмов, необходимых человеку, чтобы у него возникла сопротивляемость к болезням. Мы «пьем» с экрана дистиллированную воду, вместо того чтобы пить воду живую… Компьютер – это изображение из полиэтиленовой бутылки… Дистиллированная вода очищена от всего, в ней не заводятся микробы. Она так и остается чистой, мертвой водой без изменений» [10]. На экране, через который идут съемки ночного Петербурга, у Норштейна пыль, он ее специально не вытирает. Перемещение камеры при съемках длинных планов осуществляется вручную. Благодаря всем степеням свободы камера попадает в любую точку кинокадра. А небольшие угловые повороты камеры, уменьшающие световые блики при боковой подсветке объектов, одновременно слегка размывают края кадров. Причем глаз этого не фиксирует, вернее, не фиксирует это сознание, и информация сразу переходит на чувственный уровень, на уровень подсознания. Все это делает повествование пластичным и живым. Вот что это, наука или искусство? В результате даже на статичном изображении чиновников, уходящих в никуда (рис. 6.4 цв. вклейки), просто на физическом уровне чувствуется их обреченность, пусть даже если себе и своим внукам они обеспечили безбедное существование.

Вместе с этим Норштейн считает, что допотопные условия работы заставляют людей думать, а ограничения усиливают творческую активность: «Какая-нибудь суперкамера не освобождает от бездарности, даже усугубляет ее, поскольку делает режиссера пассивным». При изучении приборов и инструментов великих ученых прошлого можно видеть, какой примитивной техникой они пользовались и каких высот достигали. Например, из музейных композиций Шахматова и Боблова скляночки, щипчики и горелки Д.И. Менделеева не взяли бы сейчас ни в один школьный кабинет химии, а он с помощью них создал Периодическую систему, которая в настоящее время многими учеными признана высочайшим достижением в науке за всю историю человечества. У Сергея Эйзенштейна техника была довольно примитивна, а его «Броненосец Потемкин» неоднократно признавался лучшим фильмом всех времен и народов.

Правота Норштейна подтверждена многочисленными призами на самых престижных фестивалях. Кроме этого, по международному опросу, проведенному Американской академией киноискусства совместно с Международной ассоциацией анимационного кино в 1984 году, фильм «Сказка сказок» был признан лучшим анимационным фильмом всех времен и народов. А в 2003 году в Токио по опросам кинокритиков и режиссеров «Ежик в тумане» был назван лучшим фильмом в мультипликации. Вот так, совсем не благодаря техническому оснащению «мы» занимаем три первые строчки в науке, кинематографе и мультипликации.

Есть и другие примеры использования примитивной техники в искусстве и достижения при этом высочайших результатов только за счет изобретательности. Например, «Огни большого города» Чаплина сняты простейшей камерой с тремя координатными подвижками. Правда, ему пришлось и себя, и всю съемочную группу окончательно измучить при обосновании условий знакомства Цветочницы с Бродяжкой, как с богачом (об этом подробнее чуть позже). И финальная сцена передачи Цветка не потребовала никакой спецтехники, зато не мало крови попортила Вирджинии Черрилл (исполнительнице главной роли), которая никак не могла ее сыграть. До сих пор это единственный незвуковой фильм, входящий постоянно в списки лучших фильмов всех времен и народов. Конечно, мне могут привести обратный пример «Аватара», с его кинематографическими супертехнологиями, который, тем не менее, был высоко оценен критикой, – значит, бывает и по-другому.

Возвращаемся к основной теме. Отмечу, что все, хоть и примитивные, технические приспособления Юрия Норштейна элементарно могли бы быть защищены патентами на изобретения. Ведь самое ценное изобретение это то, которое минимальными средствами достигает максимального результата. А дальше на фоне уже решенных технических задач, которые начинают приносить результат, идут находки более высокого уровня. Например, это метод монтажа с использованием «энергетической точки, которая отвлекает внимание зрителя, и смена плана вокруг нее происходит естественно» [10]. Это «нарушение географии при смене монтажного плана», когда персонажей снимают, например, сначала спереди, а потом сзади, не меняя их координатной привязки на кадре [10]. То есть тот, кто относительно зрителя был слева, слева и остается. В результате исключаются резкие перескоки персонажей, и повествование становится более пластичным. Очень интересная находка в «Сказке сказок» – съемка единым планом одного из центральных эпизодов под названием «Вечность» (рис. 6.5 цв. вклейки). Снятый одним длинным планом (две с половиной минуты), он являет собой классический принцип единства времени, пространства и действия. Именно этот принцип позволил показать сущность происходящего.

Интересно использование Юрием Норштейном принципа «локальной максимальной концентрации» по аналогии с «рождением алмаза под колоссальным давлением», благодаря которому у Франчески Ярбуcовой мгновенно родился образ Ежика после долгих мучений и неудач. Имеет фундаментальное значение принцип выделения «ядра фильма… живой клетки, которая начинает обрастать живой материей уже без твоего участия» [10]. В результате чего «вдруг неожиданно начинают разворачиваться такие глубокие планы реальности, которые ты даже не предполагал или обозначал только косвенно. Открываются «полезные ископаемые». А ведь это универсальный закон достижения максимального эффекта в любом творческом процессе: и в науке, и в технике, и в жизни, и везде.

В заключение хочу еще раз остановиться на Ежике, который в каждый момент своего существования пытается проникнуть в тайны природы. Захлебнется ли лошадь, если ляжет в Туман? Что находится под листом (рис. 6.6 цв. вклейки)? Что будет, если крикнуть в колодец? Почему звезда появляется в луже? Начинающим изобретателям нужно внимательно приглядеться к такому образу мыслей. Но самое интересное, что главное правило Языкова, о котором мы писали в главе 5, «не рулить» спасает Ежику жизнь, когда он падает в реку (рис. 6.7 цв. вклейки). Справедливости ради надо заметить, что это правило было несколько ранее сформулировано автором одноименной сказки С. Козловым: «Пусть река сама несет меня».

Подводя итог сказанному, замечу, что и принцип «энергетической точки», и нарушение географии при смене монтажного плана, и единый проход при съемке эпизода «Вечность», и многие другие художественные приемы в искусстве не подпадают под объекты авторского права. Вот здесь и можно было бы использовать право патентное. Конечно, я предполагаю, что не все художники, получив патент на свой художественный прием, будут запрещать его использовать и требовать за это материальной компенсации, но и документ, подтверждающий первенство, в некоторых случаях тоже может быть полезным. Хотя с другой стороны, а почему художник-новатор в любой области должен быть бедным, когда придуманное им потом растаскивается «продолжателями» и выдается за свое?

Литература

1. Гаврилов Э.П. Какие изменения предлагается внести в главу 70 ГК РФ «Авторское право»? // Патенты и лицензии. – 2012. – № 2.

2. Мурашковский Ю.С. Биография искусств. Петрозаводск: Скандинавия, 2006. – 550 с.

3. Гаврилов М.И. Маэстро Альфенони // Изобретатель и рационализатор. – 2011. – № 2.

4. Гаврилов М.И. Десятая муза // Изобретатель и рационализатор – 2011. – № 2.

5. Киселев А.Б. Фундамент интеллектуальной собственности // Изобретатель и рационализатор. – 2007. – № 4.

6. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера. 2011. – 152 с.

7. Соколов Д.Ю. Решение нетривиальных изобретательских задач // Изобретатель и рационализатор. – 2011. – № 4.

8. Лапшин И.И. Философия изобретения и изобретение в философии: Наука и школа, 1922. – 194 с.

9. Норштейн Ю.Б. Снег на траве. Книга 2. – М.: Красная площадь. 2008. – С. 32, 45.

10. Норштейн Ю.Б. Снег на траве. Книга 1. – М.: Красная площадь. 2008. – С. 209, 210, 212, 283.

Рис. 6.1. Франческа Ярбусова. Проводы на фронт. Эскиз к фильму «Сказка сказок». 1977

Рис. 6.2. Игорь Скидан-Босин. Станок в собранном виде. 1991

Рис. 6.3. Дерево, исчезающее в тумане. Кинокадр из фильма «Сказка сказок». 1975

Рис. 6.4. Ю.Б. Норштейн. Но бежать-то некуда. Франческа Ярбусова. Чиновники на краю города. Эскиз. 1996

Рис. 6.5. Ю.Б. Норштейн. Приглашение к столу. Эскиз по фильму «Сказка сказок» и плану «Вечность». 1997

Рис. 6.6. Франческа Ярбусова. Ежик с листом. Иллюстрация к книге «Ежик в тумане». 1999

Рис. 6.7. Франческа Ярбусова. Ежик в реке и лошадь. Эскиз к фильму «Ежик в тумане». 1975

Глава 7

Что придумано в кинематографе

Кому изобретать просто необходимо, так это режиссерам игровых фильмов. Работа с людьми, животными, природой, техникой требует повышенной изобретательности. А еще есть сценаристы, спонсоры, план студии – и все это надо согласовать.

Приведу несколько примеров из художественного фильма «Трюкач» режиссера Ричарда Раша с Питером О’Тулом и Барбарой Херши в главных ролях. Это фильм о съемке фильма. На протяжении всего «основного» фильма мы наблюдаем за режиссером Элаем Кроссом (в исполнении Питера О’Тула) и съемочной группой «внутреннего» фильма о Первой мировой войне. По оценке критики, фильм «Трюкач» является лучшим в своем жанре. Ричарда Раша называли алхимиком, одним из лучших режиссеров-изобретателей Америки. Когда зритель смотрит обыкновенный фильм, то абстрагируется от действительности и внимательно следит за происходящим на экране, как если бы все это было на самом деле, во всяком случае, если фильм сделан талантливо. Зритель фильма «Трюкач» сначала начинает по привычке входить в сюжет «основного» фильма, а «внутренний» фильм его эмоционально не трогает, ведь для зрителя он является неким рабочим материалом, как если бы сам зритель был режиссером. Далее во «внутреннем» фильме начинают происходить драматические события. Но зрителю намеренно не показывают весь процесс съемок, и он не знает, герой «внутреннего» фильма умирает по сюжету и после команды «стоп» встанет и отряхнется, или на съемочной площадке происходит катастрофа. На этом построен весь фильм, но это и определило его трудную судьбу. Сразу после создания он был превознесен критиками до небес и номинирован на «Оскар» в трех основных номинациях, но наград не получил, в широкий прокат выпущен не был, данный (изобретательский) прием оказался слишком сложным для американцев и фильм в первый год посмотрело всего 2,5 млн зрителей. Сегодня «Трюкач» является общепризнанной классикой. Его изучают в киношколах по всему миру. В России он стал культовым еще до возникновения этого понятия (24 млн зрителей за 1982 год проката). Теперь более подробно об изобретательских приемах реального режиссера Ричарда Раша и вымышленного Элая Кросса, напомним, постановщика внутреннего фильма. Элай Кросс размышляет о том, что заставляет каскадеров рисковать своей жизнью за небольшие деньги, и приходит к следующему выводу. Рискуя жизнью, каскадер затушевывает некую свою проблему и забывает о ней перед новой опасностью. Таким образом, Элай находит способ подбора каскадеров. Увидев в глазах случайного свидетеля драматических событий на съемочной площадке нерешенную проблему, Кросс безошибочно выбирает его на освободившееся место трюкача. Решив кадровые проблемы, режиссер сталкивается с невозможностью главной героини Нины (Барбара Херши) сыграть чувство вселенской обиды в ключевой сцене «внутреннего» фильма. Придумывает он следующее. В конце каждого дня идет просмотр и разбор снятых кадров. На одно из таких мероприятий Элай приглашает пуританских родителей Нины, подменяет пленки и демонстрирует им на экране эротическую сцену с их дочерью, от которой они в шоке. Нину под каким-то предлогом он с этого просмотра удалил. На следующий день в который раз начинается съемка ключевой сцены и перед командой «мотор!» Элай говорит Нине о вчерашнем показе, что кто-то перепутал пленки, вышел конфуз, и он просит у нее прощение. Но такое не прощают, ведь она его считала самым близким другом. В результате цель была достигнута – в глазах у Нины появилась «вселенская скорбь». Следующий изобретательский прием был продемонстрирован, когда сцену «внутреннего» фильма и события после съемок Ричард Раш с двух сторон соединяет в «основном» фильме. Нина не могла сыграть одну сцену во «внутреннем» фильме, это было задумано сценарием «основного» фильма. Но Барбара Херши ведь тоже человек, даже в большей степени, чем Нина, и у нее не получалось сыграть Ниной того, что та не справляется с ролью. А причиной всему этому был Питер О’Тул, присутствующий на площадке, к которому Барбара была давно не равнодушна. До этого все было хорошо, Ричард Раш неравнодушие Барбары прекрасно использовал в дуэте Нина – Кросс, а теперь вдруг это стало мешать. Но для изобретателя Раша это не проблема. Он отсылает Питера по какому-то приятному поручению со съемочной площадки, Барбара-Нина раскрепощается, наконец, играет сцену, звучит команда «стоп», появляется довольный Питер с выполнения своего приятного задания, Барбара бросается ему на шею, думая, что его радость по поводу ее игры, а Раш команду «стоп» произнес, но камеру не остановил, все это снял и вставил в «основной» фильм, как Нина радуется и благодарит Элая за оценку ее работы.

