Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач - Билл Най

Те же основные навыки нужны солдатам на поле боя, водителям на дороге, игрокам на футбольном поле, покупателям в супермаркете. В каждом случае нужно дистиллировать одно-единственное действие из множества вариантов.

Ученые провели множество исследований, в ходе которых студентам задавали разные правила для выполнения домашней работы. Одним не сообщали конкретного срока сдачи работы, другим говорили дату, но добавляли, что срок можно подвинуть, третьим назначали жесткий срок. Всегда получалось, что лучше всех, причем с большим отрывом, работу выполняли те, у кого был жесткий срок. Им задавали ограничения — нужно было закончить работу к определенному дню, — и это заставляло их тщательно планировать время и в нужной степени сосредоточиться на задаче. Ограничения подталкивают нас к решению или к подходу, при помощи которого нам удастся все сделать. Без ограничений мы, как правило, забываем, что главное, а что второстепенное, — в точности как безалаберные студенты во все времена.

Наглядный пример могущества ограничений наблюдается в наши дни в моем (наполовину) родном городе Нью-Йорке. В конце октября 2012 года на побережье Нью-Джерси и некоторые районы Нью-Йорка обрушился очень серьезный шторм «Сэнди» (остатки урагана «Сэнди», отчасти, но далеко не полностью растерявшего свирепость). Особенно пострадала южная, самая низменная часть Манхэттена. Последовали затопления, отключения электричества, перебои в работе предприятий; на восстановительные работы нужно было много средств. А поскольку Нью-Йорк и его окрестности играют важнейшую роль в экономике, это бедствие плохо повлияло на экономику всего мира. Тогда штаты Нью-Йорк и Нью-Джерси стали искать инженерные решения, которые позволили бы защитить город от штормов и избежать подобных разрушений в дальнейшем.

Архитекторы столкнулись с целым рядом жестких ограничений. Прибрежные районы нужно было сохранить в прежнем, уютном и обитаемом виде. Люди должны были по-прежнему ходить и ездить по своим делам, пересаживаться на другие виды транспорта, встречаться, ходить в кафе и рестораны, гулять в прибрежных парках, сидеть на причалах, писать книги и так далее. Но при этом, когда налетит очередной шторм, нужно, чтобы все парки, прогулочные дорожки, шоссе и линии метро в зоне поражения обладали достаточным запасом гибкости и прочности и можно было вывести и вывезти людей в безопасные места, а потом, когда наводнение схлынет, все эти районы должны как можно скорее снова стать пригодными для жизни и работы. Нетривиальная задача. Ливни и штормовые ветра вызывают наводнения. Электрические подстанции оборудованы системами, которые отключают их при затоплении, а если тоннели метро заливает водой, по ним не проехать.

Чтобы придумать разные варианты, как уберечь город от разрушений при шторме, не обязательно много знать о реках и потопах. Казалось бы, все просто: берешь и строишь высоченную водостойкую стену или дамбу. Но вот в чем беда: чтобы уберечь Нью-Йорк такой дамбой от шторма вроде «Сэнди», дамба должна быть высотой как минимум три метра. И много километров длиной. С технической точки зрения это, наверное, возможно, но выглядеть она будет кошмарно и не поспособствует сохранению уюта и обитаемости. Длинная извилистая дамба отрезала бы город от реки. Этот вариант исключается, поскольку городская экономика очень зависит от реки. Отрежем реку — отрежем огромную часть предприятий. То же самое и с блокировкой берега моря: пострадают предприятия знаменитого ньюджерсийского побережья.

Если бы правительство состояло только из подрядчиков по бетонным работам, они бы сказали: «Да, именно так и надо сделать». Местные импортеры, экспортеры, предприятия водного транспорта, туристические компании и так далее и тому подобное вынуждены будут передислоцироваться выше по реке и, соответственно, выше над уровнем моря. Однако в нашей демократической реальности проект великой дамбы пришлось тут же отмести. Не подлежало никакому сомнению, что ньюйоркцев и всех тех, кто ведет дела с ньюйоркцами, никогда не уговорить согласиться с проектом огромной стены, которая повлияет на весь их бизнес. Вот оно, ограничение. Оно заставило архитекторов и инженеров наточить карандаши, побарабанить по клавиатурам, пощелкать мышками, нарисовать еще несколько линий в чертежных программах.

