阿奇舒勒定義了物理矛盾的概念來(lái)描述以下情況:同一對(duì)象的某些特征是互斥的。當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)對(duì)同一參數(shù)有互斥(相反或不同)的要求時(shí),產(chǎn)生的矛盾稱(chēng)為物理矛盾。物理矛盾與技術(shù)矛盾不同,技術(shù)矛盾是指兩個(gè)參數(shù)之間的矛盾,而物理矛盾則是單個(gè)參數(shù)的矛盾。
如圖1所示,在十字路口,問(wèn)題是:你必須去停下來(lái)。去,到達(dá)目的地;停下來(lái),避免危險(xiǎn)。去哪里:一個(gè)沒(méi)有汽車(chē)和障礙物的地方;你不能去的地方(你需要停下來(lái)):有車(chē)有障礙物的地方。
圖1 十字路口示意圖
如何解決物理矛盾-分離原理:
解決物理矛盾的核心思想是將沖突雙方分開(kāi)。分離方法包括空間分離、時(shí)間分離、條件分離和系統(tǒng)級(jí)分離。
1.空間分隔:
在不同的空間把矛盾的雙方分開(kāi)來(lái)解決問(wèn)題或者降低解決問(wèn)題的難度。需求同時(shí)發(fā)生,但地點(diǎn)不同。
解決方案:利用發(fā)明原理17(空間尺寸變化),立體立交(高架橋、深溝路、地下通道等)。)用于消除交集,如圖2所示。
圖2 立體交流道
2.時(shí)間間隔:
為了解決問(wèn)題或降低解決問(wèn)題的難度,在不同的時(shí)間把矛盾的雙方分開(kāi)。沖突方在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)是“積極”還是“消極”變化?沖突一方能否在一段時(shí)間內(nèi)不朝一個(gè)方向改變?
解決方案是使用發(fā)明原理19(周期性動(dòng)作)來(lái)使用交通燈以允許車(chē)輛及時(shí)通過(guò)。圖3。
圖3 紅綠燈
3.條件分離:
是為了解決問(wèn)題或降低解決問(wèn)題的難度,在不同條件下將矛盾雙方分開(kāi)。系統(tǒng)在不同條件下必須具有相反的特性。當(dāng)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)中只有一個(gè)矛盾方在一定條件下出現(xiàn)時(shí),使用基于條件的分離原則是可行的。
解決方案是通過(guò)使用圖4的發(fā)明原理14將線性運(yùn)動(dòng)改變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤(pán)用在十字路口。四個(gè)方向的車(chē)流到達(dá)路口后,都進(jìn)入轉(zhuǎn)盤(pán),形成減速分流。以下情況是所有進(jìn)入轉(zhuǎn)盤(pán)的車(chē)輛逆時(shí)針向右行駛,然后右轉(zhuǎn)進(jìn)入路口走。
圖4 轉(zhuǎn)盤(pán)
4.系統(tǒng)級(jí)分離:
將不同系統(tǒng)層次(超系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng))的沖突方分開(kāi)解決問(wèn)題或降低解決問(wèn)題的難度。把一種情況看成一個(gè)整體,把另一種情況看成一個(gè)個(gè)體。對(duì)同一參數(shù)的不同要求在不同的系統(tǒng)層次上實(shí)現(xiàn)。
解決方案是利用發(fā)明原理1分割將路口設(shè)計(jì)成兩個(gè)丁字路口,以此來(lái)延緩一個(gè)方向的行駛速度,增加與另一個(gè)方向的避讓距離。圖5
圖5 丁字路口
利用分離原理解決物理矛盾包括三步:首先分析技術(shù)系統(tǒng)。在本步驟中,包含三個(gè)子步驟,一是確定技術(shù)系統(tǒng)的所有組成元素,二是找出問(wèn)題的根源,三是.定義關(guān)鍵參數(shù);其次定義物理矛盾;第三步解決物理矛盾。