Александр Филиппов - Многоликий солитон

Здесь уместно вспомнить, что за свой чрезмерно «здоровый научный консерватизм» Эри вскоре пришлось поплатиться. Как раз в 1845—1846 гг. произошли шумные события, связанные с открытием планеты Нептун. Эри одним из первых заметил нерегулярности в движении планеты Уран, но когда молодой математик Джон Адамс представил ему вычисления, из которых как будто следовало существование еще одной планеты, Эри отнесся к этому крайне скептически. Лишь после того, как Леверье независимо пришел к тем же выводам, что и Адамс, Эри дал указания о поисках новой планеты, но тем временем она уже была обнаружена немецкими астрономами. Заметим, что Леверье также не сумел убедить своих французских коллег уделить хоть немного времени проверке его предсказания. Подробности этой поучительной истории можно найти в небольшой книжке «Планета Плутон» *). Заметим, что Эри был весьма последовательным консерватором. В частности, ему принадлежит также несколько сомнительная честь быть одним из главных могильщиков машины Бэббеджа. В ответ на запрос премьер-министра он охарактеризовал проект Бэббеджа как абсолютно бесполезный.

*) Уайт А. Планета Плутон: Пер. с англ. — М.: Мир, 1983.

Джордж Габриель Стокс (1819—1903) увлекался гидродинамикой, еще будучи студентом Кембриджского университета, и написал свое первое научное сочинение, в котором исследовал движение жидкости на плоскости. Впоследствии он много занимался гидродинамикой вязкой жидкости (уравнение Навье—Стокса), теорией упругости, «чистой» математикой (его имя носит важная теорема в математическом анализе), а также различными прикладными исследованиями. Историки науки считают его одним из основателей современной гидродинамики. В своей работе «О колебательных волнах» (1847 г.) он подходит к наблюдениям Рассела с большей осторожностью чем Эри, но и его заключение гласит, что волны не могут сохранять постоянную форму даже в случае пренебрежимо малой вязкости. Иными словами, уединенная волна должна была бы распадаться и в том случае, если бы не теряла энергию на трение.

После этой уничтожающей критики об уединенной волне надолго забыли все, кроме самого Рассела. Мысли его постоянно возвращаются к ней. Приближаясь к старости, он пишет: «Это самое прекрасное и необычайное явление; день, когда я впервые увидел его, был лучшим днем моей жизни. Никому никогда не посчастливилось наблюдать его раньше или, во всяком случае, понять, что оно значит. Теперь оно известно как уединенная волна трансляции. Никто прежде и вообразить не мог, что уединенная волна возможна. Когда я описал ее сэру Джону Гершелю, он сказал: «Это просто вырезанная половина обычной волны». Но это не так, поскольку обычные волны идут отчасти выше, а отчасти ниже поверхности воды; кроме того, ее форма совсем иная. Это не половина волны, а, несомненно, вся волна целиком, с тем отличием, что волна как целое не находится попеременно то ниже, то выше поверхности, а всегда выше ее. Этого вполне достаточно, чтобы такой холм воды не стоял на месте, а двигался».

Итоги размышлений Рассела об уединенной волне были опубликованы в вышедшей уже после его смерти книге «Волны трансляции в океанах воды, воздуха и эфира», которая осталась незамеченной.

Исследования различных видов волн, образующихся при движении судна, позволили Расселу обосновать новый подход к постройке кораблей, основанный на выборе таких обводов, которые позволяют судну тратить меньше энергии на создание волн. Результатом этого явилось его участие в разработке проекта и постройке крупнейшего парохода того времени «Грейт Истерн» («Великий Восточный»). Работа его над проектом началась в 1853 г., а постройка после ряда неудач и несчастий была закончена в 1854 г. Это судно в 1860 г. совершало регулярные рейсы в Индию, а в 1865—1866 гг. с него была проложена кабельная телеграфная линия через Атлантический океан. (Драматическую историю этого грандиозного предприятия увлекательно описал Стефан Цвейг: «Звездные часы человечества».)

Огромные размеры (207 м в длину и 25 м в ширину) и мощность двигателей (две паровые машины общей мощностью около 8 тыс. л. с.) поражали воображение современников.