Right Kind of Wrong: The Science of Failing Well

Больше, чем электрический ток, прошедший через его тело (в комнату вошел старший брат и сбил его с ног), его потрясла природа и причина этой поломки. Старый радиоприемник был для него новой территорией. Заставить его играть музыку - вот надежная возможность продвинуться вперед. Подготовка состояла из всех других предметов, механических и электронных, которые он уже исследовал. В свои восемь лет он полагал, что снижение риска сводится к тому, будет ли радио передавать звук. Однако, как это бывает при любой разумной ошибке, случилось непредвиденное. Почему его рука прилипла к потолку? Почему это произошло? Ему захотелось выяснить, как работает электричество.

Восемь десятилетий спустя, имея на своем счету более 250 патентов, в том числе на изобретение электретного микрофона, обеспечивающего звук в наших смартфонах, Джеймс Уэст размышлял о настойчивом любопытстве, которое он испытывал в тот день и которое стало основой для его последующих открытий: "Почему природа ведет себя именно так? Каковы убедительные параметры поведения природы? И как я могу лучше понять физические принципы, с которыми я имею дело?" Когда в 2015 году я выступал на одной сцене с Уэстом, крошечные бежевые микрофоны-гарнитуры, которые каждый из нас надевал для выступлений в аудитории конференции в тот день, были изобретены им самим.

В 1957 году Уэст подал заявку на стажировку, размещенную на доске объявлений в колледже, чтобы поработать в Bell Labs, известной своими многочисленными революционными изобретениями, среди которых наиболее заметным был транзистор. Bell Labs пригласила его на лето и несколько произвольно направила в отдел акустических исследований, чтобы он работал с группой, пытавшейся определить миллисекундный интервал между моментом, когда мы слышим звук в ухе, расположенном ближе к звуку, и когда мы слышим его в ухе, расположенном дальше (так называемая межауральная временная задержка). Проблема заключалась в наушниках. При диаметре в один дюйм лишь несколько человек могли услышать звук, который они генерировали. Это привело к вторичной проблеме: трудно найти достаточное количество испытуемых. Задание для нового стажера было ясным: "Что вы можете сделать, чтобы помочь этой группе измерить межауральную временную задержку у большего количества людей?".

Вест отправился в библиотеку и прочитал статью трех немецких ученых-акустиков о наушниках другого типа, диэлектрических, которые можно было делать любого размера. Больший размер мог позволить большему количеству испытуемых услышать щелкающие звуки, которые акустики хотели измерить. В механической мастерской изготовили новые наушники по спецификациям Уэста, и - эврика! Подключенные к большой пятисотвольтовой батарее, большие наушники работали, как он и предсказывал.

Проблема решена. Исследовательский проект по измерению межауральной временной задержки может быть продолжен. Летний практикант получил золотую звезду. Однако к ноябрю наушники вышли из строя. Акустики позвонили Уэсту, который к тому времени вернулся в школу, и сообщили ему, что чувствительность его устройств снизилась почти до нуля. Что-то было очень плохо.

Затем Уэст перечитал статью, которую нашел в библиотеке, и узнал, что, конечно же, через некоторое время необходимо отрегулировать батарею, чтобы изменить направление электрического тока. Это создавало новую проблему. Изменение полярности батареи не давало правильного импульса для испытуемых акустиков. Проблему нельзя было решить по телефону. Bell Labs отправила Уэста в Нью-Джерси, чтобы он еще раз взглянул на проблему.

Все еще думая о том, как создать достаточно звука для тестирования межнаушных временных задержек, Уэст осмотрел наушники. Он вынул батарею и с удивлением обнаружил, что наушники все еще работают. Первой мыслью было, что конденсатор все еще заряжен - конденсаторы накапливают и отдают энергию с течением времени. В качестве эксперимента он разрядил конденсатор. Но наушники, по-прежнему подключенные к проводу генератора и куску полимерной пленки, снова работали!

Однако это не был момент, когда лампочка загорается. Скорее, это был момент темноты. Что-то было не так, потому что так не должно было быть. Подобно Джослин Белл, которая увидела в данных радиотелескопа что-то непонятное, что привело к открытию пульсаров, Уэст обратил внимание на это неожиданное событие и, что не менее важно, не хотел его упускать. Это было похоже на то, как если бы перетертый электрический провод пригвоздил его руку к потолку. Он говорит: "Я должен был понять - я не мог больше ничего делать, пока не выясню, что за чертовщина творится в этом куске полимера". Менее стойкий специалист по сбоям мог бы отмахнуться от этой очевидной загадки, но любопытство и настойчивость Уэста победили. Так он понял важность электретов.