Оба фильма подходят к концу, трюкач должен в машине упасть с моста в реку, но делать ему это не хочется, так как он предполагает, что Элай его хочет убить на самом деле, и он решает на этой самой машине убежать вечером с Ниной, чтобы не сниматься в финальной сцене. Нина к этому моменту уже неравнодушна к трюкачу. Она залезает в багажник машины, которая будет потом под водой, трюкач садится за руль, но их останавливают на выезде из гаража. Трюкачу ничего не остается делать, как идти в гостиницу на ночной отдых. Утром он садится в эту машину для съемки финальных кадров и думает, что Нина в багажнике. Ведь вчера вечером его поймали, а Нина вроде как там осталась. Его цель не падать с моста в реку, а предпринять еще одну попытку и унестись в новую счастливую жизнь вместе с Ниной со съемочной площадки на этой машине. Он срывается на ней с места, но Элая не проведешь, он тут же начинает съемку, а в колесе заранее заложена небольшая взрывчатка. Элай, который все это подстроил, и даже желание трюкача удрать со съемок (Нину он естественно из багажника достал), дистанционно взрывает колесо, машина падает в воду, трюкач изображает неподдельную обеспокоенность судьбой Нины в машине под водой и необходимые кадры, эмоциональные и достоверные, сняты. Если человек родился изобретателем, то будет изобретателем во всем. Помимо изобретений, в художественном творчестве у Ричарда Раша много чисто технических находок. Он придумал прием акцентирования внимания на персонажах, находящихся на разных расстояниях от камеры, путем поворота фокусирующего барабана и попеременной фокусировки на них при диалогах. Этот прием даже получил название «поворот Раша». Сам Раш настоятельно рекомендовал всем режиссерам этот принцип только так и называть, а если бы еще запатентовал его по моей методике, то еще и деньги от этого получал. Вторая находка – это поддерживание в фокусе идущего на камеру персонажа с сохранением фокуса на заднем плане и продолжением там действий. Третья – моментальный переход жанров внутри одного эпизода. Возвращаемся к финальной сцене. Машина готова к съемкам, Нина вроде как в багажнике (и зритель так именно думает) – это триллер. Машина падает в воду – это фильм катастроф, а если там еще и Нина, то уже трагедия. Зритель к этому моменту уже давно забыл, где фильм настоящий, а где нет. И тут, когда машина перед окончательным погружением слегка всплывает, трюкач видит на мосту радостных Кросса и Нину – это уже трагедия любовная. Кадры обеспокоенности судьбой Нины под водой уже сняты, теперь остается добавить им трагедийности от новых ощущений трюкача, узнавшего про «измену» Нины. И это он естественно демонстрирует при выползании из машины на дне реки. И вот трюкач на берегу, силы последние его покинули, а тут Нина как ни в чем не бывало подбегает к нему, демонстрируя наивность: «Элай меня в машине нашел, а с тобой договорился, что ты роль сыграешь» – это уже комедия. За пять минут экранного времени сменилось пять жанров, зритель чувствует себя идиотом – Раш с Элаем могут собой гордиться.

Отдельной строкой хочется отметить музыкальное сопровождение фильма. Не имея музыкального образования, Раш смог доходчиво объяснить композитору Доминику Фронтьеру задачу, и были созданы три музыкальные темы: лирическая, завязанная в основном на Нину во всех ее проявлениях; тема разрешения критических ситуаций главными героями и бравурный марш победы. Но меняя темп и тональность тем, Раш не давал зрителю расслабиться. Марш у него мог неожиданно перейти в лирический вальс, лирическая музыкальная тема в трагическую и т. п., показывая многоплановость жизни и ее неожиданные взаимосвязи. Уже более 30 лет музыка этого фильма звучит в заставках многих передач. Конечно, искушенные киноведы мне скажут, что и Эйзенштейн совмещал планы и шокировал зрителей экспрессивными кадрами [1], и Пудовкин использовал контрастный, параллельный и ассоциативные монтажи, и Довженко сочетал лиризм с интеллектуальностью [2]. В «Крестном отце» Коппола виртуозно сопровождал темы ностальгии главных героев и расправы их над конкурентами соответствующими музыкальными фрагментами. И постановочные боевики, по мнению еще Эйзенштейна, уже отличались «полижанризмом» [3]. Но ведь не было еще ни одного изобретения, о котором какой-нибудь «умник» не сказал, что это уже всем давно известно. Изобретение, в несколько вольной трактовке, это и есть комплекс всем известных решений, но в оптимальном сочетании.

Итак, фильм готов. Теперь его надо продать. Как я уже говорил, изобретатель всегда остается изобретателем. На первой рабочей премьере для работников студий, когда представлялся черновой вариант фильма, после вступительного слова Раша на сцену вышел монтажер и сказал, что вчера после окончательной склейки он вырезал одну сцену. «Как, ты вырезал мою сцену!?» – следует грозный вопрос Раша. «Ну так получилось, извини», – отвечает монтажер. Ричард достает пистолет, пять выстрелов, пакеты с краской под рубашкой монтажера с микровзрывателями разбрызгивают «кровь» на зрителей, сеанс начинается. Только минут через десять, увидев аналогичные кадры на экране, зрители приходят в себя. Этим Раш намекнул руководству студии, что не вырежет ни одной сцены из своего фильма. Другой показ. На сцену выходит старушка, якобы мать Раша, он ей дарит букет, они стоят рядом, зрители от умиления плачут, но вдруг под ней раздается взрыв, она (каскадер) улетает в бассейн, голову разбивает о бортик, вода в бассейне становится красной и начинается второй показ.

Несмотря на огромное количество профессиональных призов, как мы уже говорили, «Оскара» и достойного проката фильм не получил. Конечно, завистники и интриги сыграли свою роль, но и американская одноплановая публика оказалась не на высоте. Везде: и в искусстве, и в науке – то, что качественно выходит за установленные рамки, сначала часто вызывает непонимание и отторжение и только потом становится классикой.

Естественно, это не единственный пример режиссерской изобретательности. Драматический проход Джульетты Мазины в «Ночах Кабирии» на фоне веселящейся публики Феллини должен был сначала придумать. Над финалом «Сибириады» Андрей Кончаловский думал не один день. Как все согласовать: и нефтяной фонтан, и первого секретаря, и историю Елани, и ее спасение, и чтобы брат смотрелся достоверно. А вот как эти режиссеры добились того, что через много лет набор меняющихся изображений продолжает воздействовать на зрителя, – это загадка. Вернемся опять к Чаплину, которому для того, чтобы Цветочница подумала, что Бродяжка – богач, пришлось пустить его переходить огромную улицу через плотный поток машин. А та машина, которая стояла в пробке у тротуара, была больше и богаче других. Это была последняя преграда, обходить ее сил не осталось и бродяжка применяет опробованный прием, переходит через задний салон, хлопнув на выходе дверью. Слепая Цветочница естественно подумала, что это его машина, и предложила богачу цветы. Этот маленький эпизод Чаплин снимал 70 раз, влез в долги, пока не изобрел финального решения.

Есть и другого ряда режиссерские изобретения: мелкие и крупные. Создатель фильма «Душа» Александр Стефанович умело замкнул неуемную энергию актера Ролана Быкова и его желание всех учить на исполнительницу главной роли Софию Ротару, которой и самой это было нужно, и спас себя от его постоянного вмешательства в режиссуру. Никита Михалков в «Неоконченной пьесе…» играл со съемочной группой в футбол, чтобы, например, осветитель его мог «послать», добиваясь раскрепощения и актеров, и помощников. Чуть в сторону от кинематографа. Юрий Любимов усовершенствовал отказ своих предшественников от реалистичного театра, создал театр поэтический и перевел все на язык метафор и ассоциаций, максимально включив правое (образное) полушарие мозга зрителей и добившись при этом феноменальных результатов. При этом сам до секунд просчитывал дозу оптимального художественного воздействия на реакцию зрителей. Сидел со зрителями в зале и корректировал действие по ходу спектакля. Анатолий Васильев – создатель театра «Школа современной пьесы», окончивший технический вуз, благодаря своему логическому складу ума, например, в «Путешествии Онегина» изобрел такое количество неожиданных мизансцен, переходов жанров, ассоциативных аналогий, что зрителю ничего не оставалось, как полностью исключить левое полушарие (логическое) и позволить своему правому полушарию «оторваться» и беспрепятственно вырабатывать эндорфины – «гормоны счастья», которые к тому же блокируют и отрицательные эмоции, и даже болевые ощущения.

Все приведенные в этой и предыдущей главах примеры показывают эффективное дополнение творческих процессов чисто изобретательскими находками.

Деятельность режиссеров сочетает в своем творчестве решение художественных и технических задач, им просто необходимо быть знакомыми с основами изобретательства.

Во многих странах в настоящее время исследованиям взаимовлияния образного и логического мышления уделяется большое внимание. Например, американские и многие европейские технические вузы дополняют свои основные программы гуманитарными дисциплинами, развивая правое образное полушарие. В Массачусетском технологическом институте специально отмечали существенное повышение успеваемости по основным техническим дисциплинам от введения гуманитарных дисциплин. Выдающийся российский филолог Б.В. Аверин ведет гуманитарный курс на физическом факультете СПбГУ. С другой стороны, в кинематографических вузах больше времени начинают уделять развитию логического мышления, что, по моему мнению, должно включать и знакомство с изобретательскими методиками [4, 5, 6, 7]. Было установлено, что левое, логическое полушарие начинает гораздо лучше работать, если правое тоже функционирует в это время. Это же можно отнести и к правому полушарию, когда решению художественных задач помогает логическое левое полушарие.

И еще одна аналогия схожести работы художника и ученого. Считается, что люди искусства, во всяком случае выдающиеся, полностью отдаются своему делу и не видят ничего вокруг себя. Вот слова Боткина, которые, я думаю, подтверждает это: «…я взялся за лягушек и, сидя над ними, открыл новый кураре в виде серно-кислого атропина… Удачные результаты и поучительность самой работы до того увлекли меня, что я просиживал с лягушками с утра до ночи, просиживал бы и больше, если бы жена не выгоняла меня из кабинета, выведенная, наконец, из терпения долгими припадками моего, как она говорит, помешательства… До такой степени меня охватывает какая-нибудь работа, я решительно умираю тогда для жизни, куда ни иду, что ни делаю – перед глазами все торчат лягушки с перерезанными нервами или перевязанной артерией. Все время, что я был под чарами серно-кислого атропина, я даже не играл на виолончели, которая теперь стоит заброшенной в уголке» [8].

Литература

1. Жорж Садуль. Всемирная история кино. Том 4, первый полутом. – М.: Искусство, 1982. – 528 с.

2. Жорж Садуль. Всемирная история кино. Том 4, второй полутом. – М.: Искусство, 1982. – 558 с.

3. Соболев Р. Голливуд. 60-е годы. – М.: Искусство, 1975. – С. 185.

4. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера. – 2011. – 152 с.

5. Шпаковский Н.А. ТРИЗ. Анализ технической информации и генерация новых идей. – М.: Форум. – 2010. – 264 с.

6. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. – М.: Московский рабочий. 1973. – 296 с.

7. Соколов Д.Ю. Решение нетривиальных изобретательских задач // Изобретатель и рационализатор. – 2011. – № 4.

8. Лапшин И.И. Философия изобретения и изобретение в философии: Наука и школа, 1922. – С. 177.

Глава 8

Изобретения в области литературы

Повторюсь, все литературные произведения являются объектами авторского права, и в настоящее время их использование регламентируется четвертой частью Гражданского кодекса. Тем не менее, следуя логике предыдущих глав, рассмотрим некоторые общие закономерности создания произведений литературы, науки и техники.

Начну рассказ об изобретателях в области литературы с М.В. Ломоносова. Большинство историков науки, за небольшим исключением, считают, что он был великим русским ученым и изобретателем. Но практически никто не сомневается в его заслугах по развитию русского языка, при этом он был еще и поэтом-новатором, излагающим иногда свои научные мысли и ставя научные проблемы поэтическим языком. Например, в стихотворении «Вечернее размышление…» он пишет:

…Отрылась бездна, звезд полна;

Звездам числа нет, бездне дна…

Сомнений полон ваш ответ

О том, что окрест ближних мест.

Скажите ж, коль пространен свет?

И что малейших дале звезд?

Несведом тварей вам конец?

Скажите ж, коль велик творец?..

Общаясь с людьми, принимающими решения, в том числе по финансированию науки, Ломоносов первый применил (изобрел) поэтический стиль изложения технического материала. Причем этот стиль даже использовался им непосредственно в письмах. Например, из письма генералу И.И. Шувалову, куратору Московского университета:

…пока восстал Коперник,

Презритель зависти и варварству соперник.

В средине всех планет он солнце положил,

Сугубое земли движение открыл.

Однем круг центра путь вседневный совершает,

Другим круг солнца год теченьем составляет,

Он циклы истинной Системой растерзал

И правду точностью явлений доказал…

…Стекло приводит нас чрез Оптику к сему,

Прогнав глубокую неведения тьму!

Преломленных лучей пределы в нем неложны,

Поставлены творцем; другие невозможны…

Вот благодаря такому замечательному письму, вероятно, ему и удалось организовать стекольное производство в России. В Усть-Рудице (под Ораниенбаумом) Ломоносов основал фабрику по производству различного стекла. Причем сам из одного вида этого стекла (смальты) складывал мозаики (рис. 8.1). Справедливости ради надо сказать, что не со всеми чиновниками у Ломоносова сложились хорошие отношения. Руководитель академической канцелярии Шумахер сажал Ломоносова под арест, а его преемник Тау-берг говорил: «Разве нам десять Ломоносовых надо? И один нам в тягость».

Ломоносов разрабатывал также теории грамматики, речи и стихосложения; в частности: «Письма о правилах российского стихотворства» (1739), «Краткое руководство к риторике» (1744) и ее переработанный вариант «Риторика» 1747 г., «Российская грамматика» (1755). Он также изобрел новые поэтические формы. По оценке современников, его стихи были как гром среди ясного неба из-за их небывалого в русском языке размера [1]. Влияние его «Риторики», по мнению российского ученого и философа Б.Б. Леонтьева, на развитие науки и литературы до конца еще не оценено. Он пишет: «Мы также не поняли связь между такими явлениями в литературе, как Грибоедов, Державин, Пушкин, Лермонтов, Тургенев, Достоевский, Толстой, и их гениальным учителем по риторике – М.В. …Думается, что именно «Риторике» Ломоносова Россия обязана не только 200-летним блеском литературных талантов, но и огромным числом выдающихся ученых, среди которых Н.И. Лобачевский, М.В. Остроградский, А.О. Ковалевский, Софья Ковалевская, П.Л. Чебышев, А.Г. Столетов, Б.С. Якоби, П.Н. Яблочков, В.Р. Вильямс, В.В. Докучаев, А.Н. Ладыгин, И.И. Мечников, И.М. Сеченов, К.А. Тимирязев, П.Н. Лебедев, Н.Е. Жуковский, И.П. Павлов, А.С. Попов, Н.М. Пржевальский, Д.И. Менделеев, Н.Н Миклухо-Маклай, П.А. Кропоткин, В.И. Вернадский, К.Э. Циолковский, А.Л. Чижевский, Н.Д. Кондратьев и еще сотни других блистательных имен» [2].

