КейсыСегодня кейсов в Базе - 66

Дата публикации:  10.04.2014

- Они сами шли. Пешком, — отчеканил он.
- Ерунда! — воскликнул я разочарованно и не без раздражения...
Тур Хейердал, Аку-Аку
Загадке тысячи лет

Одиноким пятнышком затерялся на карте Тихого океана остров Пасхи. Когда-то, появившись из океанской пучины, он застыл над ней покатой холмистой поверхностью размером в 117 кв. километров.

Отдаленный от ближайших материков на тысячи миль, омываемый океанскими волнами и обдуваемый ветрами, он бережно хранит следы удивительной древней культуры некогда заселявшего его народа.

Первым для европейцев этот остров открыл голландский мореплаватель Я. Роггевена. Это произошло в канун пасхи 1722 года (отсюда и столь необычное название острова).

Велико было удивление моряков, когда их встретили на берегу не смуглокожие аборигены, которые, судя по хижинам, были на острове, а толпы каменных идолов. Их было много, более семисот штук. Они грозно выстроились на берегу и молчаливо поглядывали на иноземных пришельцев, подавляя своими размерами и видом.

Что это? Для чего? Кто их поставил?

Местные жители уверяли, что моаи (так звались каменные исполины) были всегда, а прадеды их прадедов будто рассказывали, что статуи сами пришли из глубины острова...

В 1774 году остров Пасхи посетил знаменитый английский путешественник Джеймс Кук. Следом за ним в 1804 и 1816 годах на острове побывали и русские мореплаватели Ю. Ф. Лисянский и О. Е. Коцебу. В их рассказах главенствовали все те же загадочные многометровые статуи, столпившиеся у кромки океанской воды.

В середине XIX века к острову Пасхи зачастили пираты и работорговцы. В результате этих "визитов" с острова было вывезено более тысячи коренных жителей. Занесенные иностранцами инфекционные болезни почти окончательно истребили оставшуюся часть населения. Остров опустел. Ограбленный и истерзанный, он превратился в каменную пустыню. Лишь грозные исполины, оставаясь в том же числе, с немым укором вглядывались в океанскую даль, за которой скрывался этот страшный и дикий цивилизованный мир.

Наступил XX век. Жизнь на острове медленно восстанавливалась. Спустя почти столетие, интерес к острову возобновился. Научные экспедиции пытались познать культуру исчезнувшего народа и выяснить, кто, когда и как установил эти странные скульптуры.

Настойчивые расспросы местного населения ни к чему не привели. Они "потеряли" свою историю. Точнее, она была у них украдена, варварски уничтожена.

Вероятно, с отчаяния появилась гипотеза, что изваяния соорудили... пришельцы из космоса. Пришельцы якобы заложили в них свой определенный смысл, который нам недоступен... Однако возникает резонный вопрос: зачем нужен такой смысл, если он недоступен? Кроме того, маловероятно, чтобы инопланетяне, если они и были, выбрали бы для своей долговременной базы этот ненадежный, с геологической точки зрения, остров, который в любой момент мог вновь взорваться вулканами и уйти под воду.

Известный норвежский ученый Тур Хейердал, тот самый, который собственным примером доказал возможность миграции древних людей по океану на бальзовых и тростниковых плотах, пришел к иному выводу. Он считает, что остров мог использоваться как перевалочная база для выходцев из Южной Америки, мигрирующих к Полинезийскому островному архипелагу. Действительно, остров был одним из первых на их многотрудном пути и представлял возможность отдыха и пополнения провианта. Выставленные на берегу фигуры могли служить своеобразными маяками, указывающими, что остров обитаем и на нем есть люди. Кроме того, они могли сообщать информацию о течениях и ветрах, а также о том, в какое время н куда следует двигаться дальше.

Тур Хейердал доказал идентичность культуры острова Пасхи с культурой древнего Перуанского государства инков. Итак, вопрос, кто и когда сделал эти каменные изваяния, получил более или менее обоснованный ответ. Остался еще один, не менее интересный вопрос: как жители острова транспортировали на десятки километров эти многометровые исполины весом сорок и более тонн? Статуи целиком вырубались из скал, которые находились почти в центре острова. Не следует упускать из вида, что на острове никогда не было крупных животных, которые можно было бы использовать как тягловую силу.

