Ви є тут

В.Л. Кирпичев. Значение фантазии для инженеров


1898. Квартира першого директора КПІ

100 років тому в журналі “Известия “Киевского политехнического института Императора Александра ІІ” (1903 р., книга III, стор. 7–25) було опубліковано текст промови першого ректора КПІ В.Л. Кирпичова на незвичну для технічного навчального закладу тему: “Значение фантазии для инженеров”. Думки, висловлені в ній, і сьогодні сприймаються з інтересом – щось подібне нечасто пишуть чи говорять останнім часом. Пропонуємо увазі читачів скорочений текст цієї промови. Думаємо, знайомство з нею буде для політехніків приємним, цікавим і корисним.

Сегодня мы празднуем окончание первоначальной организации Киевского Политехнического Института Императора Александра II. Пользуясь пожертвованиями собранными в Киеве, и благодаря многократным щедрым ассигнованиям казенных сумм, полученных Институтом вследствие благосклонного отношения к нему Министра Финансов С.Ю.Витте, Строительная Комиссия и Совет Института успели в течение трех лет построить здания Института и оборудовать учебно-вспомогательные учреждения. Теперь уже открыты четвертые, заключительные курсы всех Отделений, так что через несколько месяцев последует первый выпуск питомцев заведения. Близко время, когда они начнут свою деятельность, к которой готовят в институте. Поэтому всем, интересующимся нашим учебным заведением, теперь приходится много думать о судьбе воспитанников его, о будущей сфере их занятий, о характере их деятельности, о тех личных качествах, которые всего вернее обеспечат им успех. Я предполагаю изложить Вам несколько мыслей по поводу одной очень важной стороны этой деятельности и посвящу сегодняшнюю речь вопросу о значении фантазии для инженеров. Этим я несколько уклоняюсь от общепринятого направления и разговоров относительно технической деятельности. Обыкновенно придают особое значение труду, и, говоря о замечательных инженерах, называют их героями труда. Нисколько не ослабляя значение труда в каждой сфере деятельности людей, а в технической в особенности, я, однако, сегодня не буду говорить о нем, а обращу внимание на другую сторону – на фантазию. Может быть позволено будет мне сказать, что довольно уже говорили о тружениках; поговорим о фантазерах.

В этой теме я имею знаменитого предшественника. Известный английский физик Джон Тиндаль на одном из съездов Британской Ассоциации произнес замечательную речь “О роли воображения в развитии наук”, в которой прекрасно уяснил значение фантазии для физических наук. Тиндаль, по справедливости, ценит очень высоко эту способность человеческого духа, про которую он выражается следующим образом: “Для того, чтобы рассеять мрак, окружающий мир ощущений, мы снабжены даром воображения”.

Между прочим, он приводит такие примеры действия фантазии в научной сфере, взяв для образца двух самых знаменитых английских ученых: “Когда Ньютон от падения яблока перешел мысленно к падению луны, – это был скачек фантазии. У Фарадея игра воображения всегда предшествовала его опытам”.

Мне кажется, что среди всех наук наибольшая сила воображения требуется в математике. Говоря это, я имею в виду не то воображение, которое нужно иметь, чтобы ясно представлять себе фигуры и построения. Такое воображение есть почти у всех людей, и его можно в значительной степени развить у каждого ученика. Но я говорю о высшей степени этой способности, о той фантазии, которая нужна для мастеров дела, творцов и двигателей науки. Фантазия нужна математику, чтобы придумывать новые приемы, новые построения. Без нее он не будет двигаться вперед, а только вертеться в кругу прежних идей. Скоро здесь все будет исчерпано, и движение науки прекратится; ученые превратятся в комментаторов. Изучая творения великих математиков, мы поражаемся богатством их фантазии, многочисленностью придумываемых ими новых, неожиданных приемов, умением найти в вопросе новую, прежде незамеченную сторону – вообще способностью выйти из сферы традиций, рутины. Они не могут оставаться при прежнем, а неудержимо стремятся к новому. В них как бы вложено природное противоречие установившимся взглядам, известному...

Математика дает нам образцы самых смелых результатов фантазии, в ней создались, можно сказать, наиболее смелые концепции человеческого гения – понятия о пространстве четырех и более измерений, и о неэвклидовой геометрии.

