Вполне возможны и другие формулировки физического противоречия, например такие:

контактирующая со слоем осадка поверхность обломка должна быть твердой, чтобы сдирать осадок, и мягкой, чтобы не застревать;

контактирующая со слоем осадка поверхность обломка должна быть прочно связана со всем кирпичом, чтобы сдирать осадок, и связана с ним свободно, чтобы «отпускать» кирпич при застревании.

Истинная демократия допускает и другие варианты, но с одним обязательным условием: сущность противоречия должна быть физической. Иными словами, относиться к свойствам объекта или к его состоянию. При этом одно свойство (или состояние) должно обеспечивать выполнение основной функции, а противоположное — устранять нежелательный эффект, который мешает эту функцию выполнять.

Итак, наша оперативная зона должна иметь два противоположных свойства или состояния: большая — маленькая; твердая — мягкая; связанная прочно — связанная свободно. Не забудем, однако, что эти состояния должны проявляться в разное время.

Естественно предположить, что эти свойства или состояния должны быть реализованы чем-то конкретным. Следующий шаг предлагает от всего объекта перейти к частицам вещества, способным выявить физическое противоречие на микроуровне.

Здесь хотелось бы отметить следующее: многолетний опыт многих преподавателей показал, что на первых порах обучения погоня за выскочившей идеей прерывает ход решения и мешает довести его до логического конца. По точному замечанию Г.С. Альтшуллера, делают только то, что записано в инструкции, да и то не всегда. Но тут уж виноват не алгоритм, а исполнитель. Признавайтесь, очень хочется все-таки подобрать какие-нибудь «средние» куски кирпича, чтобы и чистили, и не застревали. Или постучать по трубе кувалдой. (Ах, да, ведь труба в земле, и где застрял кирпич — мы не знаем!). Или повысить давление, чтобы протолкнуть застрявший кирпич, или направить давление потока воды с другой стороны, или нагреть трубу, чтобы осадок отстал. «Потрясти» ультразвуком или просто провибрировать. Растворить химическим способом. Заложить в трубу «ерш» с вращающимися щетками... И много других, не менее интересных предложений.

Конечно, большое давление может протолкнуть кирпич, но ведь и труба может лопнуть... Чтобы получить давление «с другой стороны», нужно ставить еще один насос. Растворять химически — очень дорого, кроме того, сильный растворитель может и трубу растворить. Ерш — достаточно сложное устройство, стоит ли его изготовлять, чтобы использовать один-два раза в год?

Поэтому будем искать решение, не усложняя систему и не вызывая новых нежелательных эффектов. И при этом — еще раз напомним — будем стремиться к ИКР!

Шаг 6. Физическое противоречие на микроуровне (μ-ФП): контактирующая с осадком поверхность обломка большого кирпича должна состоять из частиц вещества, которые обеспечивают максимальный размер поверхности во время сдирания осадка и минимальный размер (или совсем устраняют контакт) во время застревания.

Возникает естественный вопрос: «Разве противоречие «большой — маленький» — физическое? Это же размеры, значит, геометрическое?»

Вопрос закономерный. Но в ТРИЗ пока другого термина нет. Поэтому мы говорим не только о свойствах, но и о состоянии. Тем более что часто размеры объектов, например воздушного шарика, определяются физическим параметром, таким, как давление внутри него. Длина объекта может изменяться от температуры, электрического и магнитного полей и т.д. Кстати, многие противоречия разрешаются не только с помощью физических эффектов, но и достаточно часто с применением математики. И какие красивые решения получаются! Действительно, идеальные результаты!

Формулировки других вариантов физического противоречия на микроуровне не очень отличаются от противоречий на макроуровне, поэтому подумайте над ними сами.

Шаг 7. Идеальный конечный результат (ИКР): техническая система должна сама обеспечивать между поверхностью сдираемого осадка и поверхностью обломка кирпича наличие частиц, которые обеспечивают большую величину поверхности обломка, контактирующую с осадком, во время сдирания осадка и маленькую контактирующую поверхность (или ее полное отсутствие) при застревании обломка.

Для других вариантов суть формулировки ИКР в кратком виде будет следующей:

техническая система должна сама обеспечивать наличие частиц, создающих твердую поверхность обломка во время сдирания осадка и мягкую — при его застревании;

техническая система должна сама обеспечивать наличие частиц, прочно связывающих поверхность обломка с кирпичом во время сдирания осадка, и возможность отрыва поверхности от кирпича при его застревании.

Шаг 8. Сформулируем условия, которым должны удовлетворять частицы, чтобы обеспечивались необходимые согласно шагу 7 противоположные физические состояния.

Какими же должны быть частицы для первого варианта, когда контактирующая с осадком поверхность обломка должна быть большой — и маленькой? Очевидно, частицы должны быть на поверхности или их должно быть много, чтобы поверхность была большой во время работы, и частиц должно стать мало или их не должно быть вообще, чтобы поверхность стала маленькой во время застревания.

А для второго варианта? Различие между твердым и мягким определяется способностью объектов сопротивляться изменению своей формы под воздействием внешней силы. Наиболее явно такое различие наблюдается у вещества, которое находится в разных агрегатных состояниях — например, в твердом и жидком. При изменении температуры меняют свою твердость аморфные вещества.

Для третьего варианта свойства, которыми должны обладать частицы, заложены в самой формулировке ИКР: они должны быть прочно соединенными во время работы и легко отделяемыми при застревании.

Если обобщить требования к свойствам частиц, вытекающим из этих трех вариантов, то можно увидеть, что они во многом сходны. Так, требование к поверхности быть прочно соединенной с основной массой обломка прежде всего предусматривает необходимость существования этой поверхности. А прочность соединения чаще всего наблюдается как раз у твердых веществ.

Аналогична ситуация и с требованиями к свойствам частиц во время застревания обломка: отделение или исчезновение поверхности может произойти при ее слабом соединении с основной массой обломка, а слабая связь между частицами как раз характерна для жидких веществ.

Шаг 9. Проанализировать состав системы (см. шаг 1) и выяснить, имеются ли в ее составе элементы, обеспечивающие сформулированные на шаге 8 свойства.

При определении оперативного времени мы подробно рассмотрели, как застревает обломок. Теперь рассмотрим, как он освобождается.

Чтобы обломок освободился, необходимо, чтобы либо исчез осадок, в котором он застрял, либо острые края, которые сдирают осадок и которыми обломок как раз и зацепился. Осадок сам не уйдет, его надо содрать. Значит, «уйти» должны острые края. Причем уйти, в соответствии с требованием ИКР, сами, т.е. под действием тех элементов, которые уже имеются в системе.