Одни только названия глав «Риторики» Ломоносова говорят сами за себя: «О изобретении простых идей», «О изобретении распространений», «О изобретении витиеватых речей и замыслов». Белинский назвал Ломоносова «отцом русской поэзии», а Пушкин писал, что «…по ним (стихам) мы долго еще должны будем изучаться стихотворному языку нашему».

Помимо этого, Ломоносов ввел в наш словооборот такие иностранные слова, как: атмосфера, микроскоп, оптика, барометр, горизонт, диаметр. Он также изобрел и многие слова на родной основе, например: равновесие, чертеж, кислота, маятник, созвездие, насос, притяжение, преломление, которые имеют русские корни, кратко выражают понятия и поэтому легко прижились в нашем языке. По сути, он является создателем русской научной терминологии [3]. Закончу про Ломоносова опять словами Пушкина: «Ломоносов был великий человек… Он создал первый университет. Он – лучше сказать, сам был первым нашим университетом».

Рис. 8.1. Петр Первый. Мозаичная работа Ломоносова

Были в нашей истории и другие изобретатели слов, например Н.М. Карамзин. Его слова: промышленность, трогательный, занимательный, развитие, общественность прочно заняли место в русском языке и даже трудно представить, что их когда-то не было.

Великим изобретателем в области литературы был Л.Н. Толстой. Конечно, скептики могут сказать: «Ну что общего может быть у изобретателя и писателя?» Начну немного издалека: придумать в романе «Война и мир» сотни персонажей, расставить их по своим местам, заставить работать на общую идею произведения – пусть это не изобретение, но у каждого изобретения, помимо формулы, есть еще и описание. В нем нужно объяснить необходимость существования каждого отличительного признака (персонажа), дать их взаимосвязь, выявить основные признаки и зависимые, показать, как они влияют друг на друга, как порознь и вместе влияют на достижение технического результата. Все это потом надо предоставить на суд экспертизы, которая найдет противоречие в действии двадцать восьмого признака на тридцать шестой странице с заявленной целью в начале заявки. Когда я в двадцатый раз отправляю изобретателя корректировать текст одной и той же заявки, для согласования всех слов между собой на 50 страницах описания, я их всегда спрашиваю: «А Толстому было легко?» Тот стиль, который он ввел в русский язык, полностью соответствует законам изложений формул изобретений. Первая моя формула изобретения в Авторском свидетельстве № 1385843 от 1.12.1987 была в виде одного предложения и занимала три листа печатного текста с 12 причастными и 14 деепричастными оборотами (так по закону необходимо излагать один пункт формулы). И если бы я внимательно не прочитал «Войну и мир», где одно предложение может начинаться на первой странице, а заканчивается на третьей, я бы такой формулы никогда не написал. (Замечу, что сейчас научились писать формулы изобретений в виде большого числа коротких зависимых пунктов.) Скептик мне может сказать: «Ну опять по Соколову все похоже – и у художников, и у изобретателей, ну есть хоть какие-нибудь отличия?» Отвечу – есть. Знакомство Наташи Ростовой с Анатолем Курагиным не привело ни к чему хорошему, но Толстой об этом написал. Мы же (изобретатели) пишем о своих изобретениях только хорошее. Взаимодействие всех наших признаков (персонажей) должно приводить только к положительному результату, а отрицательное мы находим только в прототипе.

Подходим ближе к изобретательству. Во второй половине жизни, уже будучи всемирно известным писателем, Толстой начал мучиться от того, что всю предыдущую жизнь писал о тех людях, которых на самом деле никогда не было и пользы человечеству от этого мало [4]. Тогда он и стал составлять свою «Азбуку» для обучения детей. Работа над ней началась в 1868 году, когда завершалась работа над романом «Война и мир». «Гордые мечты мои об этой «Азбуке» вот какие, – рассказывал он в письме к А.А. Толстой, – по этой «Азбуке» будут учиться два поколения всех детей от царских до мужицких и первые впечатления поэтические получат из нее, и что, написав эту «Азбуку», мне можно будет спокойно умереть» [5]. Из письма Толстого профессору А.С. Рачинскому: «Учить детей надо затем, чтобы дать им дощечку спасения из того океана невежества, в котором они плывут…» Толстой ставил «Азбуку» выше «Войны и мира». «Я знаю, – говорил Толстой в 1874 году, – это останется одно из всего моего» (здесь он ошибся). Если от многих своих произведений Толстой после великого перелома стал отказываться, то от «Азбуки» – никогда. Это произведение без всяких натяжек можно назвать целым собранием изобретений, относящихся к методикам обучения. В настоящее время такие изобретения официально классифицированы и имеют рубрики G01B 3/00, G01B17/00, G01B 19/00, A61B 5/00. Вот только несколько примеров таких изобретений [6, 7, 8, 9]. В «Азбуке» представлены наглядные методики обучения буквам, таблицы обучения арифметическим действиям на счетах и письменно с изложением последовательности действий. Но основной упор был сделан на понятное и нескучное изложение материала. «Не то дорого знать, – говорил Толстой, – что Земля круглая, а дорого знать, как дошли до этого». Тем не менее «Азбука» не была рекомендована Министерством народного образования для начальных школ. С 1872 года «Азбука» не переиздавалась до 1978 года и не была востребована официальной системой образования.

Подобное можно часто наблюдать со многими интересными изобретениями, о чем я уже неоднократно писал [10, 11]. Но один пример здесь все же приведу. Изобретатель длинных пакетиков с сахарным песком хотел ими осчастливить человечество. Все их знают и неоднократно ими пользовались в гостиницах, самолетах. По задумке изобретателя этот пакетик надо ломать посередине, что можно делать одной рукой и требует минимальных затрат, а из двух частей одновременно высыпать содержимое. Кто-нибудь так делает? Почти никто. Но ведь удобнее и проще. А против «Азбуки» Толстого выступили представители гимназической науки, которые «обвинили» ее в нетребовательности и простоте. Закончить о Толстом хочется его словами, которые должен взять на вооружение каждый ученый и изобретатель и которые еще раз подчеркивают связь науки и искусства: «Надо любить истину так, чтобы всякую минуту быть готовым, узнав высшую истину, отречься от всего того, что прежде считал истиной».

Но конечно, и после Толстого были изобретатели в литературе. Особенную активность в этой области всегда проявляли поэты, иногда даже забыв заветы «Риторики» Ломоносова. Хотя тот же Толстой говорил, что «писать стихами все равно, что ходить вприсядку». Тоже вечная тема неприятия изобретателей друг друга.

Число поэтов, изобретателей слов и метафор, огромно. Северянин, Хлебников, Цветаева, Высоцкий, Бродский, Олег Григорьев и многие, многие другие, и это огромный отдельный разговор.

В этой главе мы ничего не сказали о писателях, фантастах с их изобретениями и открытиями, о Н.В. Гоголе с его фантастически изобретательным умом. Только ему одному и его писательским изобретениям может быть посвящена целая книга на эту тему.

А закончим эту главу следующими цитатами о связи науки и искусства. Спенсер писал: «Не известно еще, у кого больше фантазии, у великого поэта Шекспира или у великого математика Ньютона». И не могу не привести замечательное высказывание советского физика-теоретика Якова Френкеля по поводу открытий великого Эренфеста: «…его устами неодушевленные предметы – молекулы, атомы, электроны – разговаривают друг с другом… любят и ненавидят и вообще оживают, превращаясь в микроскопических обитателей одушевленной Вселенной… У него физика является не столько точной наукой, сколько художественной драмой или комедией из жизни атомов и электронов».

Я надеюсь, что в этой главе мне удалось показать некоторые общие закономерности литературной и изобретательской деятельности, и начинающие изобретатели поймут, что учиться изобретательству можно не только по специальной патентной литературе.

Но как ни велик вклад отдельных личностей в изобретение слов, главным изобретателем слова является народ. И видим мы это в постоянно изменяющемся языке. В следующей главе рассмотрим некоторые, на мой взгляд, интересные примеры словообразования в русском языке.

Литература

1. Ломоносов М.В. Стихотворения. (Предисловие и примечание Е.Н. Лебедева.) – М.: Советская Россия, 1980. – 87 с.

2. Леонтьев Б.Б. Современная теория идей. – М.: ОАО ИНИЦ «Патент», 2010. – 342 с.

3. Белявский М.Т…Все испытал и все проник. – М.: Издательство Московского университета, 1990. – 224 с.

4. Басинский П. Бегство из рая. – М.: Астрель, 2010. – 637 с.

5. Бабаев Э.Г. Большая азбука, или Ощущение счастья. Книжные сокровища мира. – М.: Книжная палата, 1989. – С. 95–110.

6. Патент RU2171503, 2001

7. Патент RU2240719, 2001.

8. Патент RU2255378, 2005.

9. Патент RU2318245, 2008.

10. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий. – М.: Техносфера, 2010. – 136 с.

11. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера, 2011. – 152 с.

Глава 9

Возникновение новых слов в русском языке

О попытках изобретений ненужных слов я уже писал в [1, 2] и к этому вопросу мы еще вернемся в следующей главе. Здесь же мне хочется немного поговорить о словах, оказавшихся необходимыми нашему языку. Для простоты начнем со всем известных слов – названий городов, расположенных по берегам реки Оки, куда в I-м тыс. н. э. стали приходить славяне [3]. В какой-то мере к этим местам применимы слова «откуда есть пошла земля русская», так что выбор, думаю, уместен. Кстати, единого мнения о происхождении названия этой реки нет. Одна из самых простых версий связывает его с латинским названием воды «аква», у готских племен также было похожее слово, ну и конечно Ока созвучна с Океаном, древнегреческим божеством Qeavoq.

Но вернемся к городам, пойдем по карте слева направо по течению реки. Калуга – стоит за лугами по отношению к Оке, вот, по одной из версий, их и добавили к корню «ка» и изобрели новое красивое слово. Далее идет Кашира, в районе которой река из-за низких берегов широко разливается, особенно в половодье, и получилось: Ока-широка. Идем дальше, у Коломны Ока делает поворот на 90 градусов. И стала у нас Ока-ломаная. Здесь, правда, есть еще одна версия. «Коло» – древнейшее русское слово, означает круг, окружность, а поворот Оки и является частью окружности. Но есть и другие варианты возникновения географических названий. По преданию, рязанские князья шли на своих ладьях вверх по Оке, ожидая увидеть невиданные земли и народы. И после очень крутого поворота на высоком берегу увидели поселение и стали вопросительно кричать: «Кто вы, что за земля?» – «То Руууссь!» – ответили им. И стало, скорее всего, по легенде, это место называться Тарусой (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Город Таруса

Теперь посмотрим на малые населенные пункты в бассейне Оки, часть из них носят названия, полученные благодаря своему географическому положению. На берегу реки Лопасня, притока Оки, есть село Хатунь (рис. 9.2), а за лугами от него расположена деревня Залуги. Да и сама небольшая часть Хатуни, расположенная за рекой, называется только Залапасня, и никак иначе, хотя, по сути, это только часть Хатуни. Раз мы упомянули Хатунь, интересно посмотреть, как образовалось такое необычной название под Москвой. Одна из версий. По Лопасне на Москву с юга на север ходили татары. А по-татарски хатунь созвучна и с младшей женой хана, и с бойцом женского батальона, и даже имя такое женское было Тунь, то есть жена хана Тунь. Кроме этого, тунь по-татарски еще и судья, в качестве которого был некий хан, решавший спор между Рязанским и Московским княжествами за владение этим населенным пунктом. Но есть и другая версия. На старинных картах иногда писали Хотуть, и некоторые ученые связывают это названием с хотением, уж больно мужики «охочие» жили в этих местах. Такая версия подтверждается еще и тем, что частично Ока и ее притоки заселялись новгородцами, где от слова хотеть также образовывались схожие названия населенных пунктов.

Рис. 9.2. Село Хатунь

А теперь сделаем небольшое отступление и посмотрим, как иногда название влияет на судьбу места. Царское правительство в XIX веке захотело построить через Тарусу железную дорогу. А у местных купцов торговля была связана с рекой и речным транспортом. Они посчитали, что железная дорога нарушит их монополию, и смогли добиться ее отвода на 18 км к востоку. В результате в Тарусе, аккумулирующей в своем названии слово «Русь» не было построено промышленных предприятий, и она до настоящего дня сохранила в себе кусочек России с первозданной русской природой и стала местом паломничества поэтов, художников и музыкантов. Но вернемся к «охочим» хатунским мужикам. Первоначально павелецкая железная дорога должна была проходить через Хатунь, а оно (село) было крупным торговым центром местного значения, и железная дорога тоже могла бы помешать устоявшимся торговым связям. Мужики собрались и не пустили к себе железную дорогу, оттянув ее на те же 18 км, что и в Тарусе, при этом хитро аргументировали это опасностью паровозов для своих коров. Многие сейчас говорят: «Россия еще не созрела для гражданского общества». Книжки по истории таким умникам надо чаще читать.

Меня могут спросить: «А причем здесь словообразование?» В качестве ответа приведу пример. В 20-х годах XIX века в Хатуни было отменено крепостное право. Богатейшая наследница состояния Алексея Орлова-Чесменского владелица этих мест Анна была передовых взглядов, считала крепостное право несправедливым и решила в Хатуни его отменить. Но юридически нужно было сделать выкуп села из крепостничества. Так вот, некоторые богатые мужики и поучаствовали своими деньгами в этом выкупе. А состояние у некоторых крепостных в начале XIX века достигало десятков тысяч рублей, и сделали они его на отхожей торговле мясом. Но чтобы не слишком напрягать своих крепостных, Анна приказала в районе Починок, недалеко от Хатуни, срубить рощу и сплавить ее по Лопасне, Оке и Волге до Каспийского моря, а там продать, где из этих бревен были построены причалы для нефтяных промыслов. Вот эти деньги и пошли на оставшуюся часть выкупа. Остается вопрос: а откуда взялось для торговли мясо? И тут нам помогла география. Скот из южных губерний в Москву при отсутствии холодильников гнали вдоль Лопасни. При впадении в Оку она намыла мель, «Сенькин брод», а дальше луга Лопасни с бесплатным водопоем делали коровам последнюю дорогу на мясные прилавки быстрой и приятной. Хатунь располагалась на высочайшем берегу внешнего излома реки, в наиболее защищенном месте (вспомним о крутых морских берегах, описанных в главе 2; механизм образования крутых склонов рек очень близок). Вот Хатунь и сделалась перевалочным пунктом для коров и пастухов. А хатунские «охочие» мужики стали прибирать этот бизнес к своим рукам. Так сплелось все в единый клубок: изобретения природы, людей и название населенного пункта, и привело это к ощутимому результату – отмене крепостного права в селе Хатунь в 1825 году.

