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?!
…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:
– Когда Будду спрашивали, конечен или бесконечен мир, – он вместо ответа погружался в созерцательное молчание. Это было красноречивее всех слов. Так и нам надо.
По существу верно. Величие мира – не тема для умствований. В словесах легко заблудиться. Делаем, что можем, вот и все.
Но как мы, двое пожилых и сложных, были близки там друг к другу! Поистине, подлинная близость возможна только перед ликом Вечности.
А с турбуленцией – и натягивать особенно не надо, искать детальные соответствия. После того, что мы увидели в MB, как все различимые образы («проявленное») возникают в стремительном полете из пустого пространства, а затем растворяются в нем же, – нам от этого процесса и деться некуда. И не надо.
Надо лишь преобразовать мысленно (и теоретически) все потоки из обычных трехмерных в четырехмерные, текущие по времени, – а себя, как наблюдателей, отождествить с ним.
А сейчас, милостивые государи, я весь во власти неуправляемой турбуленции. И почему, интересно, так бывает: когда вникаешь в идею, то вживаешься в нее и тем, чем надо и чем не надо? В бронхах скребет, щиплет и колет, температура за 38°, глаза слезятся, нос и того хуже. Хрипло, шкварчу и кашляю. Прохватило на апрельских сквознячках, когда, разгоряченный вышел из башни и прогуливался у реки с открытой шеей. Сижу на бюллетене, Юлия Алексеевна, спасибо ей, отпаивает меня чаем с малиной и медом; Вэ-Вэ вечером по своей рецептуре добавляет в этот чай вина или коньяку.
Сижу, стало быть, на бюллетене и мудрствую.
Ведь что есть данная болезнь (а вероятно, и не только данная!), как не переход в турбулентное состояние моего организма от внешней зловредной флюктуации в виде сквозняка? Из здорового спокойного состояния организма, кое мы не ценим и не замечаем, ибо оно есть ламинар? Сколько сразу мелких, вздорных, неприятных изменений – в легких, носоглотке, во всем теле… Откуда что и взялось! Сколько ощущений, переживаний. Апчхи!… Аррряяяпчьх!… Чем не духовая музыка!
Нет, богатое явление.
И недаром, видимо, индусы лечат больных тем, что перво-наперво перестают их кормить – так снижая напор жизненных сил, напор праны. Болезни суть избыточность здоровья.
И еще одно родство турбуленции и болезней: начинается легко и внезапно – тянутся, сходят на нет долго и трудно.

Из доклада В.Д.Любарского на семинаре:
– Мир пространственно четырехмерен. Время – тоже пространство. Только по этому – четвертому – направлению мы движемся-существуем. Разбегание Галактик, заметное в обычной Вселенной по «красному смещению», как раз и подтверждает, что направление времени не всюду одинаково: существование дальних миров в своем времени мы видим как их движение в пространстве. По-видимому, и в нашей Вселенной, как и в MB, это разбегание породил Вселенский Вздох. Наивной механистической интерпретацией его является гипотеза Вселенского Взрыва – попытка утвердить первичность «тел» в материи. Ибо мы сами тела.
Между тем, разбегание Галактик допускает простой вывод: чем они дальше от нас, тем их время ортогональной к нашему. То есть по своему направлению времени все миры мчат-существуют – наращиваются спереди, сникают сзади – с наибольшей возможной скоростью, со скоростью света. Обычное относительное движение тел, кое мы видим, его часть их движения-существования в своем индивидуальном для каждого тела времени, а если проще, то в своих несущих струях. Тела в них – турбулентные ядра.
Больше того, сам факт наличия предельной скорости может быть понят только в теории плотных сред и применительно к малым возмущениям в них. В самом деле, ведь эта скорость, которая нам, малым, кажется чудовищно огромной, – триста тысяч километров в секунду!
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70