Для этого и бывают в книгах идеи-семена. Чем больше – тем лучше, чем обоснованней – тем лучше. Обоснование суть удобрение.
Знать бы того читателя, прямо ему и послал бы, а остальное можно и не издавать. Но как угадаешь? Вот и переводим леса на бумагу.
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.)
(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;