Должность во Вселенной - Савченко Владимир Иванович (книги регистрация онлайн бесплатно .txt) 📗
Так что это не формула, а скорее образ: в потоке при некотором напоре и размерах возникает неустойчивость — бурление-волнение-вихрение. А когда поток ослабевает, все постепенно успокаивается, возвращается к плавности-однородности — в ламинар.
Еще не все. Для начала турбуленции (и для образа ее) важна инициирующая флюктуация — какое-то случайное событие-возмущение. Например, если кинуть в гладкий поток камешек, турбуленция начнется при Re=2300; если не кинуть — оттянется до Re=60 000. Если тот же камешек не кинуть, а осторожно внести, тоже затянется. Если камень крупный — за ним пойдут крупные волны, если маленький — мелкие, и т. п.
…Это можно наблюдать на водосливных плотинах: переваливает через бетонную стенку во всю ее ширь тугая, насквозь прозрачная зеленая полоса — а ударившись о поддон, сразу делается пенистой, шумной, серой, в зыби и водоворотах; совсем другая вода.
Или на берегу моря: идет красивая гладкая волна, а как коснулась галечного дна — запенилась, забурлила…
«Не образумлюсь, виноват». А виноват я в том же, что и Чацкий, смысле: горе от ума… Прибыло решение ВАКа о лишении меня по ходатайству СГУ звания доцента. И как быстро-то! Бумаги о присвоении мне такого звания лежали в комиссии целый год. А здесь в неполные две недели — чик! — и готово. А еще говорят, что в ВАКе сидят бюрократы.
Теперь я сам подскажу Александру Ивановичу, который любит именовать меня доцентом (подозреваю, что более под влиянием фильма «Джентльмены удачи»), уточнение: доцент-расстрига.
Но продолжим о турбуленции. Что существенного удается выжать-обобщить из всех источников? Какую квинтэссенцию?
…что полного математического описания турбулентных процессов нет и не предвидится: все они сложны, как… как сама природа. Теории описывают простенькие частные проявления турбуленции: гармонические волнения — нарастающие, убывающие, интерферирующие — и вихри.
О последних стоит подробнее:
— центральная часть, «ядро» вихря, вращается по закону твердого тела, как целое;
— за пределами ядра скорость вихря убывает пропорционально квадрату расстояния;
— вихревые трубки во взаимодействии завиваются друг около друга; тонкие, естественно, обвивают те, что толще, мощнее.
(Все это так и просится на аналогию с… но не спеши. Ничего, ничего, молчание!)
…что при всем богатстве образов турбуленция не есть хаос — сложные, но устойчиво повторяющиеся картины пульсаций, колебаний, вихрений.
При этом опять выпирают замечательные свойства турбулентного «ядра» в потоке:
— во-первых, при нарастании скорости потока «ядро» стягивается, уплотняется; картина бурлений в нем становится более упорядоченной, периодической; а при уменьшении напора наоборот — «ядро» разбухает, рыхлеет, расплывается;
— во-вторых, запас турбулентной энергии в «ядре» пропорционален квадрату скорости потока.
Это опять ассоциируется с… но молчание, молчание!
…что — и это, пожалуй, самое важное — крупномасштабная турбуленция многоступенчата, и энергия в ней распределяется также многоступенчато:
— наиболее крупные пульсации (волны-струи) получают энергию от несущего потока; когда напор и сечения в них достигают критерия Рейнольдса, то в этих струях возникают свои зоны турбуленции — то есть первичные струи-волны сами оказываются для них несущими ламинарными потоками, питают вторичные ядра и вихри бурления своей энергией;
— самые выразительные и крупные пульсации в этом волнении оказываются несущими гладкими потоками для еще меньших зон турбулентного кипения третьего порядка… и так далее;
— и все это древовидно ветвится во времени и пространстве, дробится на заметные образы в «однородной» среде — до некоего предела. До какого?!
…что, наконец, в информационном смысле взаимоотношения между потоком и турбуленцией таковы, как, например, между магнитной лентой памяти и записанной на ней информацией. А содержание информации, как я отмечал, зависит от вида первичных возмущений потока. Они подобны генам в актах зачатия.
Но последнего я, пожалуй, в докладе не скажу — побьют.
Турбуленция в живом, турбуленция посредством живого… управляемая турбуленция. Это тоже тема. Возьмем, к примеру, духовую музыку: если дуть в мундштук валторны (трубы, кларнета) слегка, без напряжения, — никакого звука не будет. Шипение, сипение — ламинар. А поднаддать дыханием да соответственно сжать губы, да нажать нужный клапан — и пошел музыкальный звук! Да-да: иначе сдвинуть губы, надавить иную клавишу — будет иной звук… но музыка пошла, прежде всего, потому, что превзойден критерий Рейнольдса. И все выпеваемые дыханием звуки-ноты инициированы определенной флюктуацией-затравкой: движением губ, клавишей, клапаном.
Да и не только духовая музыка, а смычковая: скрипки, виолончели, контрабасы! Если вести смычком по струнам легко и слабо, звука нет; так же, если струны слабо натянуты. Ускорил движение смычка, нажал на струны — полился чарующий звук…
Черт побери, а ведь и речь наша — турбуленция! Спокойное дыхание тихо, ибо ламинарно. Что мы говорим и как — это от инициирующих движений гортани и языка. Но сама речь, голос — от того, что дыхание перешло за критическое число Рейнольдса.
Какое, однако, богатое явление!
…Да и храп наш во сне, милостивые государи, от него же. Ведь не зря сей звук исторгается из носоглоток спящих не в начале выдоха, а самой сильной части его, при достаточном напоре.
Впрочем, это уже неуправляемая турбуленция.
Но главное — на размытость числа Re от 2000 до 60 000 не следует негодовать ни мне, ни теоретикам-гидродинамистам и аэродинамистам. Это дар божий для нас, в этой размытости содержатся все наши возможности управлять образами турбуленции. Вот так и получается вся «творенция-турбуленция». Не творение — великий созидательный акт, а именно творенция. Ничего особенного в ней нет.
21 апреля. Подъемы в MB, наблюдения MB становятся нашим бытом. Сегодня поднимались с Валерьяном Вениаминовичем. Наблюдали и сняли замечательное зрелище: разрушение Галактики от внедрения ее в переходный слой, в барьер неоднородностей. Она была спиральная, возникла в юго-восточной части Шара, развилась до звезд — и все время своей эволюции будто падала на нас. Было страшновато. В переходный слой Галактика внедрилась всем ядром — оно разорвалось на клочья звездных скоплений. Дождь звезд падал на нас, как праздничный фейерверк… Но в возросшей неоднородности пространства и они все размохрились в светящиеся кисточки, расплылись в туман, в ничто.
Картина уникальная: не просто кончина звездной системы в результате старения, ослабления напора ее времени-потока, а — катастрофическая гибель ее. Зрелище для богов, цепенящее душу. И снова я смотрел, будто подсматривал, задавал себе вопрос: имеем ли мы, смертные, право видеть это? Не приличней ли нам заблуждаться-самообольщаться, нежели познавать такие истины?
…Ибо мир сей велик и страшен. Он велик и прекрасен. Велик и добр. Велик и беспощаден. И его краса, ужасность, беспощадность и доброта пропорциональны его величию.
А оно — бесконечно.
Немного покалякали об этом с В. В. на спуске. Начали с академических выводов:
— что в неоднородном пространстве миры-цельности существовать не могут;
— что поэтому переходный слой надежно защищает нас от неожиданностей, например, от того, что из MB сюда выскочит звезда;
— и что в глубинах ядра микроквантовое пространство-время однородно…
Но потом съехали на лирику. Валерьян Вениаминович декламировал космогонический гимн из «Ригведы»: «Без дуновения само собой дышало Единое — великая тьма, сокрытая тьмою…» — и перебивал сам себя:
— Знали древние об этом первичном Дыхании Вселенной, порождающем миры и поглощающем их. А, Варфоломей Дормидонтович!..
Я тоже декламировал из Киплинга: «И Тамплисон взглянул вперед и увидал в ночи звезды, замученной в аду, кровавые лучи. И Тамплисон взглянул назад, и увидал сквозь бред звезды, замученной в аду, молочно-белый свет…» А на мой вопрос-сомнение (вправе ли?) В. В. ответил вроде бы невпопад:
