Представьте себе, что вас попросили изобрести что-то новое.
Это может быть что угодно,
сделано из чего угодно,
в любой форме или любого размера.
Полная творческая свобода, не так ли?
Или не так?
Если вы такой же, как все, то, скорее всего,
вы будете парализованы таким заданием.
Где же начать, если нет ориентира?
Оказывается, безграничная свобода не всегда бывает полезна.
В действительности каждый проект ограничен многими факторами:
затратами,
доступностью материалов
и несокрушимыми законами физики.
Такие факторы называются творческими ограничениями.
Это требования и ограничения,
которым мы обязаны подчиняться, чтобы достичь своей цели.
Творческие ограничения встречаются в таких профессиях,
как архитектор или художник,
писатель,
инженер
и учёный.
Во многих сферах ограничения играют уникальную роль
движущей силы открытий и изобретений.
В частности, в научных исследованиях
ограничения являются неотъемлемой частью планирования эксперимента.
Например, изучая новый вирус, исследователь подумает:
«Как я могу использовать доступные средства и методы,
чтобы провести эксперимент, который покажет, как вирус заражает клетки,
и каких знаний мне не хватает
для понимания этого нового способа распространения данного вируса?»
В инженерии ограничения заставляют нас применять научные открытия
для изобретения чего-то нового и полезного.
Возьмём, к примеру, космические аппараты «Викинг-1» и «Викинг-2»,
которым нужны были тормозные двигатели, чтобы безопасно опуститься на Марс.
В чём же была проблема?
Двигатели оставляли на поверхности чуждые Марсу химические соединения,
которые загрязняли образцы почв.
Так появилось новое ограничение.
Как посадить зонд на Марс
без занесения на поверхность земных элементов?
Следующая миссия использовала систему подушек безопасности,
которая позволила вездеходу подпрыгивать и перекатываться до полной остановки
без сжигания загрязняющего топлива.
Годы спустя было решено послать на Марс более массивный вездеход «Кьюриосити».
Однако он оказался слишком большим для системы подушек —
так появилось ещё одно ограничение.
Как посадить огромный вездеход, не дав ракетному топливу
достичь поверхности Марса?
В ответ у инженеров появилась безумная идея.
Они спроектировали летающую лебёдку,
похожую на механическую руку в игрушечном автомате,
чтобы опустить вездеход на поверхность.
Работая над каждым из этих изобретений, инженеры проявили необходимое свойство
научного мышления —
решения должны признавать ограничения современных технологий,
чтобы эти технологии развивать.
Иногда это постепенный повторяющийся прогресс,
например: «Как я могу усовершенствовать парашют для спуска моего вездехода?»
А иногда это прогресс инновационный,
например: «Как достичь нашей цели,
когда даже самый лучший парашют не сработает».
В обоих случаях ограничения направляют процесс принятия решений,
способствуя достижению цели.
Вот ещё одна марсианская проблема, которую только предстоит решить.
Допустим, надо отправить туда астронавтов, которым потребуется вода.
Они будут зависеть от системы фильтрации,
которая позволяет воде оставаться чистой
и возобновляет её на все 100%.
Это очень жёсткие ограничения,
и у нас может не быть для этого соответствующих технологий.
Но пытаясь достигнуть этих целей,
мы можем найти и другое применение изобретений, сделанных в процессе.
Создание инновационной системы фильтрования воды
может решить проблему для фермеров, которые работают в засушливых регионах,
или помочь очистить водопроводную воду в загрязнённых городах.
На самом деле многие научные прорывы
произошли именно тогда, когда счастливая неудача в одной сфере
привела к решению проблемы в совершенно иной.
Когда учёный Александр Флеминг
случайно испачкал чашку Петри в своей лаборатории,
это привело к открытию первого в мире антибиотика — пенициллина.
Та же история с синтетическими красками,
пластиком
и порохом.
Всё это было создано по ошибке,
но привело к решению других проблем.
Понимание ограничений направляет научный прогресс;
и то, что верно для науки, также верно для других сфер жизни.
Ограничения не заключают творчество в рамки, а являются его фундаментом.