Мы рассмотрели только небольшой регион России, но и в других местах законы изобретения названий мест едины: простота, смысл и удобство, что является одновременно универсальными изобретательскими законами.

Теперь посмотрим на формирование и путешествия некоторых других интересных слов. Начнем с древнерусского коло, о котором мы уже писали, характеризующего что-то круглое. В XII веке в «Повести временных лет» оно уже означало повозку. Позже коло перебралось в Италию, стало там калесе и в виде коляски с колесом вернулось к нам.

В Древней Руси первые ружья и пушки назывались пищалями, но не потому, что они издавали писк, а потому, что немного походили на свирель, которая и пищала, и называлась точно так же – пищалью. Потом чехи славянскую пищаль назвали пишталью, а в Германии она стала пистолью и вместе с пистолетом вернулась к нам, как техническое и словесное изобретение [4].

Это были международные путешествия слов, но и внутри одной страны слова иногда долго странствуют. Греческая хартия перебралась к нам в виде харатьи и стала обозначать плоский носитель (кожу, бересту, позже бумагу) с написанными словами. Из «Повести временных лет» читаем: «Царь же рад бысть и повеле писати вся речи Святославля на харатью». Монастырские библиотеки, где харатьи и хранились, стали называться хартулариями, но звук «л» произносить легче, чем «р» и они преобразовались в халтуларии. Работы у монастырских библиотекарей было немного, делали они ее не очень добросовестно, «спустя рукава» (тоже древнерусский оборот, связанный с длинными рукавами женской одежды, которые мешали работать), то есть халтурили, что и стало синонимом некачественной работы. Но есть у халтуры и другое значение – подрабатывать на стороне. Здесь путешествие слова было короче. Халтурить означало отпевать покойников на дому, вне основного рабочего места в храме, с сокращением основного обряда и без особого напряжения, и работа эта была связана для священников с угощениями на поминках и денежными подарками, которые первоначально и назывались халтурой. Вот с того времени и стала халтура обозначать легкий заработок на стороне, в основном у сельских жителей. А по-латыни сельских жителей называли паганусы. Так вот они несмотря на то, что их отпевали даже на дому по христианскому обряду, долгое время оставались язычниками, которых и стали называть поганусами. А потом погаными стали называть половцев, печенегов и других кочевых «нехристей». По одной из версий, много заразных болезней было от них, вот про заразу и поговорим.

Поэт XVIII века А.П. Сумароков пишет:

Когда прекрасна мать, а дочь ее урод,

Полюбишь ли ты дочь, узришь ли в ней заразы,

Хотя ты по уши зарой ее в алмазы?

«Мало того, что урод, да еще больна заразной болезнью» – скажем мы. Ничего подобного. В те времена зараза означала «прелесть», «очарование», в том числе и в одежде. И вот в этих обольстительных европейских заразах дамы стали появляться на ассамблеях Петра 1 и вести «бесовские» разговоры с противоположным полом. Естественно, церковь стала бороться с этими заразами и подарила нам еще одно замечательное слово.

Но не только церковь способствовала изобретению новых слов, но и правящий класс. Чванство родилось из чьвана – жбана, чаши, которую на пирах «сильным мира того» носили чьванчие. А так как «сильных мира» часто травили, то чьванчие пользовались особым их доверием и очень этим гордились, то есть чванились. А кичка – это высокий женский головной убор, который можно было носить. только задрав голову. Вот и получилась кичливость. Но чванство и кичливость – это не позор, а позором (от слова взор) были еще во времена Пушкина зрелище и спектакль. А так как театральная деятельность была недоступна широким народным массам, то им на позор – зрелище, выставляли преступников, часто из бывших богатых граждан, прикованных к позорному столбу, – вот и все развлечения для простого народа на многие столетия вперед.

Справедливости ради надо сказать, что и некоторым хорошим словам мы также обязаны церкви. После обряда крещения Руси в 988 году, пришедшего к нам из Византии, церковные книги, молитвы и общение с греками существенно обогатили наш язык. Парус, мастер, поэзия, тетрадь, библиотека, грамота, философия, идол, икона – все это греческие слова. Латинские слова школа, ангел, музыка, алтарь имеют греческое происхождение. Огромное количество сложных слов имеют греческие корни. Аэр – воздух встречается у нас в записях XI века, а также прилагательные аэрный, аэроходный – ходящий по воздуху, в XVII веке это слово пропадает, а потом возвращается в ХХ веке в виде аэроплана. Гастер – желудок и номос – закон образовали гастрономию, как знание законов желудка. Скаф – ладья, пир – огонь, андрос – человек, сфера – покрывало, стратос – войско, гео – Земля, фюзис – природа, барбар, токсин, микро образовали огромное количество производных слов в русском языке (см. также [5]). В 1825 году Пушкин писал: «В 11-м веке древний греческий язык открыл ему [русскому языку] свой лексикон, сокровищницу гармонии, даровал ему законы обдуманной своей грамматики, свои прекрасные обороты и величественное течение речи».

В заключение приведу пример изменения значения слова и понятия, произошедшего на наших глазах. Как минимум, до 1975 года существовал жанр кинематографа, называемый постановочный боевик или просто боевик, который имел совсем другое содержание, чем сейчас. Приведу только несколько цитат, принадлежащих известному советскому киноведу Р.П. Соболеву, «Зритель может идти на боевик с уверенностью, что его развлекут занимательной историей, танцами хорошеньких девушек, подвигами бесподобно сложенных юношей. …В успехе боевиков немалую роль играет момент информационный. Боевики – основной источник познания истории массовым зрителем. …Специальная разновидность боевика – лжеисторический помпезный фильм о временах давно минувших, чаще всего библейских» [6]. Такого рода цитаты можно продолжать и продолжать. Прошло несколько десятков лет и боевиками стали называть исключительно фильмы со стрельбой и погонями. Причем этот термин используют в новом значении и школьники, и киноведы. Так законы развития языка сами определили новое значение слова, и это, наверное, правильно.

Разумеется, мы рассмотрели только малую часть примеров словообразования, но и из них видно, что оно характеризуется преемственностью, целесообразностью, простотой и гармонией, что также свойственно всей изобретательской деятельности.

Литература

1. Соколов Д.Ю. Простое побеждает сложное // Патенты и лицензии. – 2011. – № 11.

2. Соколов Д.Ю. Единство и борьба терминологий // Изобретатель и рационализатор. – 2012. – № 3.

3. Рассадин С.Е. Первые славяне. Славяногенез. – Минск: Белорусская Православная Церковь. – 2008. – 286 с.

4. Кобяков Д. Приключения слов. – М.: Детская литература, 1966. – 164 с.

5. Соколов Д.Ю. Рождение языка // Изобретатель и рационализатор. – 2012. – № 4.

6. Соболев Р.П. Голливуд. 60-е годы. – М.: Искусство, 1975. – 240 с.

Глава 10

Плохие изобретения в области терминологии

Завершив разговор о новых и полезных словах, нельзя не остановиться на словах ненужных или неправильно используемых, которых особенно много появляется последнее время, часто из терминологий отдельных областей знаний.

Слово термин происходит от латинского Terminus – имени древнеримского бога, одного из воплощения Юпитера, который считался покровителем границ и межевых знаков. Поэтому оно подразумевает ограниченность, обособленность использования понятия. Бернард Шоу в свое время с присущим ему остроумием определял терминологию как «заговор посвященных», подчеркивая тем самым замкнутый, ограниченный круг распространения специальной лексики, которая доступна лишь избранным, посвященным в ту или иную научную область [1]. Правильное и обоснованное использование терминов во всех областях науки и техники приносит только пользу. Важность этой темы подчеркивается огромным количеством высказываний великих ученых, которые я не могу не привести (см. Приложение 5). Особенно важно уместное использование слов в области интеллектуальной собственности, где распространение знаний во многом ограничивается не сложностью вопроса, а специальной терминологией, которой пользуются патентоведы и каковая, увы, непонятна большинству изобретателей.

На протяжении многих лет на мой вопрос изобретателям, имеющим неплохие изобретения и нуждающимся в их защите, почему они не патентуют свои решения, неизменно следовал ответ, что они когда-то общались с патентоведами и поняли, что это очень сложная и скучная работа. То есть изобретатели и изобретения у нас есть, а вот патентовать их мало кто хочет. Конечно, существуют и другие причины этого, но решение многих из них потребует вмешательства государства и бюджетных затрат, а в нашем случае потребуется только корректировка терминологии.

Этой главой я попытаюсь пошатнуть миф, который, пользуясь сложной терминологией, изобрели патентные работники некоторых юридических фирм и который заключается в том, что только эти работники являются последней надеждой изобретателя и только они смогут оформить для него заявку на изобретение. Такой подход на профессиональном языке упомянутых работников называется «создание бури в голове у клиента».

В этой главе я также коснусь и некоторых новомодных слов, которые еще не вполне определили свое место в русском языке, а некоторые, надеюсь, никогда его и не найдут. Эти слова часто вносят путаницу в решение различных задач. Приведу также примеры наиболее вредных, на мой взгляд, сочетаний слов. Владимир Солоухин писал: «Появление в языке большого количества новых слов, научных терминов, в том числе и пришедших из других языков, – процесс закономерный и неизбежный. Но это не значит, что эти слова должны засорять нашу речь, устную и письменную, равно как не должны засорять неграмотные и невежественные искажения уже существующих исконных слов» [2].

Я не встречал еще разных людей, давших одно и то же определение слову инновация. Представьте себе, собралось 10 человек, договорились делать совместную инновацию, разошлись, сделали свои части, стали их собирать и получилось «лоскутное одеяло». Если можно, то необходимо заменять это слово более определенным понятием. А то у нас часто и идею, и изобретение, и макет, и модернизацию оборудования, и новый подход к решению задач, и многое другое называют инновацией.

Понятие ноу-хау употребляется к месту и не к месту даже специалистами. Согласно ст. 1465 четвертой части Гражданского кодекса, ноу-хау и секрет производства стали синонимами. Причем ноу-хау должно иметь действительную или потенциальную коммерческую ценность и относительно нее должен быть введен режим коммерческой тайны. А еще пять лет назад некоторые правоведы считали, что понятие ноу-хау возникает только при продаже секрета производства [3].

А в настоящее время многие горе-изобретатели наловчились отчитываться ноу-хау, как объектом интеллектуальной собственности за много миллионов израсходованных бюджетных средств. Написали 10 слов, положили их в конверт, издали приказ по предприятию, убрали конверт в сейф и сказали, что эта спрятанная бумажка и есть ноу-хау. Не нужно ничего изобретать, заявку на изобретение писать не надо, отстаивать ее в Федеральном институте промышленной собственности тоже не понадобится. Одновременно часто можно услышать: «А у меня есть изобретение на ноу-хау. Вот как красивое заграничное слово сместило все понятия, хотя, по сути, защита интеллектуальной собственности посредством ноу-хау бывает иногда полезной.

Частенько звучит и такое: «А у меня есть еще изобретение на полезную модель». Это также стало любимым компонентом в отчетах по бюджетному финансированию из-за простоты получения на нее патента. Полезная модель, как объект интеллектуальной собственности, по определению изобретением не является, при экспертизе изобретательский уровень полезной модели не рассматривается, она в некотором роде похожа на рационализаторское предложение. Здесь я выступаю не против понятия и термина, а просто предупреждаю о необходимости его правильного использования и заодно хочу предостеречь: получив бюджетный миллиард рублей на разработку космического корабля, лучше не пытаться в качестве индикаторов проекта отчитываться не только ноу-хау, но и патентами на полезные модели – это выглядит несерьезно и даже очень подозрительно. Хотя существует вариант, при котором отчет полезной моделью смотрится естественно [4].

Сказанное было несколькими «камнями в огород изобретателей». Возвращаемся к патентоведам, любимое слово которых релевантный, практически всегда вводит в ступор изобретателей. Его часто, во всяком случае при общении, можно заменить на слова «похожий» или «одинаковый». Словосочетание и само громоздкое понятие «исключительное право на результаты интеллектуальной деятельности», которое уместно, например, в четвертой части Гражданского кодекса, не обязательно всегда использовать в разговоре или перед широкой аудиторией. Вместо него часто можно употребить слово патент или просто изобретение. И таких слов немало. Очень многие патентоведы отгородились от изобретателя эдаким ведомственным частоколом, в том числе из-за своей терминологии, и не всегда понимают его трудности, изложенные человеческим языком, а он их и подавно. А если посмотреть некоторые рекомендации работников ФИПСа, особенно относящиеся к патентоспособности изобретений, то получение патента видится неискушенному «технарю» задачей практически невыполнимой. И вдобавок, если кто-нибудь из старой патентной школы скажет начинающему изобретателю о том, что работу над технической идеей надо начинать с патентного поиска, то это уже полная потеря изобретателя для общества. Ведь набрав в поисковой системе несколько ключевых слов из своего технического решения, изобретатель найдет тысячи вариантов выполнения своей задачи и, скорее всего, займется чем-нибудь другим.

