Дмитрий Соколов - Необычные изобретения. От Вселенной до атома

• Название: Необычные изобретения. От Вселенной до атома
• Автор: Дмитрий Соколов
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-94836-358-5

В этой книге говорится о том, что окружающий нас мир создан благодаря изобретательской деятельности природы и человека.

Космос, Земля и сама Жизнь, многие произведения литературы, живописи, музыки и кинематографа, способы разрешения критических ситуаций – все это можно рассматривать, как изобретения.

Автор показывает схожесть многих художественных и изобретательских методик. В книге рассказано о великих путешественниках, которые и стали великими благодаря своим изобретательским способностям.

Книга основана на 25-ти летней работе автора в области создания и защиты интеллектуальной собственности, а также на лекциях и семинарах для школьников, студентов, изобретателей, патентных работников, руководителей и чиновников.

Книга может быть полезна студентам вузов и школьникам старших классов для самостоятельного изучения основ изобретательской деятельности, а также может заинтересовать широкий круг читателей с нестандартным мышлением. Она покажет, что изобретательство доступно многим.

В приложениях приведены универсальные шаблоны для самостоятельной подготовки заявок на изобретения.

---

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.