Энн Ветемаа - Вся правда о русалках. Полевой определитель

Солитон первым описал лорд Скотт Рассел, который в первой половине прошлого столетия, гарцуя в одно прекрасное утро по берегу маленького канала, заметил это своеобразное образование на воде. Тут же пришпорил он своего чистокровного жеребца и понесся вдоль канала вровень с волной. Своими впечатлениями он делится с нами в статье „Report on waves" (1844). Разумеется, лорду и в голову не пришло поблагодарить за редкостное зрелище русалок, однако, будучи добросовестным исследователем, он не забыл выразить признательность своему скакуну, чуть ли не возведя его в соавторы своего труда; без верного четвероногого помощника лорд и впрямь не уследил бы за волной.

Проходит полстолетия, и статья Скотта Рассела попадает в руки фламандского математика Кортевега. Он-то и предложил приведенные выше весьма привлекательные уравнения. Его труд „On the Change of Form of long Waves advancing in a rectangular Channel and on a new Type of long stationary Waves" увидел свет в 1895 году. Этот гениальный труд тоже более полустолетия находился в забвении. Ныне же уравнение Кортевега — де Врие оказалось в центре внимания физиков и метеорологов, инженеров-строителей, исследователей арочных перекрытий и многих других. Это уравнение посредством различных своих решений объясняет происходящие в горах таинственные авиакатастрофы, неожиданные разрушения куполообразных строений и даже загадочные болезненные явления в человеческом организме.

Интерес к уравнению, разумеется, подогрел интерес к личности самого Кортевега. Кто такой Кортевег? Кто такая де Врие? Историки науки тут же стали искать ответ на эти вопросы. Выяснилось, что Д. И. Кортевег был скромным профессором математики, работавшим в нескольких университетах Бельгии и Голландии и опубликовавшим на протяжении своей жизни одну-единственную статью — вышеозначенную… Еще более загадочна личность де Врие. Известно лишь, что математиком она не была и что ее связывали с Кортевегом внебрачные отношения. Тем не менее Кортевег опубликовал свой труд как плод творчества двух авторов. Почему?.. Мы не спешим выдвигать гипотезы. Впрочем, не мешало бы кое-что узнать и о лошади Рассела…

Особенно много работ, связанных с уравнениями Кортевега — де Врие, опубликовали исследователи физики моря, то есть океанологи. Выяснилось, что странный солитон в огромной степени влияет на циркуляцию водных масс, а она, в свою очередь, является ключом к долгосрочным прогнозам погоды, которые не очень-то даются нашим доблестным метеорологам даже в век электроники и компьютеров. Одна из работ, которую непременно следует прочесть тем, кого интересует физика моря или физика русалок, вышла в Стокгольме в 1969 году [6] (Leonov, A., Miropolsky, Y., Tamsalu, R. Nonlinear stationary internal and surface waves in shallow seas) .

Поскольку значение солитона велико, а искусственно такую волну пока еще не удалось получить ни в одной лаборатории мира, то один из трех вышеперечисленных физиков проявил большой интерес к метаморфозам русалок и даже высказал мнение, что если бы мы знали количество русалок на единице площади и среднюю частоту их метаморфоз, то был бы сделан большой шаг вперед в составлении долгосрочных прогнозов погоды.

Автор определителя, будучи наядологом, не претендует на доскональное знание физики и коснулся соли-тона лишь для того, чтобы показать все большее взаимопроникновение различных наук. И для того, конечно, чтобы вновь изумиться дивному влиянию далекого от будничных забот русалочьего племени на нашу погоду, на то, светит ли солнышко или хлещет дождь.

И опять возникают этические вопросы.

А нельзя ли в иной неблагоприятный для сельского хозяйства год обратиться к русалкам с просьбой увеличить или сократить число превращений, а для связи с ними, может быть, стоило бы учредить «Бюро добро-русалочьих услуг»? Ох, не знаю, не знаю… До меня дошли сведения о предпринимаемых в некоторых странах попытках обучить русалок торпедированию кораблей. Не буду говорить о тех чувствах, которые овладевают наядологом при подобных сообщениях, это и так ясно. По всей вероятности, сейчас перед человечеством стоят примерно такие же проблемы по использованию русалкоэнергии, как и по обузданию энергии атомного ядра.

Однако же углубимся опять исключительно в нашу область науки.

После знакомства с принципами Мермейда и Наяда может создаться впечатление, будто возможности метаморфоз безграничны. Во всяком случае, приведенные выше уравнения их не ограничивают. Фактически же положение много сложнее и подвластно законам, близким к квантовой механике. Из курса химии читатель знает, что при возникновении новых соединений электроны переходят с одного энергетического уровня на другой и излучают фотоны. Эти переходы совсем не произвольны, а строго детерминированы. Нечто аналогичное происходит и в русалкофизике. Возможны многие метаморфозы, но только в пределах сугубо закономерных.