Теперь несколько слов о массовых мероприятиях. Большинство докладов на патентных конференций читаются, условно говоря, патентоведами для патентоведов, даже те, которые вроде бы адресованы непосредственно изобретателю. (Это же относится ко многим статьям по патентной тематике.) Я тридцать лет проработал в этой области и с трудом слушаю такие доклады из-за их перенасыщенности специфической терминологией. Что же будет с начинающим изобретателем, если он случайно окажется на такой конференции. Патентовать свои решения он, скорее всего, не будет. А темы докладов должны касаться не только использования патентов, но и создания изобретений (что, кстати, было бы полезно послушать и патентоведам). Ведь чтобы использовать изобретение, его надо сначала создать и защитить патентом, а с этим у нас уже длительное время очень плохо, и мы все более отстаем от ведущих стран в патентной защищенности отечественных разработок. В доказательство приведу немного статистики: на 1 млн населения в нашей стране получают патентов примерно в 2,5 раза меньше, чем в Австралии, и в 20 раз меньше, чем в Японии. Это можно объяснить недостаточным финансированием науки. Но есть и другая статистика, по которой на 1 млн долл. бюджетных ассигнований на науку в России получают всего 1,46 патента, в Беларуси – 3,15, а в Южной Корее уже – 4,6 патента. Эта статистика печальна вдвойне. По самым скромным подсчетам, ежегодное увеличение числа российских патентов, принадлежащих зарубежным заявителям по отношению к отечественным, составляет 20 % [5]. Но возвращаемся к терминологии.

Очень вредные слова, которыми часто начинаются многие выступления не только в патентной сфере, – как все вы, конечно, знаете. После их произнесения аудитория, демонстрируя свою эрудицию, обычно начинает кивать головами и докладчик, воодушевленный пониманием, без объяснения, для чего все это нужно, сразу показывает пути решения, часто даже слишком подробные. Причем и проблема бывает важная, и решение интересное, но оно не доходит до слушателя из-за такого представления материала. Занимаясь какой-то одной тематикой всю жизнь, многие часто считают ее самой важной и всем известной. На конференциях, разумеется, нет никакого смысла рассказывать о всей своей предшествующей жизни в этих областях. Достаточно сделать понятное вступление, заинтересовать аудиторию вашим решением проблемы, а подробнее ее можно изложить в журнальных статьях и при выступлении ссылаться на них в качестве развития темы для возможной самостоятельной работы слушателей. А бывает и такое, что некоторые докладчики, рассказывая о том, что сами никогда не делали, скрывают за сложной терминологией свою некомпетентность.

Еще очень вредное заключение: это всем давно известно. Когда начинающий изобретатель докладывает в аудитории о своем творческом достижении, какой-нибудь умник обязательно это скажет. Причем у этого умника, скорее всего, нет ни одного патента, и изобретательством он никогда не занимался. Чтобы доказать известность или обратное в отношении всего лишь одного технического решения, иногда нужны годы и сотни тысяч долларов на оплату юристов. В докладе Дж. Бардмессера на практической конференции «Патенты 2010», который назывался «Как из-за одного слова в патенте потерять 1 000 000 000 долларов», приведен пример длительной патентной тяжбы по поводу трактовки буквально одного слова и реальной потери именно этой суммы. Конечно, практически каждый отличительный признак любого изобретения уже кем-то использовался, тем не менее патенты продолжают выдавать, и будут это делать, так как помимо отличительных признаков, еще важны их сочетания друг с другом и технические эффекты, которые от этого возникают.

Говоря о терминологии, нельзя не упомянуть еще несколько слов, которым некоторые инноваторы пытаются найти новые применения, подменяя ими устоявшиеся понятия, не только в изобретательстве, но и в других областях. Первенствует здесь менеджер. Manager в английском языке имеет вполне определенные значения, такие как: управляющий, заведующий, директор и хозяин. У нас менеджерами стали все: от Чубайса со Сталиным до выпускницы десятого класса в фирме из трех человек. Видимо, секретарше приятнее и престижнее называться офис-менеджером, а продавцу – менеджером по продажам.

Следующие распространенные понятия идут – дизайнер и дизайн. Эти слова у нас существуют не один десяток лет применительно, в первую очередь к ландшафту, одежде, интерьеру. Причем с однозначными определениями, такими как: ландшафтный дизайнер, дизайнер одежды и дизайнер по интерьерам. Но не так давно эти модные слова проникли и в технику, причем дизайнерами стали называть и изобретателей, и проектировщиков, и конструкторов, и чертежников; и не только в механике, где все-таки присутствует внешняя форма объекта, но и в микроэлектронике, где расположение элементов видно только под микроскопом. Одновременно под дизайном уже подразумевается и замысел, и изобретение, и конструкция, и чертеж, и реализация замысла, и эти самые расположения элементов в микросхеме. Даже в нанотехнологию проникло это слово. Последняя моя находка: «химический дизайн магнитных нанокомпозитов в твердофазных нанореакторах» [6]. Действительно, в английском языке у слов designer и design есть перечисленные значения, но из-за их множественности употреблять эти слова, по моему мнению, надо очень осторожно.

Я долгое время пытался понять смысл замены однозначных русских, более точных понятий такими размытыми терминами. Рискну выразить свое предположение. Все чаще в средствах массовой информации при катастрофах на электростанциях, при несостоявшихся пусках ракет, при сорвавшихся военных контрактах говорится о низком уровне менеджмента, то есть руководства. Говорится также о том, что толпы менеджеров заменили советы главных конструкторов и взяли на себя решение вопросов, в которых ничего не понимают. О том, что специалисты кооперируемых предприятий могут начать решать технические вопросы, только пробившись через их оборону. Причем это отмечают даже специально созданные по разбору катастроф государственные комиссии. Что эти менеджеры освоили, так это «распил» бюджета. Вот они-то в этом качестве, наиболее полно и соответствуют шестому значению слова manager в английском языке – интриган. Они как раз и объединили всех специалистов: изобретателей, разработчиков, конструкторов под таким весьма легкомысленным (для науки) определением, как дизайнер, в надежде поднять свою значимость в глазах окружающих, в том числе и высшего руководства, которое и само часто раньше, до занятия высокими технологиями, что-то перепродавало. То есть, было спекулянтами, используя старую советскую терминологию. «Ну, был совет конструкторов, ну, не создавать же совет дизайнеров!» – слышен мотив в хитрых речах отечественных менеджеров. Чего ж удивляться, что дизайны под руководством этих менеджеров с их ноу-хау и не летают, и тонут, и взрываются в неположенных местах? Приведу на эту тему также цитату известного российского философа и ученого Б.Б. Леонтьева: «К сожалению, у нас «эффективных менеджеров», ничего не создавших, кроме, в лучшем случае, своего малого предприятия, вдруг по непонятным соображениям ставят во главе крупных предприятий и корпораций, ранее незнакомых им отраслей, суть технологий которых эти менеджеры с трудом представляют. В результате мы получаем огромные бюджетные потери без позитивных итогов, а также имеем нескончаемую серию аварий и катастроф, подобных Саяно-Шушенской» [7]. В этой же статье при анализе американской практики он пишет: «Американцы во всех сферах деятельности имеют иную кадровую политику. В отличие от россиян, они продвигают только лиц с положительным опытом в конкретной области. …Американцы генетически не воспринимают лиц, не имеющих конкретного опыта в конкретной сфере деятельности». Вот так терминология смыкается с действительностью.

Но вернемся к чистой терминологии. Даже само понятие нано-технология не избежало участи подмены и путаницы значений благодаря горе-менеджерам, которые ломанулись в нее, расталкивая толпу страждущих локтями. Например, в определении нанотехнологии по официальным документам США присутствует слово control, которое эти менеджеры часто переводят дословно, в результате чего у них получается «контроль материи в диапазоне от 1 до 100 нм». Забывая, что в английском языке у слова control имеется много значений: и управление, и регулировка, и влияние, и воздействие, и проверка, и контроль, и оперирование.

Любопытный термин недавно я услышал от работника Роснано: он представился ассоциатом. Должность эта существует у нас в банках. Но чем же занимается сей ассоциат в Роснано? То ли он компаньон, то ли младший член корпорации, то ли член-корреспондент научного общества, то ли связывает кого с кем (все это английские значения этого слова), то ли «химией» какой занимается, согласно этому определению, используемому еще Менделеевым для связанных однородных элементов. Была такая популярная песня в 1990-е годы: «Скованные одной цепью, связанные одной целью». А если этот человек обладает еще с рождения ассоциативным мышлением в области, близкой к наноиндустрии, и по аналогии с банковским «коллегой» выстраивает самостоятельные финансовые модели, а в Роснано они о-го-го какие, то ему просто цены нет и срочно надо выделять дополнительный бюджет на повышение его зарплаты.

Спорно безудержное распространение слов платформа и кластер на все области науки и техники, слишком много у них значений. Стартап часто вводит в заблуждение слушателей и читателей, ведь под этим часто подразумевают и новое предприятие, и новый проект, и даже изобретение. Контентом с чувством глубокого удовлетворения многие сейчас стали называть и содержание, и суть, и объем, и вместимость. В богатом русском языке это разные понятия, попробуй догадаться, что они хотели сказать. Кстати, и само чувство глубокого удовлетворения можно перевести как content. Считаю необоснованным, во всяком случае в технике, использование слов: бонус, тренд, мейнстрим, дорожная карта при наличии уже имеющихся и привычных: премия, тенденция, основное направление и план действия. Считаю вредным использование и таких слов, как хедлайнер, бекграунд, драйв, месседж, кстати, имеющих множественные английские значения. Слово ресечер уже входит в кадровые службы и иногда заменяет кадровика, но самое неприятное, что оно начинает проникать и в науку, заменяя исследователя и исследования ресечем. Девелопмент из строительства, где он более-менее уместен, также переползает в науку, заменяя разработку и совсем уж неблаговидным звучанием разработчика. При том, что у него более 15 значений: от эволюции до фотоувеличения. Такие слова просто недопустимы в области изобретательства, так как при написании заявок на изобретения необходима особая определенность терминов. Вспомним того же Бардмессера.

Мы уже подходим к тому, что скоро услышим фразу: «Под руководством наших менеджеров ресечерами был проведен ресеч, на основании которого девелоперы осуществили девелопмент, после чего дизайнеры создали дизайн с дивайсом, которые были успешно отправлены на сателлит Марса, но приземлились то ли в Бразилии, то ли в Аргентине».

А недавно, когда я у одного видного патентного юриста попросил использовать материалы его публичного выступления для статьи в журнале, он захотел «посмотреть мою презентацию». Как потом выяснилось, его интересовала краткая информация о том, как я использую его материалы. Господа, надо ли сообщение, информацию, выступление, доклад, комментарии, отчет, анализ – все без разбору обзывать презентациями? Оставьте эти конкретные понятия в покое. И пусть у нас презентацией, например, будет называться представление обязательно нового, полезного, а главное, понятно и кратко изложенного материала. При этом основной материал: теория, исследование, оборудование, кинофильм и т. п. – должен быть позже доступен всем желающим.

В этой главе я не затронул использование специальных терминов в банковской и компьютерной областях, медицине и биологии, а также других разделах науки и техники, где тоже непостижимо вольготно заменяются понятные, обкатанные слова на малопонятные, заемные.

Ни в коем случае не считаю нужным отказываться от разумного заимствования иностранных слов, где они четче и лаконичнее русских выражают различные понятия или их вводят. А вот снобизм, лень и элементарное незнание русского языка, неуважение к нему не должны быть причиной засорения родной речи. Если взять любой словарь иностранных заимствований в русский язык, то можно убедиться, что прижились у нас только те слова, которые четче, короче, определеннее, ну или хотя бы красивее заменяют привычные понятия. Приведу несколько примеров из словаря заимствованных слов [8]. Это хорошие слова, которые могли бы занять место в предыдущей главе, но я их привожу здесь для оценочных характеристик. На 448 иностранных слов, нашедших свое место в русском языке на букву «А», только три слова имеют однозначные русские определения: архитектор (гр.) – зодчий, абсурд (лат.) – бессмыслица, аксиальный (лат.) – осевой. Остальные 445 слов имеют русские понятия, выражающиеся несколькими словами. Соответственно, эти 445 слов обоснованно занимают место в русском языке. Но если даже посмотреть на эти три слова, то абсурд короче бессмыслицы, а аксиальный не так часто и употребляется. И только архитектор частично вытеснил зодчего. На букву «Б» на 179 иностранных слов только слово банальный – имеет однозначный русский синоним заурядный. Остальные 178 слов вводят новые понятия проще и лаконичнее. При этом русских слов, для прижившихся иностранных терминов, иногда нужно даже очень много. Например, из привычной нам морской тематики: бриз – ветер, возникающий от неодинакового нагревания суши и моря, бора – сильный холодный ветер в приморских областях, дующий зимой со стороны склонов гор в сторону моря. На букву «В» из 89 слов, соответственно только одно: вульгарный используется наравне со словами пошлый, грубый. В группах слов других букв картина примерно та же. Только одно из 100 прижившихся иностранных слов имеет русский аналог, соизмеримый по размеру. Правда есть некоторые исключения. Квинтэссенция, часто употребляемое слово, произошло от латинского сочетания quinta essentia, что значит «пятая сущность», заменила у нас слова основа, сущность, главное. Русские синонимы короче, но уж как красиво звучит иностранное слово, да и появилась у него некая новизна понятия. В античной философии «пятая сущность» противопоставлялась четырем стихиям – земле, воде, огню и воздуху и была основой всего сущего [9]. Вот и употребляем мы это слово в смысле «самой главной сущности». Слово утрировать полностью соответствует русскому преувеличивать, но в настоящее время часто употребляется. Белинский возражал против этого слова, но оно осталось в языке, я думаю, из-за того, что оказалось чуть короче, легче произносится, да еще и звучит красиво. Таким образом, менее одного процента иностранных слов, имеющих русское понятие, выраженное одним словом, приживается в русском языке. Да и то, такие слова очень часто используются одновременно с русскими синонимами. Отсюда вывод: услышав новое иностранное слово в отношении существующего понятия, используя предложенные критерии (краткость и определенность), каждый может предположить, приживется ли это слово, и не засорять звуковую среду. Иностранные слова остаются в русском языке, во всяком случае так было до сих пор, если в этом имеется какой-то смысл. Эти же критерии: новизна, простота и целесообразность – являются основными для изобретений [5, 10, 11].

