По одному читателю-почве на идею — и цивилизация будет продолжаться. Не станет таких читателей или не станет авторов с идеями — все под откос. Ни кино, ни телевидение, ни иные игры в гляделки книжный интимный механизм оплодотворения идеями не заменят.
…Автор это к тому, что излагаемые ниже размышления Варфоломея Дормидонтовича Любарского, на заданную Пецем тему, смесь гидродинамики и богоискательства, в сюжетную канву романа, в общем-то, не очень вплетаются. Их можно было бы и не давать. Даже, пожалуй, ловчее не давать, выигрышнее. Ну, подумаешь: объяснение тайн мироздания — сложно-простых недетективных тайн… что они супротив трупа в запертой изнутри комнате!
Но ради того единственного читателя — дадим. Прочие же все, если им этот раздел покажется скучным и трудным, могут пропустить его без ущерба для своего пищеварения.
(Но, кстати, о пищеварении и о других процессах нашего организма, кои идут когда хорошо, когда худо; да и не только о биологических.
Чтение и обдумывание некоторых мест «Оды турбуленции» — автор убедился в этом на опыте — помогает самоисцелению от недугов. Уравновешивает. Улучшает житейскую стратегию и тактику, сиречь поведение. Так что смотрите.)
Заметки В. Д. Любарского к докладу «Наблюдаемый мир как многоступенчатая турбуленция в потоках времени».
(Назначение заметок научное, но от одиночества и неуюта Варфоломей Дормидонтович заносил на эти листки и посторонние мысли, свое житейское.)
«Почему издревле любят слушать журчанье ручья? Какой смысл в этих меняющихся звуках, веселых и печальных, звонких и глухих, сложных и простых, повторяющихся и новых?… Наверное, тот, что ручей сообщает нам — полнее всех слов — главную истину о мире и о жизни. Имя этой истины — турбуленция.
…Кипенье струй, их сердцевин. Бурленье в „ядре потока“, как это именуют в гидродинамике. Множество струй и потоков во Вселенском океане материи-действия, кои сами порождены крупномасштабной турбуленцией и которые без кипения-бурления-вихрения в них и обнаружить невозможно».
Академические сведения о турбуленции (только сведения, наукой это не назовешь). Слово «turbulentia» по-латыни означает «бурный», «вихревой» (отсюда «турбина»), «беспорядочный». Большинство реальных потоков жидкости и газа, включая атмосферу, несут в себе турбулентную сердцевину; бывают турбулентны и целиком.
Переход ламинарного (плавного) потока субстанции, имеющей определенную вязкость µ, в турбулентный происходит при увеличении его скорости v или возрастании сечения S — то есть так или иначе при возрастании явления потока. Характеризуют переход знаменитым, уважаемым даже В. В. Пецем (а на мой взгляд все-таки изрядно дутым) критерием Рейнольдса, или числом Рейнольдса:
Re = vS /М = const.
Дутость его в том, что даже в экспериментальных потоках, текущих в трубах или каналах заданного сечения, эта величина далеко не «const», она меняется от двух до семидесяти тысяч. Было бы интересно, если бы моим коллегам-гидродинамикам с такой определенностью отвешивали и отмеривали то, что они покупают в магазинах!.. А для вольных потоков типа струй в реке, ветров в атмосфере или там Гольфстрима, Куросиво Re и вовсе неизвестно. Да и попробуй определи у таких потоков сечение или усредни их скорость.
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?!
