§ 1.6. Достижения науки в изучении процессов творческого мышления

Понять процесс творческого мышления, всегда связан­ный с конкретной личностью, в наибольшей мере возмож­но на уровне изучения психики человека. Однако создать цельную психологическую теорию творчества до сих пор не удалось.

Наиболее правдоподобна и во многих своих аспектах до­казана экспериментально и логически теория научного от­крытия, предложенная нашим соотечественником, фило­софом, химиком, историком науки, академиком Академии наук СССР Б.М. Кедровым [18]. Рассмотрим ее более подроб­но и оценим возможность ее приложения к техническому творчеству.

Свои выводы Б.М. Кедров получил, опираясь на дости­жения таких наук, как логика, психология и история естес­твознания.

Логический процесс научного творчества рассматрива­ется им как последовательное движение от единичности (Е), установления единичных фактов, к особенности (О), уста­новлению особенностей отдельных фактов, и объединению их в отдельные группы, а затем к открытию закона, объяс­няющего все факты, т.е. к всеобщности (В).

Кратко это записывается так:

Е О В. (1.1)

Кроме логического аспекта научного познания всегда действует конкретный психологический «механизм», реа­лизующий общий логический ход познания. Ход движения научной мысли в голове отдельного ученого может быть со­вершенно не похож на логически обработанный итог мышле­ния. Процесс достижения истины оказывается чрезвычайно прихотливым, неожиданным, извилистым, так как зависит от конкретных факторов и случайных обстоятельств психоло­гического и социального характера. Поэтому понять историю того или иного открытия возможно лишь, опираясь не только на логику, но и на такие науки, как психология и история ес­тествознания.

С точки зрения психолога, главный интерес представ­ляет выяснение того психологического «механизма», ко­торый обеспечивает переход со ступени (Е) к (О) и от (О) к (В), на первом месте при этом стоит, естественно, вопрос о «механизме» того перехода, который и приводит к откры­тию.

Предложенная логическая схема может быть распро­странена на любые научные открытия. Например, в об­ласти электротехники в XVII-XVIII веках электричество и магнетизм рассматривались и изучались раздельно, в рамках (О). Но в XIX веке М. Фарадеем было обнаруже­но явление возникновения электрического тока в про­водниках при движении вблизи них магнита, а датским физиком Гансом Христианом Эрстедом (1777-1851) было обнаружено влияние электрического тока на магнит. Эти факты стали основой для создания английским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом (1831-1879) и другими учеными теории электромагнетизма, основанной на не­разрывном единстве электрических и магнитных явле­ний и представляющей ступень (В) в рассматриваемой логической цепочке.

Можно привести немало научных теорий (например, концепция света как потока корпускулярных частиц и как процесс распространения волн; открытие периодического закона русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделее­вым (1834-1907) и др.), по сути представляющих переход от (О) к (В), но, что важно подчеркнуть, при таком перехо­де преодолевалось препятствие в виде сковывающей мысль ученого инерции. Поэтому с учетом психологических фак­торов, влияющих на процесс решения технической задачи, формула (1.1) приобретает вид

(1.2)

В этой формуле черточкой перед (В) указывается на труд­ность, возникающую на пути перехода от (О) к (В). Эта труд­ность вызвана тем, что мысль ученого, попав однажды в ко­лею (О), начинает двигаться по ней и, будучи ею ограничена, не может перейти от (О) к (В). И лишь когда накапливается много научных фактов в (О) и научное открытие созревает - мысль ученого перескакивает через барьер, что может быть описано следующей формулой:

Е-ХЭ-^Тв. (1.3)

Познавательно-психологический «механизм» работы мысли ученого в этом случае называется преодоление барь­ера.

Как показывают многочисленные эксперименты, выйти из колеи (О) и преодолеть барьер без какой-либо подсказки или наводящих ассоциаций невозможно. Доказательством этому может служить опыт, описанный в [19]. Решалась за­дача на смекалку под названием «четыре точки». Даны че­тыре точки (рис. 1.2), требуется через эти точки провести 3 прямые линии, не отрывая карандаша от бумаги, и чтобы

карандаш возвратился в исходную точку.

• •

• *

Рис. 1.2. Четыре точки

Более 600 человек, подвергнутые данному испытанию, не могли в течение 10 минут решить эту задачу после ряда неудачных попыток. А решение было совсем рядом, надо было только вырваться за пределы участка площади, огра­ниченного точками.

Убедившись, что решение задачи испытуемыми практи­чески исключено, была сделана попытка натолкнуть испы­туемых на решение при помощи различного рода подсказок. Результат оказался поразительным.

Испытуемому объяснили правила игры в хальму. Затем в игре он должен был пройти одним ходом белой фишки три чер­ных так, чтобы белая возвратилась на свое место (рис. 1.3).

Испытуемый делал фишкой те движения, которые были решением задачи. Однако неожиданным оказалось то, что такая подсказка не помогала решить задачу, если в хальму играли перед ее решением. Если же вначале испытуемому предлагали поломать голову над «четырьмя точками», а за­тем поиграть в хальму, подсказка приводила к нужному ре­зультату.

Рис. 1.3. Траектория белой фишки при игре в хальму

Таким образом был установлен важный факт: если под­сказка предлагается до задачи, то она не работает; если дать ее после попытки решения задачи и затем вновь вернуться к задаче, то задача решается.

Объяснить «механизм» такого решения можно неодно­родностью результата действия подсказки - наличия в нем прямого (осознаваемого) и побочного (неосознаваемого) ас­пектов.

Так, в случае если подсказка предшествует задаче, то часть, которая является ключом к решению задачи (треу­гольник), оказывается побочным продуктом, неосознавае­мым, и которая непосредственно не может быть использова­на как средство решения задачи.

Однако, при определенных условиях, например, когда за­дача предшествует подсказке, а затем вновь следует за ней, появляется возможность осознания побочного аспекта и пре­вращения его в прямой - в результате чего решается задача. Но хотелось бы при этом отметить, что успех зависит от того, насколько исследователю (испытуемому) удалось убедиться в непригодности известных путей, но вместе с тем сохранить интерес к решению задачи. Решение происходит внезапно, мгновенно, как говорят, интуитивно.

При решении конкретной технической задачи случайно возникшая ассоциация выполняет роль подсказки, позволя­ющей преодолеть «барьер». Эту ассоциацию можно назвать «трамплином», т.к. он позволяет психике человека преодо­леть «барьер» на пути решения задачи.

Рассмотрим, как это происходит, более подробно. Решая задачу, человек думает в одном определенном направлении

(а). Задача не решается. Но в определенный момент возника­ет, как бы случайно, совершенно другое направление мысли (В), вызванное посторонними событиями. Наложение мыслей приводит к внезапному срабатыванию интуиции, подсказыва­ющему, что ключ решения находится во второй цепи событий

(б), играющей роль «трамплина» для первой цепи событий, и приносит «подсказку» по преодолению «барьера».

• (1.4)

(а) Е -> О /Г В.

/

(Э)

Для непосвященного человека интуитивное решение мо­жет показаться каким-то чудом, но на самом деле все значи­тельно сложней.

Во-первых, только предварительная, длительная, на­стойчивая, мучительная работа мысли по решению задачи может привести к искомому решению. Без этого никакая интуиция не поможет.

Во-вторых, «прозрение», «озарение», возникшие внезап­но и приведшие к решению задачи, являются лишь одним коротким моментом в длинной цепи событий, связанных с творческой деятельностью человека. Вне этой цепи понять внезапность интуитивного решения невозможно.

Описанный «механизм» творческого процесса решения научных проблем может быть распространен и на решение технических задач, но с изменением логической последова­тельности операций.