Подводя итог сказанному, я призываю не только патентных работников, но и всех специалистов во всех областях знаний не увеличивать в нашей жизни количество абсурда-бессмыслицы, говорить и писать как можно проще, использовать, по возможности, укоренившиеся и всем понятные термины и не усложнять понимание своей узкой области работникам смежных направлений. Ведь еще Амвросий Оптинский говорил: «Где просто – там ангелов со сто, а где мудрено, там ни одного» [12]. А научиться простоте изложения можно, например, у Пушкина, Лермонтова, Чехова. Полезно почитать Солженицына с его многообразием русского языка. И всегда надо помнить высказывание А.И. Герцена: «Нет мысли, которую нельзя было бы выразить просто и ясно».

Литература

1. Володина М.Н. Когнитивно-информационная природа термина и терминологическая номинация. – М.: Изд-во МГУ, 2000.

2. Владимир Солоухин. Волшебная палочка. – М.: Московский рабочий. – 1983. – С. 44.

3. Евдокимова В.Н. Передача технологии: правовое регулирование и правоприменительная практика в Российской Федерации. – М.: ИНИЦ Роспатента. – С. 20.

4. Соколов Д.Ю. Полезная модель действительно полезна // Нано-индустрия. – 2011. – № 6.

5. Соколов Д.Ю. Простое побеждает сложное // Патенты и лицензии. – 2011. – № 11.

6. Нанометр. Информационный бюллетень ФНМ. 2011. № 12 (64).

7. Леонтьев Б.Б. О государственной инновационной системе США // Наука и технологии в промышленности. – 2011. – № 3.

8. Краткий словарь иностранных слов / сост. С.М. Локшина. – М.: Русский язык, 1985. – С. 312.

9. Люстрова З.Н., Скворцов Л.И., Дерягин В.Я. Друзьям русского языка. – М.: Знание, 1982. – С. 82.

10. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера, 2011. – 152 с.

11. Соколов Д.Ю. Единство и борьба терминологий // Изобретатель и рационализатор. – 2012. – № 3.

12. Жить – не тужить. Изречения Амвросия Оптинского. – М., 2012. – С. 56.

Глава 11

Наномашины и их патентование

В предыдущих главах многие изобретения рассматривались в первую очередь в качестве примеров гипотетического патентования и не всегда на их основе можно было создавать реальные изобретения. Хотя некоторые из них и можно было бы использовать для решения конкретных проблем. Например, зная механизм зарождения циклонов, их можно было бы создавать искусственно, меняя коэффициент отражения водной поверхности в тропических широтах путем распыления специальных составов, но это уже климатическое оружие. Но также, зная этот механизм, можно и бороться с циклонами, как предложил П.Н. Манташьян за счет охлаждения поверхностных вод океана в процессе его волнения [1].

В этой главе будет рассказано о некоторых изобретениях наномира и о том, что очень многие из них можно использовать для создания принципиально новой техники. Материал предыдущих глав я обычно излагаю студентам на первых занятиях, чтобы ввести их в область изобретательства и не отпугнуть от этих работ кажущейся их сложностью. Здесь же рассматривается материал по патентованию изобретений более высокого уровня, но также на интересных и необычных примерах. Подобным материалом обычно заканчиваются занятия по обучению изобретательству и патентованию.

С конца ХХ века многие традиционные направления науки стали относить к нанотехнологиям. Как только размер какого-то элемента, относящегося к традиционному процессу, стал меньше 100 нм, сразу такой процесс начали называть нанотехнологическим. Это можно отнести и к диспергированию материалов, и к микроэлектронике, и к химии, и ко многим другим направлениям. Можно ли все это называть нанотехнологиями – ученые спорят до сих пор.

Существует даже известное высказывание: «Наконец-то для химии придумали красивое название».

Но по поводу наномашин, полностью созданных человеком или в соавторстве с природой, споров никогда не было. Разработка, изготовление и последующее использование наномашин – это область реальной нанотехнологии. В начале 1980-х годов американский ученый Эрик Дрекслер опубликовал книгу «Машины создания: грядущая эра нанотехнологии». Первая публикация датируется 1981 годом. От этой публикации можно отсчитывать начало эпохи наномашин. Он ввел понятие ассемблер – устройство, способное к самовоспроизводству и предназначенное для конструирования наномашин из отдельных атомов и молекул.

Вначале остановимся на изобретениях, созданных природой, использование которых в наномашинах пока еще не перешло в практическую плоскость.

Известен так называемый ферментный мотор [2]. В нем по фибрилле 1 (рис. 11.1) длиной до 8 мкм, например молекуле белка тубулина, может перемещаться фермент 2, используя активные окончания (группы) 3, расположенные на белковых удлинениях 4. Причем эти движения похожи на шаги человека. Уже предпринимались попытки визуализации этих шагов с помощью сверхвысокоскоростного сканирования зондовым микроскопом. Скорость такого перемещения может достигать 100 мкм/сек. При этом энергия для перемещения может создаваться колебаниями различной природы, например инициируемыми гидролизом аденазинтрифосфорной кислоты (АТФ). А направление перемещения может определяться градиентами температуры, электрохимического потенциала, концентрации частиц, например броуновских, и т. д. По белкам актин и миозин, достигающим несколько микрон в длину, подобным образом внутрь клеток могут двигаться, например, хромосомы.

Рис. 11.1. Ферментный мотор

Природа может решать и обратную задачу, при которой на молекулах белка кинезин 1 (рис. 11.2), закрепленных на неподвижной поверхности 2 и также имеющих активные группы 3, расположенные на белковых удлинениях 4, перемещаются микротрубки 5 в мышечных «моторах». Это выглядит, как будто несколько человек, перебирая руками, перемещают длинную трубу над головой. А энергия перемещения та же – АТФ, колебания и градиенты. К линейным наномоторам относятся белки: миозины, кинезины и динеины, обеспечивающие сокращение мышц. Эти белки' могут развивать усилия 3–6 пН, обеспечивать шаг 5–15 нм и скорость перемещения 0,8–3 мкм/сек. Здесь следует заметить, что управление этими «моторами», а значит, процессами жизнедеятельности могут осуществлять периодические солнечные и земные процессы, фазы луны, сезоны года [3]. Существуют даже более сложные и еще менее изученные космофизические факторы сверхмалых воздействий на все природные процессы, в том числе и биологические [4]. То есть произошло символическое сближение изобретений наномира с изобретениями Вселенной, с которых мы начинали эту книгу.

Очень интересное изобретение природы, называемое бактериофагом, который можно рассматривать как наномашину биологического происхождения, я подробно рассматривал в [5, 6]. Там же был представлен вариант гипотетической формулы изобретения на бактериофаг и рекомендации по составлению описания на подобные изобретения. В этом издании мы рассматриваем более простые примеры наномашин.

В качестве следующего примера рассмотрим биомолекулярный двигатель вращения (рис. 11.3), который создан совместными усилиями природы и учеными из университета г. Корнелла, США.

Он содержит рабочий модуль 1, состоящий из биомолекулярного кластера 2, в качестве которого природа использует биотинилированный цистелин. Внутри этого кластера расположена линейная биологическая молекула 3, способная осуществлять вращательное движение. С противоположной от нее стороны имеются гистидиновые концы 4 с активными группами 5. Описанный комплекс представляет собой бионаномотор, созданный природой, который использует, например, бактерия Е. coli для своего перемещения. Для этого на кончике линейной молекулы 3 расположен филамент жгутика (не показан), который работает как пропеллер и двигает ее вперед. Более подробно «мотор» этой бактерии описан в [2].

Рис. 11.2. Мышечный мотор

Далее этот бионаномотор посредством активных групп 5 закрепляют на искусственно созданном никелевом основании 6 высотой около 200 нм и диаметром 80 нм. После этого на кончик линейной молекулы 3 (туда, где природа размещает филамент жгутика) прикрепляют искусственно созданный «пропеллер» в виде никелевой микропроволоки 7. Учитывая малые размеры никелевого основания 6, для того чтобы с биомолекулярным двигателем вращения можно было бы осуществлять манипуляции, это основание закрепляют на платформе 8, которая будет различима в оптический микроскоп и которую уже можно захватывать микроманипулятором. Описанной информации вполне достаточно, чтобы составить формулу изобретения на биомолекулярный двигатель вращения. Вот вариант такой формулы.

1. Биомолекулярный двигатель вращения, содержащий рабочий модуль с установленной в нем осью, имеющей возможность кругового вращения, отличающийся тем, что в него введен исполнительный элемент, соединенный с осью.

Рис. 11.3. Биомолекулярный двигатель вращения

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий модуль состоит из биомолекулярного кластера.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что биомолекулярный кластер выполнен из биотинилированного цистелина.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ось состоит из линейной биологической молекулы.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что биотинилированный цистелин снабжен гистидиновыми концами с активными группами.

6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в него введено основание, на котором закреплен биомолекулярный кластер.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что основание выполнено из никеля.

8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что гистидиновые концы закреплены на основании посредством активных групп.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что исполнительный элемент выполнен из никелевой микропроволоки.

10. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно снабжено платформой, на которой закреплено основание.

Но помимо формулы изобретения, при патентовании наномашин очень важным является описание самой конструкции наномашины. Об этом я подробно писал в [5, 6], здесь отмечу самые важные моменты. Учитывая наноразмерные габариты таких изделий, возможность изготовления отдельных компонентов и их соединения будут отличаться от существующих в макромире.

Бионаномотор (рис. 11.3, 1–5) берется готовым, созданным природой, значит его раскрытие может слово в слово повторить первый абзац, приведенный в начале его описания, надо только не забыть вместо книжного обозначения «рис.» применить обозначение патентное – «фиг.». При этом необходимо будет отметить, как бионаномотор создается. Например, он может быть получен в результате генетической перестройки бактерии Bacillus. А вот остальные элементы надо описывать гораздо подробнее. Необходимо будет привести технологию изготовления никелевых оснований 6, а также технологию их обработки, чтобы их можно было соединить с биомолекулярным кластером 2. Привести технологию изготовления никелевых микропроволок 7 (например, с использованием электронно-лучевой литографии и изотопного травления), а также технологию их обработки, чтобы их можно было соединить с линейной биологической молекулой 3. Причем желательно будет указать несколько вариантов и ссылки на литературные источники, где эти технологии описаны подробно. Например, обработку никелевых оснований и никелевых микропроволок для создания надежного соединения биологических молекул с поверхностью никеля можно осуществлять по одному из следующих маршрутов. На поверхности никеля используют вещества, которые создают на нем слой с активными группами. При этом активные группы биологических молекул соединяются с активными группами на никеле и образуют прочные связи. Широко используемая методика химической модификации для стабилизации молекул на поверхности – силанизация материала [7].

Возможна также модификация поверхности никеля поверхностно-активными веществами (ПАВ). Подробно указанный процесс описан в [8].

В этом издании я не привожу более подробного описания этих процессов. При желании с полным фрагментом такого описания можно ознакомиться в [9]. А вот уже изготовление платформы 8 и ее соединение с основанием 6, учитывая ее более привычные для нашего мира размеры, могут быть описаны проще и без приведения ссылок на литературные источники. Например, «платформу 8 изготавливают из материала на основе самарий-кобальта и за счет магнитных сил соединяют с основанием 6». Разумеется, такие патенты должны иметь зонтичную форму, чтобы защитить возможные варианты развития. Например, для расширения функциональных возможностей фиксируют платформу 8, после чего биомолекулярный двигатель вращения можно использовать в качестве «нановентилятора».

Работу устройства по рис. 11.3 также придется описывать более подробно. Надо будет объяснить, почему вращается линейная молекула 3, как осуществляется изменение направления перемещения устройства, как можно будет осуществлять контроль его перемещения. В процессе описания работы, возможно, возникнут новые отличительные признаки, которые придется вводить в формулу изобретения. Например, на свободном конце никелевого основания 6 придется разместить нечто подобное рулю яхты, но надо будет придумать, что это может быть и как этим управлять. Для контроля перемещения, возможно, придется закреплять на устройстве радиоактивную метку и т. п. Вопрос выбора прототипа подобных устройств можно решать двояко. В приведенной формуле в качестве прототипа подразумевается обыкновенный двигатель вращения. Но можно было бы взять за прототип и бионаномотор, созданный природой. В этом случае в формуле изобретения вместо слова «ось» надо было бы написать «линейная биологическая молекула», а четвертый пункт просто исключить. Ну и конечно, численные характеристики надо давать в максимально широком диапазоне. Например, диаметр никелевого основания 6 может быть от 20 до 200 нм, а его высота от 50 до 500 нм. Более подробно требования к описанию работы подобных устройств приведены в [5, 6].

Помимо описанных наномашин, существует еще много различных их вариантов. В университете Райса (г. Хьюстон, США) был изобретен и изготовлен молекулярный автомобиль с колесами их фуллеренов, имеющий длину и ширину порядка 4 нм (рис. 11.4). Причем этот автомобиль может двигаться по поверхности золота при ее нагреве до 200 °C. А при наблюдении за его перемещением методом сканирующей зондовой микроскопии было установлено, что фуллереновые колеса не скользят по опорной поверхности, а именно вращаются.

Компанией Nanotechnology News Network спроектирован наноробот на основе конструктивного строения бактериофага, способный проводить диагностику и лечение заболеваний воздействием в нанометровом диапазоне. Уже созданы наноманипуляторы на основе ДНК. Ученые Гарвардского университета и Мюнхенского технического университета продемонстрировали трехмерные управляемые структуры на основе ДНК и возможность создания на их основе сфер, шестеренок, треугольников и других деталей. Специалисты из университета Дьюка (Северная Каролина, США) научились на микрочастицы закреплять магнитные наночастицы, с помощью которых можно, например, управлять перемещением отдельных клеток. В американском Институте молекулярного производства идут разработки искусственных эритроцитов и лейкоцитов. Ученые немецкого института экспериментальной физики изобрели наноколесо. В Токийском университете разработали молекулярную машину, копирующую работу двигателя внутреннего сгорания. Широкое распространение получают сенсоры на основе нанотрубок, которые могут изменять резонансную частоту колебаний в зависимости от масс молекул, ими «захваченных». При соединении нанотрубок с активными молекулярными группами, описанными выше, можно будет не только определять массы молекул, но и их химические свойства, а это уже выход на детектирование токсичных белков и ядовитых веществ.