Тиндаль в своей речи говорит главным образом о значении воображения при создании физических гипотез. Успехи физики и химии зависят также от придумывания новых приборов, новых приемов опытного исследования, от догадок о возможных новых химических соединениях, а все это – продукты фантазии. Способность тонкого, внимательного наблюдения очень важна для естествоиспытателя, но одной ее недостаточно. Чтобы получить новые результаты, нужно постоянно придумывать новое. Для этого необходима богатая фантазия, и мы по справедливости можем назвать Коперника, Кеплера, Ньютона, Фарадея гениальными фантазерами.

В технической области фантазеры называются изобретателями; у них фантазия развита в высокой степени, и в этом отношении они имеют сходство с великими учеными.

То же качество составляет принадлежность поэтов, и хотя это может показаться странным, но при ближайшем рассмотрении мы замечаем многочисленные черты сходства у трех разрядов гениальных людей – ученых, поэтов, изобретателей. Один писатель, характеризуя Джеймса Ватта, самого знаменитого из всех изобретателей мира, изобретателя раr ехсеllеnсе, говорит, что «Ватт в механике был то же, что Ньютон в астрономии и Шекспир в поэзии», и эти слова должны быть признаны очень меткой и верной характеристикой…

Отсутствие фантазии ничем не может быть заменено в техническом деле. Важные технические усовершенствования, в большинстве случаев, имеют характер неожиданности; это хорошо видно в области Механики, в замене ручного труда машинами. Казалось бы, чего проще в точности подражать движению рук и ног работающего, сделать железного рабочего. Почти всегда с этого и начинались изобретения, но случаи удачи на этом пути редки. В большинстве случаев оказывается нужным придумать что-нибудь совсем не похожее на человека и на движения его членов, и даже не похожее на ручные инструменты и станки, исполняющие такую же работу, хотя и есть исключения. Гаргривс, начавший замечательную эпоху изобретения прядильных машин, подражал работе прядильщиц. Вообразим себе, что они с веретенами в руках то отходят от запаса хлопка, присучивая нитку, то приближаются к этому запасу, наворачивая нитку на веретено – тогда получим понятие о работе машины Гаргривса, сходство которой с работой прядильщиц повлекло за собою то, что машина была названа уменьшительным женским именем «Genny». Остатки такого происхождения заметны в современном сельфакторе – машине, которую можно рассматривать как строй от нескольких сотен (800-1000) прядильщиц, ровно ходящих взад и вперед с веретенами в руках, сучащих нитки и навивающих их на веретена. Но, скоро после Гаргривса, современник его Аркрайт изобрел свою ватер машину, работа которой уже совсем не похожа на работу пряхи…

… Изобретатели машин не могут руководствоваться подражанием ручной работе, а должны придумать нечто совсем иное, отличное от существующего. Они должны изобрести множество конструкций, каждая особого рода, пока, перепробовав их, не получат пригодную к делу. Необходим именно полет фантазии, совершенный выход из сферы окружающих нас. Это единственный возможный путь, и если, например, до последнего времени не было получено достойных внимания успехов по части воздухоплавания и подводных лодок, то причина, конечно, та, что слишком много подражали рыбам и птицам.

Изучая работы великих изобретателей, мы, прежде всего, поражаемся богатством их фантазии. Изобретения, предложения сыпятся как из рога изобилия, захватывают всевозможные сферы промышленности и техники. Один гениальный изобретатель дает материал, достаточный для того, чтобы прославить сотни людей. Подобно тому, как в современной науке зародыши многих открытий можно проследить раньше и найти у прежних великих мастеров науки, так и в технике зародыши многих позднейших изобретений отыскиваются у гениальных фантазеров предыдущих веков. Впереди всех стоит знаменитый художник Леонардо да Винчи. В рисунках, набросках, эскизах, наполняющих его рукописи, мы, к удивлению своему, находим множество конструкций, которым приписывалось более позднее происхождение. Мы видим у него тангенциальную турбину с кривыми лопатками (вроде колеса Цуннингера), современную коническую передачу, винтовые колеса, цепь Вокансона, цепь Галля, машину для насечки напилков, прядильную машину – первообраз современных ватеров, парашют, землечерпательную машину и т.д., и т.д., и т.д.