Изобретение или техническое решение возникают на ос­нове понимания человеком законов природы (В) и потреб­ности общества в тех или иных изобретениях и технических объектах. При поиске решения ограничивается область при­менения того или иного закона для конкретных условий (О), и затем решается конкретная техническая задача (Е).

Например, возникла потребность в компактном двигате­ле, который можно было бы устанавливать и монтировать в самых различных местах и объектах. Эта потребность была удовлетворена созданием электрических двигателей на ос­нове теории электромагнетизма (В). Эта теория объединяет многие явления и физические эффекты (О), например: при­тяжение и отталкивание магнитов, движение проводника в магнитном поле, взаимодействие индуцированных (вих­ревых) токов с магнитным полем, их создавшим. На основе этих эффектов были разработаны конкретные электрические двигатели (Е): постоянного тока, синхронные, асинхронные, индукторные, реактивные, гистерезисные, шаговые, дуго­вые, линейные и другие.

Другой пример. Известен закон всемирного тяготения, которому подчинена вся вселенная (В). Этот закон приме­ним и к земным условиям, позволяя передвигаться по Зем­ле людям, животным, машинам (О). В конкретном случае на Земле этот закон используется, например, для колесного транспорта (Е), в котором за счет притяжения транспортного объекта к Земле создается сила давления колеса на опору. Произведение этой силы на коэффициент сцепления (или коэффициент трения) дает величину допустимого тягового усилия объекта.

Интересен процесс изобретения трехфазного асинхрон­ного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора.

Ко времени создания такого двигателя, в конце XIX века, все предпосылки для его появления уже существовали, зна­ния соответствовали ступени (В), так как были известны: - вращение проводника с током в магнитном поле, от­крытое М. Фарадеем в 1821 году; -закон электромагнитной индукции, открытый также

М. Фарадеем в 1831 году; -открытое Г.Х. Эрстедом в 1820 году явление электро­магнетизма (отклонение магнитной стрелки при про­хождении тока по проводнику, расположенному вбли­зи стрелки);

-принцип асинхронного вращения, так называемый «магнетизм вращения», открытый французским фи­зиком Домиником Франсуа Араго (1786-1853) в 1824 году.

Принцип этот заключается в следующем: если рукой при­вести в быстрое вращение магнит NS (рис. 1.4), то медный кружок К, насаженный на острие, закрепленное в стеклян­ной пластине, начнет также вращаться в ту же сторону, что и магнит. Это явление объясняется взаимодействием между индуцированными в медном кружке токами и магнитным полем, вызвавшем эти токи.

Следующий шаг от (В) к ступени (О) был осуществлен в 1888 году итальянским физиком Галилео Феррарисом и югославским ученым, сербом Николой Тесла, большую часть жизни проработавшим в Америке, открывшими явление воз­никновения вращающегося магнитного поля при питании обмоток переменными токами, сдвинутыми по фазе друг от­носительно друга. Обмотки при этом также должны быть сдвинуты между собой в пространстве (например, для двух фаз на 90^е). Феррарис и Тесла независимо друг от друга созда­ли двухфазные асинхронные двигатели. Двигатель Феррари- са был выполнен с медным сплошным ротором 2 и сосредото­ченной двухфазной обмоткой на статоре 1 (рис. 1.5).

В своем теоретическом исследовании, изложенном в до­кладе Туринской академии наук в 1888 году, он пришел к выводу, что максимальную мощность двигателя можно по­лучить при 50% скольжении ротора, что возможно лишь при большом активном сопротивлении. Он также привел доказательство того, что в принципе двигатели с вращаю­щимся магнитным полем не могут иметь КПД выше 50%. Эти ошибочные выводы значительно снизили интерес к ра­боте по совершенствованию асинхронных двигателей.

• 

• Рис. 1.5. Модель двухфазного асинхронного двигателя Фер- рариса (хранится в музее г. Турина, Италия)