Работы по созданию новых наномашин идут с огромной скоростью и по многим направлениям, но при любом их патентовании особенное внимание придется обращать на более подробное, чем в обычных изобретениях, описание их конструкций, а также на возможность их изготовления и функционирования, чтобы обеспечить выполнение третьего критерия патентоспособности изобретений «промышленная применимость» (п. 1 ст. 1350 четвертой части Гражданского кодекса).

Литература

1. Гаврилов М.И. Техника – колесница прогресса // Изобретатель и рационализатор. – 2013. – № 1.

2. Иваницкий Г.Р. 21 век: что такое жизнь с точки зрения физики // Успехи физических наук. – 2010. —Том 180. – № 4.

Рис. 11.4. Молекулярный автомобиль с колесами из фуллеренов

3. Иваницкий Г.Р. Мир глазами биофизика. – М.: Педагогика, 1985.

4. Шноль С.Э. Космофизические факторы в случайных процессах. Svenska fysikarkivat. Stockolm, 2009. – 388 с.

5. Соколов Д.Ю. Создание, оформление и защита изобретений (Практическое пособие для инженеров, ученых и патентоведов). – М.: ОАО ИНИЦ «Патент», 2013. – 206 с.

6. Соколов Д.Ю. Закономерности патентования высотехнологиче-ских решений // Наноиндустрия. – 2012. – № 7.

7. Hu, М. Wang, H.-U.G. Weier, P. Frantz, W. Kolbe, D.F. Ogletree and M. Salmeron, Imaging of single extended DNA molecules on flat (aminopropyl)triethoxysilanemica by atomic force microscopy. // Langmuir. – 1996. – v. 12. – № 7. – p. 1697–1700.

8. Блинов Л.М. Успехи химии. – 1983. 52. 1263.

9. Патент RU2339036. Способ оценки качества вакцин. 20.11.2008.

Глава 12

Наномир как новая визуальная реальность

На протяжении тысячелетий человеческий глаз видел окружающие предметы, размеры которых были больше 1 мм. В начале XVI века появились первые микроскопы. В числе изобретателей их различных вариантов были отец и сын Янсены, Корнелиус Дреббель, Галилео Галилей, Кристиан Гюйгенс, Роберт Гук. Но только Антони Ван Левенгук привлек к своей модификации микроскопа внимание биологов, и человечество увидело новый микромир.

20 сентября 1979 года Г. Бинниг и Г. Рорер зарегистрировали в Швейцарии заявку на сканирующий туннельный микроскоп (СТМ). В 1986 году был изготовлен первый атомно-силовой микроскоп (АСМ). Оба прибора, их теперь называют сканирующими зондовыми микроскопами (СЗМ), позволили не только «увидеть» материю на уровне отдельных атомов, но и переносить атомы с одного объекта на другой и даже двигать. Многие связывают начало эры нанотехнологии с созданием этих приборов. В СТМ иголка движется над объектом. Между ними создают разность потенциалов. Если под иголкой бугорок (атом) объекта, то ток между ними большой. Если ямка (межатомное расстояние) – ток маленький. Но для этого иголка и объект должны быть изготовлены из проводника. А если хочется посмотреть бугорки на изоляторе, то используют АСМ, в нем иголку закрепляют на плоской пружинке, которая может изгибаться, и тоже двигают ее над объектом. Над бугорком она поднимается, над ямкой опускается. На пружинке закреплено зеркало, на него светят лазерным лучом, зеркало его отклоняет, и по этому отклонению судят – бугорок (атом) или ямка («пустота») находится под кончиком иглы. В это трудно поверить. Когда появились первые изображения атомов, многие ученые и не поверили. А те, кто поверили, стали делать такие микроскопы и их продавать. Справедливости ради надо заметить, что к моменту создания зондовой микроскопии уже существовала высоковольтная электронная микроскопия, и она тоже «видела» наномир (см., например, [1]), но из-за сложности использования у нее все-таки ограниченная область применения. Конечно, зондовые микроскопы в первую очередь нужны для научных работ и расширяют границы познаваемого мира, но и просто увидеть, как устроен наномир – тоже очень интересно. Я знаю многих людей, которые пришли в сканирующую зондовую микроскопию после того, как они увидели изображения атомов. Так как эта книга посвящена необычным изобретениям, то вполне уместно ее завершить необычными картинами наномира, выполненными на необычных приборах (рис. 12.1–12.8 цв. вклейки). Многие представленные изображения цветные, хотя существует ли там цвет – большой вопрос [2].

Как мы уже отметили, получение изображения поверхности объекта на сканирующем зондовом микроскопе не является самоцелью, оно необходимо для более углубленных исследовании этого объекта. Для этого можно использовать методы цифровой обработки изображений. Эти методы позволяют находить более точные геометрические характеристики частиц, расположенных на поверхности, таких как: нанокластеры, микрокристаллиты, частицы коллоидной природы: вирусы, микробы, клеточные органеллы и т. п. Сущность одного из таких методов заключается в том, что при измерении параметров конкретной частицы исключают влияние соседних частиц на процесс измерения. Благодаря этому параметры измеряемой частицы оказываются ближе к истинным значениям. Подробнее этот метод описан в [3].

Но, помимо простой визуализации изображений, СЗМ способен воздействовать на материю на атомарном уровне. В 1989 году ученые из IBM Д. Эйглер и Э. Швейцер выложили из 35 атомов ксенона название своей корпорации. По сути, это достижение подтвердило тезис, что эра нанотехнологии началась с создания СЗМ, без которого немыслимо проникновение вглубь материи и развитие многих отраслей науки. Позже было визуализировано перемещение фермента по белковому основанию, описанное в предыдущей главе, функционирование бактериофага, рассмотренное в [4], и многое другое, о чем я предполагаю написать в будущих книгах.

Литература

1. Поглазов Б.Ф. Сборка биологических структур. – М.: Наука, 1970. – 156 с.

2. Быков В.А. Существует ли цвет в наномире // Наноиндустрия. – 2009. – № 4.

3. Патент RU2459251. Способ выделения локальных объектов на цифровых изображениях поверхности. 20.08.2012.

4. Соколов Д.Ю. Создание, оформление и защита изобретений (Практическое пособие для инженеров, ученых и патентоведов). – М.: ОАО ИНИЦ «Патент», 2013. – 206 с.

Заключение

Все изложенное в этой книге, я надеюсь, расширит кругозор людей разных возрастов и профессий. Изобретатели найдут в своих разработках новые объекты для патентования. Художники, в широком понимании этого слова, возможно, взглянут на свою работу под другим углом. Школьники и студенты увидят на опыте великих современников, что изобретательство – это интересное и полезное занятие. А если изобретателей станет больше, то сократится катастрофическое отставание нашей страны в области защиты интеллектуальной собственности, и постепенно мы начнем возвращать свое утраченное интеллектуальное лидерство.

Рис. 12.1. АСМ-изображение поливинилового спирта. Получено А. Серцовой. Московский текстильный университет

Рис. 12.2. АСМ-изображение лимфоцитов. Получено Ю.Ю. Кущиной и С.Н. Плесковой. Нижегородский государственный университет

Рис. 12.3. АСМ-изображение эритроцитов. Получено Еленой Дедковой. Кабардино-Балкарский государственный университет

Рис. 12.4. АСМ-изображение двух бактерий Heliobacter pilori. Получено И.А. Будашовым, клетки предоставлены К. Мамыналиевым. Московский государственный университет

Рис. 12.5. АСМ-изображение протеза артерии из фторопласта. Получено А.А. Поляковым. Компания «Экофлон», Санкт-Петербург

Рис. 12.6. АСМ-изображение нематоды. Получено проф. М. Мюллером и Н. Мацко. ЕТН центр, Цюрих, Швейцария

Рис. 12.7. АСМ-изображение бактерии Psedomonas. Получено М.Н. Савватее-вым. ЗАО «НТ-МДТ», Зеленоград

Рис. 12.8. АСМ-изображение рибосом E.coli. Получено М.Н. Савватеевым. ЗАО «НТ-МДТ», Зеленоград

Приложение 1

Пример составления заявки на устройство

(Светлым курсивом выделены возможные ключевые слова каждого раздела. Полужирным курсивом выделены мои комментарии. Весь текст заявки печатают шрифтом 14 через 1,5 интервала.)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ _________________________________________.

Изобретение относится к устройствам для _________________.

Оно может быть использовано, например, в ______________________.

Известно устройство _____________________, содержащее основание, на котором закреплены ______________________, на которых установлены _____________________________ (здесь приводится краткое описание аналога) [1].

Недостаток этого устройства заключается в том, что ____________.

Известно также устройство для _________________, содержа-щее основание с закрепленным на нем _____________________, соединенным с ______________________, на котором установлена ______________________, состоящая из ______________________, при этом ______________________, а также блок управления, подключенный к ______________________ (здесь приводится изложение формулы изобретения прототипа своим словами) [2]. Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.

Первый недостаток этого устройства заключается в том, что ______________________. Это может приводить к повышению погрешности измерений, а также снижению надежности работы устройства.

Второй недостаток связан с отсутствием средств, позволяющих бороться с ______________________. Это также снижает надежность работы устройства.

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в снижении погрешности измерений, а также в повышении надежности работы устройства.

(Желательно, чтобы этот первый раздел текста не превышал двух страниц.)

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для ______________________, содержащем основание, с закрепленным на нем (здесь идет изложение первого пункта формулы изобретения, например, в виде отдельных предложений).

Существует вариант, в котором ______________________ (здесь излагаются зависимые пункты формулы изобретения).

Существует также вариант, в котором _________________ (то же).

Возможен вариант, где ______________________ (то же).

Возможен также вариант, в котором ___________________ (то же).

(Этот второй раздел текста повторяет формулу изобретения, следовательно, его описание лучше отложить на конец работы.)

На фиг. 1 изображено в общем виде устройство для ______________________ – вид сбоку.

На фиг. 2 изображено в общем виде устройство для ______________________ – вид сверху.

На фиг. 3 показано ________________________.

На фиг. 4 изображены ______________________.

Устройство содержит основание 1 (фиг. 1, фиг. 2) с закрепленным на нем ______________________.

На основании 1 установлен ______________________ . Все исполнительные элементы подключены к блоку управления [3].

Существует вариант (фиг. 3), в котором ______________________ .

Существует также вариант (фиг. 4), в котором _______________.

(В этом третьем разделе после краткого описания фигур пишется только то, из чего это устройство состоит, без описания его работы. Последовательность описания устройства желательно приблизить к последовательности приведения отличительных признаков формулы изобретения с сохранением ее терминологии. Объем этого раздела в 3–4 раза может превышать объем формулы изобретения. Графические материалы выполняются на отдельных листах, сверху указывается название изобретения, а снизу – номер фигуры. На первой фигуре желательно изобразить устройство в общем виде, а на следующих – его детальное раскрытие. Каждый изображенный элемент должен иметь обозначение.

Нумерация на фигурах сквозная. Листы графических материалов не нумеруются.)

Устройство работает следующим образом ______________________.

(В этом четвертом разделе текста описывается только работа устройства без описания конструкции и технических эффектов. Обязательно сохранение терминологии и ссылки на позиции чертежей. Объем этого раздела может быть примерно в два раза меньше объема третьего раздела).

Выполнение _________________________________________________ повышает надежность работы устройства.

Снабжение _________________________________________________ повышает надежность работы устройства.

Использование ______________________________________________ повышает надежность работы устройства и уменьшает погрешность измерения.

Применение _________________________________________________ уменьшает погрешность измерения.

(В этом пятом разделе после каждого ключевого слова (выполнение, снабжение и т. д.) последовательно и дословно пишется либо один отличительный признак формулы изобретения, либо их группа и приводятся технические результаты от их использования согласно первому разделу. Идеальный вариант, когда все отличительные признаки формулы или их групп приводят к одному техническому результату.)

ЛИТЕРАТУРА

1. Здесь обычно приводится ссылка на аналог изобретения.

2. Здесь обычно приводится ссылка на прототип изобретения (патент, заявка на изобретение, статья, интернет-ссылка и т. п. вплоть до, например, художественного произведения, где этот прототип описан или нарисован).

3. В этом и последующих пунктах чаще приводятся ссылки на известные варианты выполнения отдельных элементов заявляемого устройства, которые не вошли в формулу изобретения, но которые нужны для реализации формулы и которые нецелесообразно подробно раскрывать в материалах заявки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для (здесь полностью повторяется название) _______________________________________, содержащее основание и т. п. ___________________________________, отличающееся тем, что в него введены ______________________.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено ______________________.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введены ______________________.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание выполнено в виде ______________________.

(До слов «отличающееся» в п. 1 пишется то, что было в прототипе и используется в изобретении, а после них приводятся отличительные признаки, которых не было в прототипе. В зависимых пунктах формулы (2, 3, 4) идут раскрытия первого пункта или его дополнения, но не его альтернативы. Работа устройства и технические эффекты в формуле не приводятся. Формулу представляют на отдельном листе(ах).)

РЕФЕРАТ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ______________________.

Изобретение относится к области ______________________.

Сущность изобретения заключается в том, что ___________________ (здесь приводится формула изобретения в произвольном изложении).

Подобное выполнение повышает надежность работы устройства и снижает погрешность измерений.

(Реферат приводится на отдельном листе.)

Для отправки документов заявки на рассмотрение в Федеральный институт промышленной собственности по адресу: Москва, ГСП-5, 123995, Бережковская наб., д. 30, корп. 1, в конверт формата 11 последовательно кладут: 1. Копию платежного поручения о проведения экспертизы формальной или по существу (см. fips. ru – изобретения и полезные модели – пошлины – патентные и иные пошлины – реквизиты для уплаты) – 1 экз.; 2. Сопроводительное письмо (см. Приложение 3) – 1 экз.; 3. Заявление о выдаче патента Российской Федерации на изобретение на трех листах (см. fips.ru – изобретения и полезные модели – образцы заявлений и ходатайств – первый образец в таблице (doc)) – 2 экз.; 4. Описание, формула, чертежи, реферат – все по 2 экз.