Таков же Джеймс Ватт, у которого мы встречаем зародыши всех новых улучшений паровых машин – паровую рубашку, систему компаунд, индикатор, ротатив и т.д. У Роберта Гука, современника Ньютона, мы находим фрезы, колеса Уайта. У Брама (начало прошлого столетия) встречаем гидравлическую и пневматическую передачи. Очень оригинальную фигуру представляет Маркиз Урстер с его Сотней Изобретений (1663 г.), в числе которых фигурируют и паровая машина и perpetuum mobile.

За гениальными изобретателями следует группа изобретателей меньшей силы, но все таки людей с очень богатой фантазией, и, наконец, армия конструкторов, меняющих детали, подробности расположения, и вырабатывающих многочисленные типы машин. Очень поучительно изучать эти продукты фантазии во всем их разнообразии. Например, при первоначальной разработке конструкции паровых машин были испробованы всевозможные расположения. Ставили их вертикально, то располагая цилиндр внизу, то переворачивая машину так сказать вверх ногами с цилиндром вверху. Располагали машину горизонтально, наклонно. Прибавляли к машине коромысло; ставили его над машиной, или ниже машины, или на одной высоте с нею. Затем отказались от неподвижного цилиндра; устраивали качающийся цилиндр. Или делали неподвижным поршень; тогда двигался цилиндр (паровые молота Конди).

Тоже было и с турбинами; делали турбины радиальные осевые, комбинированные, с внутренним или наружным подводом воды; ставили ось турбины вертикально или горизонтально; устраивали турбины-двойники; делали турбины активные и реактивные, полные и партиальные и т. д.. То же можно проследить и в других разрядах машин.

С особой силой проявилось, на наших глазах, это разнообразие конструкций при разработке динамо-машин. Их делают двухполюсными и многополюсными: с вращающимся или с неподвижным якорем; с последовательной или с шунтовой обмоткой, или применяют обмотку компаунд; якорю дают форму кольцевую, барабанную, дисковую и др.; применяют токи постоянные или переменные, одно- , двух- , трехфазные, многофазные; соединяют фазы между собою звездой или многоугольником, или комбинируют звезду с многоугольником и т. д. Одним словом, получается масса конструкций, в такой мере разнообразных, что едва заметно их общее происхождение, общая идея, из которой они выросли.

Один писатель, разыскивая постепенное усовершенствование электрических аккумуляторов, и, описавши систему Фор, говорит: «после этого наступает чисто промышленный период изготовления аккумуляторов, и системы их увеличиваются до бесконечности». Это означает, что наступил период, когда дело попало в руки фантазеров – и они начинают переворачивать и изменять на все лады. Тоже было и будет с другими изобретениями, когда они из научной, принципиальной фазы переходят в чисто техническую фазу. Изобретатели твердо убеждены в том, что машины, аппараты, приемы производства – как продукты человеческого ума и фантазий – не представляют собою нечто незыблемое, подлежащее только исследованию и изучению. Для них это – предметы, прежде всего подлежащие изменению. Такова их точка зрения, таков их исходный пункт; они сейчас же начинают изменять. А в результате такой игры фантазии получаются быстрые усовершенствования, распространение изобретения на разные сферы, применение его ко всевозможным потребностям.

Изобретатели всех времен и народов представляют очень пеструю картину. Это армия, которая вербуется среди всех сословий и профессий. Единственное условие, которое ставится для рекрутов, – значительная сила фантазии. Я уже упоминал, что из всех наук сила фантазии требуется в математике, и подтверждением этому служит тот факт, что среди математиков мы встречаем много изобретателей. Укажу на Архимеда, Кардана, Паскаля (гидравлический пресс, арифметическая машина), Роберваля, Дезарга, Лагира, Ивана Бернулли (ему принадлежит так называемый шпиль Бетанкура), Эйлера (осевая турбина, зацепление по развертке круга), Сегнера, Понсле, Клапейрона (опережение и перекрышки золотников), Поселье, Гарта, Сильвестра (плагиограф, изоклиностат) и наконец на нашего знаменитого математика П.Л.Чебышова, с его множеством механических изобретений.

Между изобретателями встречаются и знатные люди как, например, Маркиз Урстер (Worcester), один из первоначальных изобретателей паровой машины, и бедные люди из народа, ремесленники. Или, как выражаются англичане – есть люди, получившие дворянство от Вильгельма Завоевателя, и есть люди, которым дворянство пожаловано природой…

Среди изобретателей мы встречаем людей честных, высокой нравственности, каковы Джеймс Ватт и Маркиз Урстер, идеалистов – как Леонардо да Винчи. Но встречаем и примеры противоположных качеств. Таков Кардан: «Философ, обманщик и сумасшедший». Таков же и Аркрайт, про которого Карл Маркс говорит (Капитал. Т. 1, стр.371): «Кому известна биография Аркрайта, тот никогда не подумает назвать этого гениального цирюльника благородным, он был бесспорно, величайший вор чужих открытий и человек самый презренный».

Судьба этих фантазеров часто была очень плачевна; многие из них погибали жертвами своей неудержимой потребности придумывать новое. Сколько их разорялось, кончало жизнь в долговой тюрьме, в доме сумасшедших. Другие разбивались на смерть. свалившись со своих летательных машин, тонули вместе со своими подводными лодками, погибали от взрыва ими же изобретенных взрывчатых веществ. Но эти несчастья не в состоянии удержать людей с пылкой фантазией от разыскания неизвестного.

Каков же результат деятельности фантазеров, о которых мы говорим? Куда они ведут нас? На это можно ответить: в волшебную страну. Известия о самых первых изобретениях древности дошли до нас в форме сказок; по этим рассказам в изобретениях принимали участие собаки, козы и т. д. Но и большинство новых изобретений имеют чисто сказочный характер. Мы теперь привыкли к ним и перестали удивляться. Для нас самое обыкновенное дело, что мы по тонкой проволоке пересылаем наши мысли на тысячи верст. Впрочем мысль невесома, ее легко пересылать. Но мы не ограничиваемся этим; по тонкому канату мы пересылаем на сотни верст механическую работу в несколько тысяч лошадей.

Наши заводы и фабрики работают со сказочной быстротой и готовят предметы в сказочном количестве. Один человек на прядильной фабрике исполняет работу, которую при ручном производстве едва ли поспели бы сделать за тоже время тысяча рабочих. Ротативные типографские машины печатают до 48 000 экземпляров газет в час. Давно ли изобретены карманные часы? А теперь их изготовляют более шести миллионов ежегодно. Прежде это была редкость, имевшаяся только у королей и ценившаяся наравне с бриллиантами короны; а скоро каждый рабочий будет иметь часы, более верные, чем в прежнее время имели владетельные особы.

Существует много фантастических романов, рисующих будущий век, и они находят многочисленных читателей. Авторы их ничем не стеснены в своих предсказаниях, и могут придумать нечто совсем сказочное. Но смею ожидать, что очень скоро изобретатели сделают многое гораздо более фантастичное и сказочное, чем придуманное романистами…

Кажущаяся сказочность изобретений неоднократно вызывала недоверие к ним; на них смотрели как на химеры и отрицали возможность их осуществления. Образцом взглядов практических людей на изобретения может служить известный отзыв Вальполя о книге Маркиза Урстера «Сотня изобретений». Вальполь называет ее «удивительный образец безумия». Всем известны насмешки над первыми попытками пароходства и железнодорожного сообщения. Такие же насмешки сыпались по поводу предложения Мардока освещать Лондон каменноугольным газом. Гэмфри Дэви спрашивал изобретателя, не намерен ли он за резервуар для своего газа взять купол собора Св. Павла. А Вульстен утверждал, что предложение проводить светильный газ в трубах по улицам Лондона равносильно намерению освещать город ломтиком месяца и т. д. Но вот проходит менее ста лет, и то, что казалось невозможным, не только осуществляется, но в значительной степени превосходится. Конечно, современные резервуары светильного газа (газгольдеры) по объему значительно больше купола собора Св. Павла. В Манчестере один газгольдер имеет диаметр в 260 футов, т.е. в два с половиной раза больше, чем диаметр купола Св. Софии в Константинополе. А высота этого газгольдера 150 футов, т.е. больше внутренней высоты готических соборов. Объем одного этого газгольдера 7.000.000 куб. футов, а полный объем всех газгольдеров города Манчестера доходит до двадцати пяти миллионов куб. фут.

Не всегда противодействие изобретениям ограничивалось насмешками; нередко приводились в исполнение и более сильные меры, когда изобретение задевало интересы известных классов. На изобретение часто смотрели как на чудовище, вроде нового Минотавра, которое будет пожирать людей или капиталы. Иногда рабочие считали вредными для себя машины и ломали их. Таких бунтов против машин было несколько в Англии в конце 18-го и начале 19-го столетий. Прядильщики ходили толпами и ломали дженни Гаргривса, карды, ватера Аркрайта…

Изобретения часто невыгодны для заводчиков и фабрикантов. Только что капиталисты успели примениться к прежним машинам, установить их производство, как появляются новые, усовершенствованные и приходится заменять все прежнее. Если же кто этого не сделает, то над ним быстро возьмут верх конкуренты. В особенности в последнее время обилие новых изобретений, появляющихся чуть не ежедневно, становится тягостным для фабрикантов. Дело дошло до того, что в Америке шла речь об образовании синдиката для покупки новых изобретений, с целью уничтожения их. Т.е. предполагали душить новые идеи при самом их зародыше.

ракета ЦіолковськогоЕсли Вы, милостивые государи, убедились из моих слов в важном значении фантазии для технических деятелей, то может быть потребуете от меня, как от педагога, указаний как можно развивать в детях и юношах это драгоценное качество. Можно ли подготовлять изобретателей? Я в этом сильно сомневаюсь. В Америке была издана книга под заглавием «Как делать изобретения». Путеводитель для изобретателей. Это очень интересное сочинение, но я не думаю, что оно достигнет своей цели. Путеводитель для фантастической, неведомой страны труднее написать, чем для Франции или Швейцарии: изобретатели никогда не дождутся своего Бэдэкера.

Но возможно несколько развивать природную фантазию, или, по крайней мере, не мешать ей свободно развиваться. Для маленьких детей очень важно в этом отношении чтение волшебных сказок. Теперь нередко можно встретить родителей, возражающих против сказок; они не дают их своим детям, стремясь воспитать трезвых, деловых людей. Я всегда предсказывал таким родителям, что из их детей не выйдут ни математики, ни изобретатели.

В школе большую пользу для развития фантазии приносит решение геометрических задач. Это должны быть настоящие задачи, требующие, чтобы ученик сам придумал решение, подыскал построение. Интересно, что именно это занятие встречает общее несочувствие. Стараются устранить в школе решение геометрических задач. Существует странный взгляд, отделяющий геометрию от решения геометрических задач, как два различных предмета. Предполагают, что можно знать первый из них, не владея вторым. Или стараясь облегчить работу учеников, издают для них готовые решения задач, правила и шаблоны для такого решения, настолько же вредные, как планы для писания сочинений на заданные темы.

Также вредны для развития технического дела всякие шаблоны, установленные образцы, готовые конструкции. Они убивают фантазию, отнимают у нее поле деятельности, порождают мертвенность. Хорошо ли будет, если мы всю Россию покроем одинаковыми постройками; все церкви, станции, мосты будут одного образца! Как бы они ни были хороши, все-таки обилие повторений будет надоедать всем, как приевшиеся олеографии.

Я вовсе не хочу сказать этим, что не следует в технической школе изучать хорошие образцы построек, машин, аппаратов и т. д. Вопрос состоит в том, как нужно поставить это изучение? Мы сделаем ошибку, если будем говорить нашим студентам: вот прекрасный мост, хорошая машина и т.д.; изучайте их, подражайте им, копируйте их. Следует советовать: изучайте эти прекрасные конструкции и постарайтесь сделать что-либо лучше их. И вовсе не так трудно, имея хороший образец, улучшить его. Трудно подняться самому на высокую гору, но когда вас подняли на высоту посторонней силой, то легко пройти самому еще несколько выше. Танков должен быть завет Института своим питомцам.

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій