Торопов И.Ф., Кузьмин К.И. Физические парадоксы в лаборатории занимательных опытов // XIII ВНТК «Современные проблемы математики и естествознания»: Материалы Всероссийских научно-технических конференций. – Нижний Новгород: ННИМЦ «Диалог», 2005. - С.7.

Торопов И.Ф., Кузьмин К.И.

(Военно-транспортный университет железнодорожных войск)

ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАДОКСЫ В ЛАБОРАТОРИИ ЗАНИМАТЕЛЬНЫХ ОПЫТОВ

Лаборатория занимательных опытов при санкт-петербургском Планетарии продолжает традицию, основанную Я.И. Перельманом (1882-1942), известным популяризатором науки и организатором ленинградского Дома занимательной науки. В Лаборатории собраны образцы старой техники и современных установок. В ней представлен маятник Фуко, ставший уникальным экспонатом после демонтажа маятника в Исаакиевском соборе. Созданы тематические экспозиции, посвященные конкретным понятиям или разделам физики. В Лаборатории проводятся как обзорные экскурсии, так и тематические лекции-практикумы по программе средней или высшей школы [1].

Привлечь и удержать внимание посетителей разного возраста и разного уровня образования помогает парадоксальность физических экспериментов, содержащих кажущееся нарушение законов природы. Цилиндрические тела сами вкатываются вверх по наклонной плоскости. Красная лампочка кажется то красной, то зелёной в зависимости от направления вращения чёрно-белого диска с прорезью. Парадокс как оппозиция (диссонанс) художественной структуры оказывает эмоциональное воздействие и вызывает эстетические переживания [2]. Наблюдаемое явление выглядит как фокус, нарушающий причинно-следственные связи. Зрители радуются освобождению от оков обыденной реальности. Кроме эмоционального воздействия от неразгаданной тайны фокус содержит также интеллектуальный аспект - нерешённую задачу (технический или научный детектив)[3].

Cогласно димензиональной онтологии В. Франкла [4] парадоксы аналогичны ситуациям, возникающим при проекции из пространств более высокой размерности в пространства с меньшей размерностью. Иллюстрацией может служить векторная диаграмма (рис. 1). При проектировании векторов и из двумерного пространства R² на числовые оси x и y проекции векторов оказываются равными (a_y = b_y) и не равными (a_y ≠ b_y). Векторы и равны и не равны. Парадокс также можно рассматривать как следствие изъятия логических или событийных звеньев из цепи суждений [5]. Таким образом, чтобы создать парадокс, необходимо скрыть текст (теорию) <T(x)>, объясняющий при каких условиях x утверждения p и не-p разделены, и найти условия y, при которых они выглядят совмещёнными и одновременными. При решении задачи восстанавливается объяснение <T(x)>. Последовательность создания парадокса можно представить логической формулой (1), поиск решения – формулой (2):

(1)

где- последовательная конъюнкция, соответствующая связке «и затем» (в некотором отношении x), - одновременная конъюнкция (в некотором контексте y).

(2)

Согласно [6] разделить свойства можно в пространстве, во времени, между системными уровнями, между состояниями. В зависимости от образовательного уровня и цели лекции-экскурсии возможно как разъяснение забытых или неизвестных физических эффектов или особенностей человеческого восприятия, так и обучение приёмам решения задач, поставленных в форме антиномий.

1. Емельянов А.В. Лаборатория занимательных опытов //Планетарий. №1(23), январь-март 2000.С.8.
2. Торопов И.Ф., Кузьмин К.И. Эстетика демонстрационных физических экспериментов //Эстетика сегодня: состояние и перспективы: Материалы научной конференции. СПб.:СПбГУ, 2000.С.80-82.
3. Уральская В.Л., Литвин С.С. Фокус как предмет изучения и методический приём //Журнал ТРИЗ 1992. Т.3, № 4.С.59-62.
4. Франкл В. Плюрализм науки и единство человечества // Франкл В. Человек в поисках смысла: Сборник. М.: Прогресс, 1990. С.45-53
5. Ганеев Б.Т. Парадокс: парадоксальные высказывания. Уфа: БГПУ, 2001. С.8
6. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Новосибирск: Наука, 1986.