Приложение 2

Пример составления заявки на способ

(Светлым курсивом выделены возможные ключевые слова каждого раздела. Полужирнвм курсивом выделены мои комментарии. Весь текст заявки печатают шрифтом 14 через 1,5 интервала).

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ (ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ОБРАБОТКИ и т. п.)

Изобретение относится к области приборостроения преимущественно к измерительной технике. Оно может быть использовано, например, в ____________________________________________.

Известен способ измерения, включающий (здесь описывают аналог) [1].

Недостаток этого способа заключается в том, что _______________.

Известен также способ измерения, включающий (здесь приводится изложение формулы изобретения прототипа своими словами) [2]. Этот способ выбран в качестве прототипа предложенного решения.

Первый недостаток этого способа заключается в том, что ____________________________. Это может приводить к повышению погрешности измерений.

Второй недостаток связан с отсутствием действий, позволяющих бороться с ____________________________. Это также повышает погрешность измерений.

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в снижении погрешности.

(Желательно, чтобы этот первый раздел текста не превышал двух страниц.)

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения ______________________, включающем ____________________ (здесь идет изложение первого пункта формулы изобретения в упрощенном виде, например в виде отдельных предложений).

Существует вариант, в котором ____________________________ (здесь излагаются зависимые пункты формулы изобретения).

Существует также вариант, в котором ________________________ (то же).

(Этот второй раздел текста повторяет формулу изобретения и его можно отложить на конец работы.)

На фиг. 1 изображено в общем виде устройство для реализации предложенного способа – вид сбоку.

На фиг. 2 изображено в общем виде устройство для реализации предложенного способа – вид сверху.

Устройство содержит основание 1 (фиг. 1, фиг. 2) с закрепленным ____________________________.

На основании 1 установлен ___________________________ . Все исполнительные элементы подключены к блоку управления [3].

(Этот третий раздел текста присутствует только тогда, когда для осуществления способа необходимо некое устройство. Желательно, чтобы хватило одной или двух фигур для изображения этого устройства. Фигуры выполняются на отдельных листах, сверху указывается название изобретения, а снизу – номер фигуры. Нумерация на фигурах сквозная. Листы графических материалов не нумеруются.)

Способ измерения реализуется следующим образом ____________

(Этот четвертый раздел текста самый важный после формулы изобретения, раскрывает ее подробно с сохранением последовательности приведения в формуле отличительных признаков, в той же терминологии и со ссылками на позиции чертежей. Объем этого раздела в 3–4 раза может превышать объем формулы изобретения.)

Использование _______________________________ уменьшает погрешность измерения.

Применение ____________________________ уменьшает погрешность измерения.

(В этом пятом разделе после каждого ключевого слова (использование, применение) последовательно и дословно пишется либо один отличительный признак формулы изобретения, либо их группа и приводятся технические результаты от их использования согласно первому разделу. Идеальный вариант, когда все отличительные признаки формулы или их групп приводят к одному техническому результату.)

ЛИТЕРАТУРА

1. Здесь обычно приводится ссылка на аналог изобретения.

2. Здесь обычно приводится ссылка на прототип изобретения (патент, заявка на изобретение, статья, интернет-ссылка и т. п. вплоть до, например, художественного произведения, где этот прототип описан или нарисован).

3. В этом и последующих пунктах чаще приводятся ссылки на известные варианты выполнения отдельных действий заявляемого способа, которые не вошли в формулу изобретения, но которые нужны для реализации формулы и которые нецелесообразно подробно раскрывать в материалах заявки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ измерения (здесь полностью повторяется название), включающий ____________________________, отличающийся тем, что ____________________________.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что использование ____________________________.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применение ____________________________.

(До слов «отличающийся» в п. 1 пишется то, что было в прототипе и используется в изобретении, а после них приводятся действия (отличительные признаки), которых не было в прототипе. В зависимых пунктах формулы (2, 3) идут раскрытия первого пункта или его дополнения, но не его альтернативы. Описание возможной конструкции устройства и технические эффекты в формуле не приводятся. Формулу представляют на отдельном листе(ах).)

РЕФЕРАТ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Сущность изобретения заключается в том, что ___________________ (здесь приводится формула в произвольном изложении).

Подобное решение повышает достоверность измерений и снижает их погрешность.

(Реферат приводится на отдельном листе.)

Для отправки документов заявки на рассмотрение в Федеральный институт промышленной собственности по адресу: Москва, ГСП-5, 123995, Бережковская наб., д. 30, корп. 1, в конверт формата 11 последовательно кладут: 1. Копию платежного поручения о проведения экспертизы формальной или по существу (см. fips.ru – изобретения и полезные модели – пошлины – патентные и иные пошлины – реквизиты для уплаты) – 1 экз.; 2. Сопроводительное письмо (см. Приложение 3) – 1 экз.; 3. Заявление о выдаче патента Российской Федерации на изобретение на трех листах (см. fips.ru – изобретения и полезные модели – образцы заявлений и ходатайств – первый образец в таблице (doc)) – 2 экз.; 4. Описание, формула, чертежи, реферат – все по 2 экз.

Приложение 3

Пример составления сопроводительного письма при подаче заявки на изобретение

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ

Направляем материалы заявки на изобретение: «здесь приводится полное название изобретения»

Просим провести формальную экспертизу (или экспертизу по существу). (лучше заказывать сначала формальную экспертизу, так как в этом случае дается три года на доработку изобретения.)

Приложение:

1. Материалы заявки (общее количество листов —).

2. Документ об оплате пошлины (1 лист, 1 экз.).

Директор печать подпись расшифровка подписи

(Если заявителем(ями) является(ются) частное(ые) лицо(а), то вместо директора пишется «Заявитель(и)», потом ставится(ятся) его (их) подпись(и) и ее (их) расшифровка(и).)

Приложение 4

Примеры составления формул изобретений на художественные произведения

Начнем с мультфильма Юрия Норштейна «Ежик в тумане». Формула изобретения Тумана может выглядеть следующим образом: «Способ динамической регулировки четкости изображения объекта (Ежика), включающий регулируемое увеличение или уменьшение количества фотонов от объекта с их одновременным рассеянием, отличающийся тем, что на объект накладывают полупрозрачный экран матовой стороной от объекта, после чего его плавно отдаляют, а потом приближают к объекту».

Цветное изображение впервые появилось в фильме Сергея Эйзенштейна «Броненосец «Потемкин»», в виде вручную раскрашенного на пленке флага, поднятого над революционным кораблем. Формула изобретения на этот прием: «Способ эмоционального воздействия, включающий последовательный показ черно-белых изображений объекта посредством их носителей, при котором каждое последующее изображение отображает изменение положения этих объектов в пространстве (здесь мы между делом написали формулу изобретения для кинематографа), отличающийся тем, что часть черно-белых носителей изображений раскрашивают цветной краской».

А вот формула изобретения на экспрессионизм в живописи, начало которого многие отсчитывают от Эдварда Мунка и его картины «Крик»: «Способ эмоционального и информационного воздействия, включающий создание идентифицируемых образов объектов красками на плоскости (это я предлагаю такое определение живописи в духе соцреализма), отличающийся тем, что эти образы намеренно искажаются с сохранением возможности их идентификации».

Великим изобретателем в живописи был Сальвадор Дали, хотя художником его считают далеко не все. Например, в его картине «Невольничий рынок с исчезающим бюстом Вольтера» по мере отдаления от нее на фоне первичного изображения проступает идентифицируемое вторичное изображение. Этот прием можно было бы запатентовать посредством следующей формулы изобретения: «Способ передачи вторичной информации, включающий создание на плоской поверхности первичных образов, несущих первичную информацию, отличающийся тем, что фрагменты первичных образов по мере удаления от плоской поверхности формируют зрительно идентифицируемую вторичную информацию».

Ну и в заключение о музыке. Одним из основоположников атональной 12-тоновой музыки является Арнольд Шенберг. В отличие от тональной системы, в которой вся нотная структура подчинена строгой иерархии (существует главный тон, к которому стремятся все остальные звуки), в 12-тоновой музыке все 12 тонов звучат как равные. Формула изобретения на такую музыку: «Способ звукового эмоционального воздействия, включающий повторение звукового ряда разной частоты, длительности и амплитуды (а это я предлагаю такое определение музыки), отличающийся тем, что звуковой ряд содержит 12 тонов, звучащих как равные».

Некоторые проблемы при гипотетическом патентовании подобных изобретений могут быть в выявлении технических результатов. Об этом подробно написано в [1].

ЛИТЕРАТУРА

1. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера, 2011. – 152 с.

Приложение 5

Высказывания великих о простоте изложения мыслей

…Опыт показывает нам, что самое возвышенное открытие, если оно ясно изложено, понятно всем.

К.А. Гельвеций

Для человека с ясными идеями почти всегда достаточно обыкновенного языка.

К.А. Гельвеций

Один старый французский математик сказал: «Математическую теорию можно считать совершенной только тогда, когда ты сделал ее настолько ясной, что берешься изложить ее содержание первому встречному».

Д. Гильберт

Точный язык науки и техники, язык положений и выводов, цифр и формул художник должен обогатить образами, чтобы читатель мог усвоить нужную информацию легко, в краткий срок, в формах зрительно ясных и эстетически полноценных.

А.Д. Гончаров

…Чем крупнее достижение ученого, тем короче и точнее можно его описать.

П.Л. Капица

Почти все, думается мне, замечали… что то, что при едином способе выражения было очень темно, при другом способе изложения становилось очень ясным и понятным…

Д. Локк

А знания, конечно, гораздо более подвинулись бы в мире, если бы старанья даровитых и трудолюбивых людей не загромождались ученым, но легкомысленным употреблением неуклюжих жеманных или непонятных терминов.

Д. Локк

Глубокая мысль только выигрывает, если упростить ее выражение. К сожалению, в науке, как и в искусстве, истинная простота дается только мастеру. Простота требует больших усилий.

А.Б. Мигдал

Когда суть обдумана заранее, слова приходят сами собой.

М. Монтень

…Я неоднократно убеждался, что, излагая свои доводы по возможности просто, избегая технических терминов, я помогал себе уяснить их гораздо лучше, чем если бы я пользовался их математической формулировкой.

Р.Э. Пайерс

Точно определенный язык – вещь весьма не безразличная. Возьмем, например, из области той же физики. Неизвестный изобретатель слова «теплота» ввел в заблуждение целые поколения. Теплоту стали рассматривать как вещество (просто потому, что она была названа именем существительным) и стали считать ее неуничтожаемой.

А. Пуанкаре

…Величайший подвиг в этом мире совершает тот человек, который умеет ясно видеть вещи и описывать виденное удобопонятным языком.

А.И. Ракитов

Речь, пекущаяся об истине, должна быть простой и безыскусственной.

Л.А. Сенека

Терминология ради терминологии, по моему глубокому убеждению, распространена в основном в тех науках, содержание которых довольно элементарно. Наоборот, там, где наука достаточно сложна и трудна сама по себе, например в современной физике, даже специальные работы пишутся чаще простым языком, без употребления специальных слов.

Д.А. Франк-Каменецкий

…Лорд Блум сжато и ясно выразил требование научной терминологии следующими правилами: 1. Всегда употребляйте самые ясные и недвусмысленные термины. 2. Никогда не употребляйте слова, имеющего два смысла, не определив, в каком из них оно будет употребляться. 3. Никогда не употребляйте одного слова в двух значениях. 4. Никогда не употребляйте разных слов в одном значении.

Н.Г. Чернышевский

Истина, которую я до конца осознал и прочувствовал для себя, которая созрела полностью в моем сознании, должна легко и просто быть излагаемой другим, иначе она еще не созрела или не есть истина.

Г.А. Шаумян

Ни один математик не мыслит формулами.

А. Эйнштейн

Авторский указатель

1. Гельвеций Клод Адриан (1715–1771), французский философ.

2. Гильберт Давид (1862–1943), немецкий математик.

3. Гончаров Андрей Дмитриевич (1903–1980), советский график.

4. Капица Петр Леонидович (1894–1984), советский физик.

5. Локк Джон (1632–1704), английский философ.

6. Мигдал Аркадий Бейнусович (1911–1991), советский физик-теоретик.

7. Монтень Мишель (1533–1592), французский философ.

8. Пайерс Рудольф Эрнст (1907–1995), физик-теоретик, род. в Германии.

9. Пуанкаре Анри (1854–1912), французский физик и философ.

10. Ракитов Анатолий Ильич (р. 1928), советский философ.

11. Сенека Луций Анней (ок. 4 до н. э. – 65 н. э.), римский философ.

12. Франк-Каменецкий Давид Альбертович (1910–1970), советский физик.

13. Чернышевский Николай Гаврилович (1828–1889), русский ученый и писатель.

14. Шаумян Григор Арутюнович (1905–1973), советский ученый в области машиностроения.

15. Эйнштейн Альберт (1879–1955), физик-теоретик.

Content

Д.Ю. Соколов
Необычные изобретения. От Вселенной до атома

Введение

Глава 1 Изобретено космосом

Глава 2 Изобретательские методики планеты Земля

Глава 3 Изобретения в мире биологии

Глава 4 Использование основных принципов изобретательства Туром Хейердалом при путешествии на «Кон-Тики»

Глава 5 От достижений первых мореплавателей до изобретательских методик Виктора Языкова по разрешению критических ситуаций

Глава 6 Анализ изобретательских подходов Юрия Норштейна при решении технических и художественных задач

Глава 7 Что придумано в кинематографе

Глава 8 Изобретения в области литературы

Глава 9 Возникновение новых слов в русском языке

Глава 10 Плохие изобретения в области терминологии

Глава 11 Наномашины и их патентование

Глава 12 Наномир как новая визуальная реальность

Заключение

Приложение 1 Пример составления заявки на устройство

Приложение 2 Пример составления заявки на способ

Приложение 3 Пример составления сопроводительного письма при подаче заявки на изобретение

Приложение 4 Примеры составления формул изобретений на художественные произведения

Приложение 5 Высказывания великих о простоте изложения мыслей

Авторский указатель