Однажды собрали почти все население острова, чтобы попытаться волоком сдвинуть какую-либо статую. На несколько метров подалась только одна из малых. Исполины остались неприступными.

Большинство современных гипотез связывают эту работу с применением бревен в качестве катков. Но на острове никогда не было деревьев... Океан не мог обеспечить бревнами в таком количестве.

Опять инопланетяне? Но уже доказана несостоятельность этого предложения! Тогда кто и как?

С трудом расшифрованные письмена упорно повторяли легенду "Моаи пришли сами..."

ТРИЗ и каменные идолы

Как же было на самом деле? Кто и как смог передвигать эти громадные каменные глыбы?

"Идея, как можно передвигать статуи, пришла ко мне во время учебы в институте,- вспоминает чехословацкий инженер Павел Павел.- Однажды увидел фильм "Пекарь императора". В нем главного персонажа — великана Голема — передвигали с помощью растяжек из веревок". Идея Павла была проста. Наклонив с помощью веревок стоящую статую вбок, другими веревками разворачивали ее вокруг оси. Затем шел боковой наклон в другую сторону — и новый разворот. Так, собственно, наклоняя и разворачивая, мы передвигаем дома тяжелый шкаф или холодильник. Способ проверен и надежен.

В январе 1986 года Павел, по приглашению Тура Хейердала, был включен в число членов экспедиции и посетил остров Пасхи. Понадобилось 60 человек, чтобы передвинуть этим способом статую высотой 4,5 метра и весом в 10 тонн. За 6 часов статуя преодолела несколько десятков метров. Жители острова удостоили чехословацкого инженера почетного имени — Арики Туу Кон-гу, что в переводе означало "Король шагающих статуй". Можно было ставить точку в истории раскрытия вековой тайны. Однако способ, который предложил и осуществил Павел Павел, имеет слабые стороны.

За весь световой день статую можно передвинуть на 80-100 метров, при этом участвует несколько десятков человек. На острове более 700 статуй, которые нужно было транспортировать на десятки километров. Выходит, что если бы все население острова занималось бы только передвижением статуй, то на это ушло бы несколько сотен лет. А когда же и кому было изготавливать сами статуи? Их вытесывание требовало еще большее время. Все это ставит под сомнение истинность метода чехословацкого инженера. А главное, этот метод не подтвердил легенду "Моаи пришли сами".

Легенды, как правило, не лгут. Они могут обрастать позже ненужными, искусственно придуманными подробностями, но их суть всегда остается неизменной и правдивой.

Трудно соревноваться в изобретательности с древними пасхальцами. У них было достаточно времени, чтобы совершить, быть может, не одну сотню проб. Мы с вами лишены этого. Обратимся к ТРИЗ, которая поможет выбрать оптимальный вариант, не тратя времени на пустые пробы и ошибки.

В принципе мы имеем дело с обычной изобретательской задачей. Правда, она несколько усложняется тем, что для ее решения нужно исходить только из условий, имеющихся на острове, и, естественно, использовать только имеющиеся на нем вещественно-полевые ресурсы.

Можно вспомнить, что подобная задача возникла при строительстве Асуанской ГЭС: надо было убрать из зоны затопления монументальные исторические памятники. Тогда поступили просто: взяли и распилили эти памятники. Затем частями перенесли на новое место.

Для нас такой вариант не приемлем. Статуя является изделием, которое мы не имеем права распиливать на части. Она должна оставаться целой! Возникает техническое противоречие: чтобы сделать статую легкой, ее нужно распилить на части, но тогда мы испортим историческую ценность.

Противоречие оставляет один путь — статуя, оставаясь целой, т. е. тяжелой, должна на время транспортировки быть легкой...

Приступим к разрешению этого противоречия.

Вепольный анализ (взаимодействие веществ и полей в системе) показывает, что в задаче присутствует неполный веполь. Есть одно вещество B1 (статуя) и одно энергетическое поле П1 (сила тяжести), которое в данный момент вредно действует на B1.

