Концентрация ресурсов в пространстве

Одним из основных принци­пов создания высокоэффектив­ных технологий является принцип концентрации ресурсов в про­странстве. Действительно, ведь первые орудия труда, созданные человеком, основаны на исполь­зовании именно этого принципа. Изобретенные еще первобытны­ми людьми режущие инструмен­ты, такие как нож и плуг, позво­лили человеку сконцентрировать на их лезвиях ресурсы своей мы­шечной силы и силы домашних животных и получить за счет это­го принципиально новые воз­можности для обработки земли и материалов, т.е. для выполнения социально полезной работы, жиз­ненно необходимой людям для своего существования.

Тот же принцип используется и при создании эффективных энер­гетических технологий, где также осуществляется концентрация по­токов энергии в пространстве. При создании основ теории тепловых машин Г. Лейбницем было пока­зано, что именно плотность пото­ка энергии оказывается главным фактором, который определяет возможности той или иной теп­ловой машины по совершению работы.

При этом была выявлена сле­дующая принципиально важная закономерность. Оказалось, что меньшее количество энергии, ко­торое используется при более вы­сокой плотности, способно произво­дить гораздо больший объем работы по сравнению с теми случаями, ко­гда используются большие объемы энергии малой плотности.

Эта закономерность была ис­пользована впоследствии при соз­дании лазерных технологий, когда поток когерентного излучения специально концентрируется в очень малых объемах пространст­ва. Лазерные технологии уже до­казали свою высокую эффектив­ность в самых различных облас­тях практического использова­ния- Сегодня они представляют собой одно из наиболее перспек­тивных направлений дальнейше­го технологического развития об­щества. С теоретических позиций эти ожидания вполне оправданы, так как лазерные технологии по­зволяют получать потоки энергии исключительно высокой плотно­сти, которые не удается создать никакими другими способами. Именно поэтому свои надежды по­лучить, наконец, управляемую тер­моядерную реакцию современные физики связывают с применени­ем лазерных технологий.

Концентрация ресурсов во времени

Еще одним принципом созда­ния высокоэффективных техно­логий является принцип концен­трации ресурсов во времени. Харак­терными примерами использова­ния таких технологий являются кузнечное производство, а также все другие виды механических технологий, в которых использу­ется энергия удара.

Изобретение молота было, по-видимому, одним из величайших технологических достижений че­ловечества, которое позволило ему решить целый ряд сложнейших проблем в строительстве и про­мышленном производстве. Используется удар и в энергетиче­ских технологиях, где уже сего­дня активно развиваются так на­зываемые импульсные технологии. Они позволяют создавать высо­кую концентрацию энергии в те­чение очень малых промежутков времени, но достаточных для то­го, чтобы получить конечный по­лезный эффект, который не уда­ется достигнуть никакими други­ми способами. Поэтому важным количественным признакам высо­коэффективных технологий явля­ется показатель мощности того потока энергии, который при ее использовании удается создать в технологическом процессе.

На принципиальную важность понятия мощности указывал в своих работах по теории тепло­вых машин еще Г. Лейбниц.

Комбинированные технологии

Технологии этого вида ис­пользуют принципы концентрации ресурсов в пространстве и времени одновременно. Характерными при­мерами таких технологий являют­ся все те их вилы, в которых при­меняются удары заостренными поверхностями или же остронаправленные импульсы лучистой энергии. К таким технологиям от­носятся фрезерование и распиливание материалов, рубящие опера­ции, а также операции иглой в швейной промышленности и не­которые другие.

Технологии данного вида очень эффективны. Ведь не зря они из­давна применяются в различных видах оружия. Меч и кинжал, боевой топор и копье, лук и ар­балет — все эти виды оружия в те­чение тысячелетий использова­лись людьми благодаря их высо­кой поражающей способности. Да и в настоящее время во многих видах оружия используется прин­цип одновременной концентрации энергии в пространстве и времени. Так, например, кумулятивный снаряд современной переносной ракетной противотанковой уста­новки обладает способностью пробивать броню толщиной по­рядка 800 мм. Достигается это за счет того, что в самой ракете, по­мимо взрывчатого вещества, на­ходится еще и иглообразный сер­дечник из закаленной стали, ко­торый буквально прокалывает броню танка, раскаленную кумулятивным снарядом.

Векторная ориентация ресурсов

Хотелось бы обратить внима­ние читателя еще на одну прин­ципиальную особенность высо­коэффективных технологий. Она заключается в том, что эти техно­логии позволяют не только соз­дать достаточно высокую кон­центрацию механического уси­лия или же потока энергии в про­странстве и времени, но также и направить их во вполне опре­деленном направлении. Причем концентрация этой направленно­сти также оказывается исключи­тельно важной.

Таким образом, для того чтобы создать достаточно эффективную технологию, необходимо позаботиться о том, чтобы у нас имелись средства для концен­трации используемых в данной технологии ресурсов в простран­стве и времени, а также для кон­центрированного воздействия этих ресурсов во вполне определен­ном направлении.

Так, например, трудно пове­рить, что простой швейной игол­кой можно легко проколоть тол­стую пятикопеечную монету. Од­нако именно такой опыт довелось наблюдать автору настоящей ста­тьи на одном из школьных уроков физики. При его проведении необходимы игла, моло­ток и настоящая, а не пластиковая пробка. Проводится опыт сле­дующим образом. Пробку проты­кают иголкой так, чтобы она по­мещалась в ней практически цели­ком. По торцам пробки должны лишь чуть-чуть выступать острие и ушко иголки. Затем пробку с иг­лой устанавливают острием вниз строго перпендикулярно плоско­сти монеты и слегка ударяют по торцу пробки молотком. И все го­тово, игла легко пробивает мо­нету!

Этот опыт очень эффективен, его легко воспроизвести в до­машних условиях как своего рода фокус. Однако он весьма показа­телен как пример высокоэффек­тивной комбинированной техноло­гии. Ведь в нем одновременно ис­пользуются все три основных принципа концентрации ресур­сов (в данном случае — механи­ческого усилия): в пространстве (на острие иглы), во времени (удар молотка) и по направлению (эту функцию выполняет проб­ка). Отсюда и весьма впечатляю­щий конечный результат,