Датская компания «Бьерке-Ингельс-груп», которая получила контракт на защиту манхэттенского побережья от будущих бурь, не пожалела сил, чтобы разработать проект, удовлетворявший всем практическим и эстетическим требованиям. Сотрудники компании разработали план целого ряда взаимосвязанных сооружений, призванных так или иначе помогать горожанам при возможном наводнении, но сооружения эти были разные, поскольку опасности во всех районах от центра до окраин тоже различались. На карте, ориентированной так, что сверху был север, проектировщики наметили десятикилометровую цепь из парков, тоннелей, берм и объездных дорог, приподнятых над поверхностью земли и специально укрепленных, — они способны выдержать и сильнейший напор воды, чем неизбежно грозил очередной супершторм, и постепенное повышение уровня моря. Эти сооружения на карте были похожи на подкову, поэтому проект назвали «Большая U». У архитекторов был не только список ограничений — район должен остаться пригодным для деловой жизни и как минимум таким же удобным и уютным, как раньше, а прокладывать новые улицы и дороги нельзя, — но и очень много полезной информации. Данные о разрушениях после супершторма «Сэнди» очень подробны и точны. У инженеров сложилось отчетливое представление обо всем, что может пойти не так. Перестроенные прибрежные районы были спроектированы с таким расчетом, чтобы практически всегда функционировать нормально, но при сильном шторме укрепленная береговая линия должна поглощать наводнения. После очередного гигантского шторма побережье останется почти не тронутым и полностью пригодным для жизни. Нужна будет основательная уборка, ведь наводнение в городе, схлынув, всегда оставляет много мусора и прочих неприятных вещей, однако планировщики убеждены, что жилые районы и метро будут в гораздо лучшем состоянии, чем после «Сэнди».

Еще одно ограничение — это, естественно, деньги. Смета проекта по перестройке побережья Манхэттена, согласно «Бьерке-Ингельс-груп», составит примерно 335 миллионов долларов. На первый взгляд куча денег, однако это приблизительно одна двухсотая доля того, во что обошелся городу ураган «Сэнди», если учесть разрушенную инфраструктуру и простой предприятий. Если «Большая U» будет работать как запланировано, она мгновенно окупится.

Обычно мы без труда формулируем проблему, которую хотим решить. Сложности в другом — понять, почему эта проблема стала проблемой. Если мы выявим причину, это прояснит суть ограничений и найти решение станет легче. В случае с моим эллипсом причина была в том, что я не умел поворачивать системы координат. Если заглядываешь в подвал собственного дома и видишь, что его, например, затопило, на то может быть множество разных причин. Разладился дренаж и надо поставить насос? Или прежние хозяева плохо загерметизировали стены с восточной стороны дома? Или от глобального потепления стало больше осадков и здесь больше жить нельзя?

Вот тут-то и нужна независимая экспертиза, незаменимый коллективный разум ботанов. На уроках физики мне не пришлось далеко ходить: роль стороннего профессионала играл мистер Лэнг. Однако в случае гипотетической воды в подвале я бы оценил ситуацию как мог, но потом, вероятно, обратился бы к людям, обладающим знаниями, которые дополняют мои. Может быть, мне пришлось бы обратиться к нескольким экспертам — от водопроводчика и инженера-строителя до ученого-эколога, — и лишь потом я сумел бы точно определить причину потопа и сказать спасибо ограниченности своих знаний. Обратиться к специалистам — это не значит утратить контроль над ситуацией, это значит его усилить. Сдается мне, этот момент часто понимают неправильно, когда жалуются, что всякие там «эксперты» учат, что делать и чего не делать. Эксперты помогают определить задачу и двинуться вперед. Без них тоже можно «что-то делать», однако велика вероятность, что ты будешь делать не то.