Вепольный анализ

 

Нужно достроить веполь. Для этого вводим в систему еще одно вещество и нейтрализуем вредное воздействие П1. К сожалению, человечество еще не научилось нейтрализовать или как-то уменьшать на земле гравитационное поле неподвижного предмета. Поэтому нам остается только использовать это "вредное" поле и направить его на передвижение самой статуи. Но чтобы это сделать, мы должны ввести в систему какое-то другое дополнительное энергетическое поле П2. Теперь вепольная формула приобретает следующий вид

Вепольный анализ

Эта формула говорит: вновь введенное поле П2, передавая свою энергию через какое-то вещество В2, должно совместно с гравитацией П1 воздействовать на статую В1 и привести ее в движение. Что это за вещество и новое поле? Где их взять в условиях острова?

Познакомимся со стандартом 1.1.3. решения изобретательских задач. Он советует: "Если дан веполь, плохо поддающийся изменениям, и условия задачи содержат ограничения на введение в него или присоединения к нему вещества, задачу решают достройкой веполя, используя в качестве вводимого вещества имеющуюся внешнюю среду".

Анализируем имеющиеся на острове во внешней среде вещественно-полевые ресурсы. Из веществ на острове присутствуют грунт (камень), песок, глина, вода, воздух, растительность (трава, камыш, водоросли).

Из источников энергии — солнце, ветер, волны, прибой и гравитация. Есть еще один источник энергии — землетрясения. Остров Пасхи лежит в зоне жесточайших сейсмических катаклизмов. Каждые 7-9 минут на его берег накатывает гигантская волна Токерау, и остров сотрясается.

Итак, помощники перечислены. С чего начать? Что принять за B2 и П2, чтобы построить нужный веполь? Остановимся пока на воде и гравитации. Пожалуй, можно с их помощью сплавить статую на другой конец острова, но для этого понадобится вручную выдолбить в скальном грунте многокилометровый канал. Это потребует жизни нескольких поколений. Кроме того, порода, из которой сложен остров, имеет пористую структуру, и даже дождевая вода, впитываясь в него, не задерживается на поверхности. Путь явно не годен. И действительно, исследования показывают, что на острове нет и не было каких-либо следов сплавных каналов. Итак, на роль вещества B2 вода пока не подходит. Из оставшихся принимаем воздух. Согласно вепольному анализу, он должен быть и носителем энергии, а таковой в условиях острова видится только солнечная. Нагретый воздух, замещаясь холодным, приходит в движение и оказывает давление на статую. Это и будет искомое поле П2. Такой энергии на острове целое море — постоянно дующие ветра. Теперь задача уточнилась. Нужно сделать так, чтобы воздух (B2), оказывающее давление (П2) совместно с гравитацией (П1) приводил в движение статую (B1). Все. Пока других вариантов нет? Формула принимает такой вид:

Вепольный анализ

Составляем идеальный конечный результат — ИКР. Статуя сама, не усложняя систему, используя энергию ветра и собственную тяжесть, перемещается к океану.

Написав такое, я немного оторопел. В древних сказаниях и расшифрованных письменах говорилось то же самое: "Моаи пришли сюда сами..."

Неужели это правда? Однако продолжим наши рассуждения. Обратите внимание на форму статуи. На рисунках и на снимках видно, что она имеет центр тяжести, который значительно поднят над землей и смещен несколько назад от центра опорной площадки. Это лишает статуи монументальной устойчивости. Кроме того, она обладает развитой фронтальной поверхностью. Ее нос, подбородок, щеки — все имеет большую парусность. Что происходит под напором ветра, который дует почти круглый год? Вначале статуя сопротивляется, остается неподвижной, затем порыв ветра крепнет, и статуя, не выдержав, отклоняется от вертикального положения назад на величину, которую позволяет упор подошвы.

При ослаблении порыва ветра, статуя вновь возвращается в вертикальное положение. При этом происходил жесткий упругий удар подошвы о каменный грунт. В результате воздействия двух сил (реакция подошвы о грунт и инерционная сила движущейся по дуге массы статуи) возникала третья сила, направленная горизонтально. Статуя, подпрыгнув, перемещалась вперед. Есть первый шаг! Следовал новый порыв ветра, и в очередном рывке, преодолевались еще несколько сантиметров, пошла! Сама пошла! Остается только убрать с дороги крупные камни и засыпать рытвины. Эффект такого передвижения вы можете наблюдать сами. Отклоните рукой на небольшой угол стоящий на столе стакан и резко отпустите его. Возвратившись в исходное положение, он по инерции продвинется на несколько миллиметров вперед. Чем тяжелее стакан, тем большей будет величина его пробега: происходит та же картина, что наблюдалась у статуи.

ТРИЗ и каменные идолыТРИЗ и каменные идолы 

 

Если допустить, что статуя за одну минуту сделает один "качок" и преодолеет 1-2 сантиметра, тогда за год ей удастся пройти более 10 километров! Продвижению будут содействовать и сотрясения острова, о которых мы упоминали. Известно, что при вибрации коэффициент трения резко уменьшается. Статуя приобретает еще большую скорость.

Может возникнуть сомнение: сможет ли ветер отклонить от вертикального положения многотонную статую? А как вы думаете, отчего качаются небоскребы? Отчего в некоторых районах земли есть тысячетонные качающиеся скалы? Дело в том, что они обладают большой парусностью, их центр тяжести высоко поднят над землей и достаточно небольшой возмущающей силы ветра, чтобы они вышли из равновесия.

А. Сайфутдинов из Новосибирска, познакомившись с этой гипотезой, провел ряд экспериментов и выяснил: наиболее быстрая "походка" у идола наблюдается в том случае, если его центр тяжести будет находиться на высоте, равной 1/2 ширины подошвы, "и на одну четверть отступать от ее задней вертикальной плоскости.

Интересно отметить, что анализ фотографии моаи, насколько это было возможным, не противоречит этому выводу. Отдадим должное древним ваятелям, но не будем забывать, что нами рассматривается все-таки только гипотеза.

А как поступали пасхальцы при тихой, безветренной погоде? Думаю, что им спешить было некуда: они еще не знали квартальных или годовых авралов, однако самые нетерпеливые могли ускорить события: привязать к голове своего идола веревку и, дергая ее сзади, побуждать свое детище к движению.

Школьники таежного поселка Тальники Иркутской области, прочитав областную газету "Советская молодежь", в которой впервые была опубликована эта гипотеза, изготовили из бревна свою модель статуи моаи. И вот под общий хохот ребят, дергающих за веревку-косу, сибирская модель моаи стала грациозно повторять прыжки своей тихоокеанской "бабушки".

Вперед, и только вперед!

Действуя в течение многих лет методом проб и ошибок, островитяне не могли не заметить, что некоторые их изваяния начинают двигаться даже под действием ровного ветра. "Автоколебания" обуславливались самой формой статуи. У статуи, как уже отмечалось, очень развиты нос, подбородок, щеки. Думается, что сделано это было не зря. От внимательного взгляда древнего ваятеля не могла ускользнуть малейшая возможность использования энергии внешней среды — движение воздуха. Вначале воздух плавно обтекает статую и образует за ней спокойные ламинарные потоки. Но вот напоры ветра возрастают. Ламинарные потоки срываются и преобразовываются в турбулентные вихри. Достигнуто так называемое число Рейнольдса. В этот момент за статуей возникает пониженное давление. Статуя уже не может противостоять двойной силе — давлению воздуха впереди и разряжению сзади. Она начинает медленно отклоняться. Но, отклонившись, она так изменяет положение своих частей — носа, подбородка, щек по отношению к ветру, что становится более обтекаемой для потоков воздуха и оказывает меньшее сопротивление. Теперь даже при большей скорости ветра ламинарность потока восстанавливается, разряжение позади статуи исчезает, и она под действием гравитационной силы резко выпрямляется. Следует удар подошвы о каменистый грунт и очередной скачок. Затем все повторяется сначала.

Убедиться в наличии эффекта резкого падения давления при нарушении ламинарности потока можно просто взглянув на дерево. Его ствол и ветви под напором ветра не просто отклоняются, а усиленно раскачиваются. Это происходит потому, что за ними, в зависимости от их положения, возникает то турбулентный, то ламинарный поток. Это же самое происходило и со статуей, но там роль упругости ветвей дерева играла гравитация. Можно на минутку закрыть глаза и представить, как вереница огромных, страшных существ, тяжело вздыхая и раскачиваясь, сама бредет к океану. Если сделать подошву чуть наклонной, то эти идолы, из-за циркуляции местных ветров, могут годами ходить вокруг острова, отпугивая от его берегов непрошеных гостей. Может быть, это и было их главным назначением?

Не всякий капитан тех времен, веривший в нечистую силу, отважится пристать к берегу, по которому разгуливают сотни каменных чудищ.

Чтобы остановить статую, достаточно в момент поднятия ее подошвы при качке подложить камень или насыпать песок. Лишившись возможности совершать колебания, статуя навеки остановится. Если этого не сделать, то статуя, приблизившись к берегу, откуда дует ветер, может уйти в море.

Если статуи перед "походом" развернуть в разные стороны, то все они, терпеливо дожидаясь своего фронтального ветра, разбредутся каждая в свою сторону.

Этим, думаю, объясняется их появление на всех сторонах острова. Можно попробовать самим подуть на шахматную фигурку, например коня. При определенном навыке этот конь "поскачет" на вас.

Теперь вы верите в правдивость древней легенды "Моаи пришли сюда сами..."?

Моаи встают на трон

Многие из статуй на острове Пасхи стоят на специальной каменной подставке — ритуальной платформе. Как эти многотонные статуи были подняты на высоту 3-4 метра?

Летать они не могли. Это точно. Их форма мало напоминает силуэт летательного аппарата.

Однако каменные исполины все же были подняты и установлены на достаточно высокую платформу. Как это могло произойти? Увы, ответ на этот вопрос тоже затерялся в глубине веков.

Но мы попытаемся с помощью ТРИЗ решить и эту задачу, учитывая все природные условия острова.

Ныне на взлете научно-технической революции мна-гие проблемы наших далеких предков кажутся пустяковыми и не вызывающими затруднений. Но мы забываем, что нашим предкам было намного труднее, чем нам: они не имели тех возможностей, которыми располагаем мы. Проявляя невероятную изобретательность и настойчивость, они все же умели выполнять работу, которая и сегодня кажется невозможной без применения специальных устройств и механизмов;

Мысленно поставив себя в их положение, нам иногда нелегко избежать чувства беспомощности и даже растерянности. Но возьмем себя в руки.

Выстроим ход рассуждений. Идеальный конечный результат: моаи сами поднимаются на ритуальную платформу.

Конечно, это только идеал, но мы должны к нему стремиться, используя имеющиеся вещественно-полевые ресурсы острова, которые определили ранее.

Ясно, что в качестве энергетического поля ветер нас не удовлетворит — нужно локальное и мощное воздействие. Остановим свое внимание на энергии прибоя или прилива.

Итак, одно вещество есть — сама статуя. Вводим, согласно правилам, еще одно вещество: попробуем применить камыш или водоросли. Теперь задачу уже можно сформулировать так: энергетическое поле прибоя через камыш должно воздействовать на статую и затягивать ее на постамент.

Моаи встают на трон

Формулировка кажется нелепой, но подумаем, какие есть варианты, чтобы сделать именно так. Например, из камышей или водорослей изготавливается достаточно плотная сеть, привязывается к статуе и забрасывается в отходящую волну прибоя. Несколько тонн воды увлекают невод, а вместе с ним по наклонной поверхности затягивают на платформу моаи. Нужно только успеть вовремя обрубить невод или иным путем затормозить статую. Для того, чтобы ей "бежалось" легче, наклонную площадку из камней можно покрыть мокрой скользкой глиной. Можно поступить по-иному. Смоченную в воде веревку привязывают к неподвижному валуну и к статуе. Высыхая, она будет укорачиваться, при этом разовьются большие усилия — достаточные, чтобы двигать статую. Затем веревка вновь смачивается и перевязыванием убирается ее слабина. Цикл повторяется. Здесь по-прежнему также используются два вещества — веревка, вода и тепловое поле солнца.

Моаи встают на трон

Ужесточим условия. Использование энергии прибоя, воды и солнца по каким-то причинам стало не-нозможным. Остался лишь един, последний вид энергетического поля — гравитационный. Из веществ можем оставить тот же камыш или грунт. Итак, задача переформулировалась: гравитационное поле, воздействуя через камыш (камни), поднимает моаи на ритуальную платформу. Но ведь сила тяжести всегда действует только вниз! Как же поднять статую вверх? Мы выявили физическое противоречие: чтобы поднять статую, ее нужно опустить. Как это ни парадоксально, но с позиции ТРИЗ — это нормальный (рабочий) тип противоречий.

Разрешается он одним мз известных принципов: нужно разнести противоположные требования в пространстве. Это значит, что одна часть рассматриваемой системы должна опускаться, а другая — подниматься. Здесь вариантов тоже несколько. Привязываем ту же камышовую сетку к подошве статуи с двух сторон. Перекидываем ее концы через рядом стоящие крупные валуны, закладываем в сетку камни, пока их масса не окажется больше массы статуи. Сетка с камнями, опускаясь, поднимает моаи. Подкладываем под нее грунт и смещаем по горизонтали на платформу.

Теперь еще более ужесточим условия. Нет камыша, из которого можно делать веревки и сетки, нет крупных валунов, играющих роль блоков. Как быть? Выявленное ранее противоречие — "опускаясь, подниматься" — остается в силе.

Противоположные требования удовлетворяются путем их разнесения в пространстве, которое сейчас ограничено объемом самой статуи. Итак, одна часть статуи должна опускаться, а другая подниматься. Выкапываем под одной половиной подошвы небольшую ямку. Под действием гравитации статуя наклонится. Под поднятую часть подошвы, ближе к центру, подкладываем камни — второе вещество. Теперь наклоняем статую в противоположную сторону и уже с другой стороны подкладываем свой ряд камней.

Моаи встают на трон

Наклон статуи не потребует значительных усилий, так как она балансирует вокруг оси центра тяжести. Так перекачивая статую с боку на бок и подсыпая камни, мы поднимаем ее на уровень платформы.

Если использовать для наклона статуи опять же энергию ветра, то нам остается только подкладывать под ее подошву камни. Как видим, мы почти вплотную подошли к идеалу: статуя сама поднимается на пьедестал. Подобным путем можно поднять бревно при строительстве дома.

Моаи надевают корону

Чехословацкий инженер Павел, возвратившись с острова Пасхи, в беседе с корреспондентом ТАСС сказал: "Теперь я хочу практически доказать, как на головы моаи были водружены "пукао" — своеобразные каменные тюрбаны. Каждая такая шляпка из красного туфа — метр или два высотой, до трех метров в диаметре — весит несколько тонн..."

Давайте попробуем помочь пражскому инженеру надеть на моаи каменную корону. Конечно, никаких грузоподъемных кранов у нас не может быть, и мы должны использовать только вещественные полевые ресурсы острова и знания ТРИЗ.

Идеальный конечный результат: корона сама надевается на изголовье статуи. Конечно, это только идеал. Анализируя противоречие — корона легкая и тяжелая,- видим, что в этой ситуации опять не хватает полного устойчивого веполя — два вещества и энергия, проходящая через них. Не будем подробно анализировать задачу (она однотипна с предыдущими), а сразу покажем несколько решений. Первое: вокруг статуи устраиваем из камней своеобразную ванну, внутренние стенки которой обмазываем глиной. На шапке-тюрбане, которая лежит у подножия статуи, из камыша или водорослей вяжем плот или лодку водоизмещением в 2-3 тонны. Размеры лодки будут сравнительно небольшими. Затем в эту ванну заливаем воду. Лодка, всплывая, поднимает каменный тюрбан. Подводим ее к изголовью и выпускаем воду. Все, коронация состоялась.

Можно поступить иначе: копаем достаточно просторную яму, спускаем в нее статую. Ее голова на уровне грунта. Надеваем тюрбан, а затем, покачивая статую, подсыпаем под ее подошву песок или камни. Так, покачиваясь, статуя выходит из ямы. Можно предложить еще несколько способов, но все они будут включать в себя варианты взаимодействий двух веществ и поля. Пусть читатель сам подумает над ними и наградит себя ни с чем не сравнимыми минутами творческой радости.

Добавить в блокнотБлижайшие мероприятия
(Голосов: 0, Рейтинг: 0)



Добавить комментарий:

Комментарии:

    Добавить в блокнотБлижайшие мероприятия
    (Голосов: 0, Рейтинг: 0)



    Добавить комментарий:

    Комментарии: