К теории аналогий. Вместо введения

В1. Время перемен

Эта книга о 30-летии геополитических потрясений 1991– 2021 годов, от распада огромной страны – Советского Союза, до глобальной пандемии Covid-19.

Глобальная турбулентность, «шоковая» (ударная) терапия, фазовые переходы, метастабильность и кризисы, а теперь ещё и «гиперзвук»!

Близкие мне термины теплофизика-газодинамика становятся широко и часто употребляемыми политиками, экономистами, социологами, журналистами, да и просто – народом.

Общепризнано, что наибольшие успехи в описании и исследовании сложнейших турбулентных неравновесных систем достигнуты в области газотермодинамики.

Именно здесь во всей своей красе проявили себя «царица наук» – математика.

Математическое моделирование! Приобретает черты своеобразной натурфилософии эпохи глобальной цифровизации.

Растёт интерес к естественнонаучным методам исследования, анализа и прогнозирования социально-политических, экономических, гуманитарных процессов и событий особенно в нашу эпоху быстрых и радикальных изменений.

«Природа разговаривает с нами языком математики». Галилей, 16 век.

Активно развиваются такие новые трансдисциплинарные направления, как Синергетика, теория Хаоса, конвергенция технологий.

Естественно-научные подходы активно и агрессивно захватывают области экономики, социологии, политики, истории.

В2. К теории аналогий. Общность неравновесных систем

Аналогия – познание путём сравнения.

Во времена потрясений и нестабильности выявление и использование аналогов физических процессов и структур с процессами и особенностями общественного развития становится трендом развития науки.

Акцент – на проблемах, характерных для современной стадии ускоренных технологических и социально-политических изменений. В этом плане особенно интересны проблемы неустойчивости, нелинейных взаимосвязей, когда малый сигнал (флуктуация) на входе в неустойчивую неравновесную систему может вызвать сильнейший отклик на выходе (Знаменитый «эффект бабочки», когда взмах крыльев бабочки в Бразилии может вызвать торнадо в Техасе). Аттрактор Лоренца.

Рис. 1. Аттрактор Лоренца¹

Удивительно похоже на известные конспирологические версии зарождения Covid-19, (выход на волю этой «заразы» – взмах крыльев бабочки) и стремительное распространений пандемии по миру (торнадо в Техасе – отдыхает).

И здесь многое прояснила неравновесная газотермодинамика.

Отечественные и зарубежные исследования сверхзвуковых течений с неравновесной и спонтанной конденсацией выявили ряд интереснейших физических явлений и эффектов.

Это скачкообразные фазовые переходы («скачки конденсации»), кризисы неравновесных течений, спонтанное (мгновенное) возникновение автоколебательных процессов, возможности активного влияния на кризисы различного типа (управление изменениями) и др.

Основные и во многом новые результаты комплексных исследований и открытий кризисов метастабильности впервые были представлены в монографии автора «Нестационарные и неравновесные процессы в газодинамике», М. Наука, 1979 г.

И именно в этом – 1979 году опубликована монография моего «термодинамического наставника» Ильи Пригожина «Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации».

Удивительные и практически одновременные совпадения решения, взглядов и концепций. Да и время интереснейшее.

Нарастает стремление использовать столь эффективные естественно-научные подходы к решению социогуманитарных сложнейших задач т.н. «социальной» турбулентности.

Формируется концепция синергетики как трансдисциплинарного направления изучения и анализа социально-экономических и политических процессов особенно в периодах нестабильности, неравновесности и турбулентности.

Развиваются такие новые направления, как теория динамического Хаоса, базирующиеся на инструментах неравновесной газодинамики, математического моделирования и вычислительного эксперимента.

В этом аспекте важными и определяющими являются понятия выявления и идентификации аналогий естественно-научных и социогуманитарных процессов.

«Наука должна опираться на опыт» – И. Ньютон. И такой уникальный опыт трансформации глобальной неравновесной системы – есть.

Это – трансформация моей страны 1991–2021 гг.

В3. О причастности автора

Так по жизни получилось, что автору удалось не только наблюдать, документально фиксировать, но и активно участвовать в этих удивительных событиях минувшего 30-летия, событиях рождения и трансформации новой России.

Следуя своему первому профессиональному образованию теплофизика-газодинамика, это явление можно определить как скачкообразный фазовый переход «обратного» преобразования страны и ментальности народа в направлении «от социализма к капитализму».

Многолетний опыт исследователя, владеющего богатейшим документальным и вербальным материалом, обусловили потребность попытки поиска и систематизации этих физических и социогуманитарных аналогий.

Этим и объясняется выбор автора близкого ему естественно-научного подхода – газотермодинамики – как базы анализа и познания скачкообразных турбулентных, неравновесных процессов и явлений, происходивших в новой России в минувшее 30-летие (1991–2021).

В4. Почему именно сейчас?!

Назову три основные причины.

Первый – формальный. Все-таки 30-летие таких крутых событий – это знаковая цифра. «И тянется рука к перу, перо к бумаге».

Второй триггер написания – «черный лебедь – COVID-19». Неожиданная точка бифуркации, новая шоковая турбулентность.

Мощный стимул к поискам выбора в условиях неопределенности.

Третья причина – лирично-сентиментальная. Возраст автора, ну и конечно, «наше всё» – А.С. Пушкин.

«Пора мой друг, пора! Покоя сердце просит.

Летят за днями дни,

И каждый день уносит частичку бытия…»

Такая удивительная «частичка бытия», даже с учетом многовековой истории России, достойна незабвения.

Салтанов Г.А.

Глава 1. Ударные волны и человек

Дача. Лето. Тишина. Высоко в небе беззвучно летит самолет. Неожиданно сильный хлопок по ушам, и сразу же слышен звук работы двигателя авиадвигателя. «Перешел через скорость звука» – со знанием дела заявляет внук лет восьми-девяти. «Да нет!», возражает дед. «Это самолет летит со сверхзвуковой скоростью. Причем, судя по силе хлопка – значительной – в несколько Махов. А это сейчас через нас прошла ударная волна или по газодинамическому понятию – косой скачок уплотнения. А число Маха (М) – это отношение скорости самолета к скорости звука в воздухе и сейчас оно больше 1,0».

1.1. Сверхзвук, гиперзвук и число Маха

Понятия, недавно известные лишь специалистам-газодинамикам, сейчас знают все – от мальчишек и бабушек на скамейках до руководства великих стран. (Чего стоит одна лишь дискуссия по поводу гиперзвуковых ракет).

Эрнст Мах (1838–1916). Физик, механик, один из основных основоположников газодинамики как великой науки. Открыл и исследовал процессы возникновения ударных волн.

В философии – основоположник «махизма» – (по В.И. Ленину), или эмпириокритицизма как реакции на кризис классической физики.

Эрнст Мах был единственным человеком, которого Альберт Эйнштейн называл своим Учителем. Именно благодаря Э. Маху Эйнштейн впервые получил место штатного профессора в Карловом университете (Прага), ректором которого Э. Мах состоял неоднократно. Число Маха (М) – важнейший критерий газодинамики – названо в его честь. Определены и типы течений: М < 1 – дозвуковые, М > 1,0 – сверхзвуковые, М > 5,0 – гиперзвуковые.

При «гиперзвуке» за возникающей перед летящим телом ударной волной начинают происходить интенсивные неравновесные изменения структуры воздуха (диссоциация, ионизация).

Тело (пуля, самолет, ракета), движущееся в воздухе со сверхзвуковой скоростью (М > 1) генерирует ударную волну (скачок уплотнения). (Рис. 1-1).

Рис. 1-1²

При достижении поверхности земли скачок давления на ее фронте воздействует на барабанные перепонки человека и воспринимается как резкий и громкий хлопок. Интенсивность воздействия такой ударной волны зависит от высоты и скорости полета (число Маха) Так, по оценкам специалистов, при полете крупного самолета со скоростью 1,2 М (около 1500 км/час) на высоте около 500 м. в строениях на поверхности земли могут быть выбиты стекла, а человек оглушен, сбит с ног или контужен. Именно поэтому еще в СССР были приняты правила, ограничивающие высоту полетов со сверхзвуковой скоростью не ниже 10 тыс. м.

Различные типы ударных волн, в том числе и от взрыва атомных бомб, виды их воздействия прекрасно описаны в известной книге моего коллеги И. Гласса «Ударные волны и человек», 1974 г., которую он презентовал мне много лет назад (Рис. 1-2).

Практически этот подарок – ответ на мою первую монографию «Сверхзвуковые двухфазные течения», 1972 г. А самые первые мои работы по гиперзвуку относятся к 1961-1962 гг. (см. напр. «Аэродинамика гиперзвуковых скоростей»). Сборник статей ВВИА им. профессора Н.Е. Жуковского, издание академии, 1962 г.

Понятно, насколько близок мне и профессионально, и по жизни газодинамический подход к анализу сложнейших физических, а теперь и социально-политических процессов и явлений.

Рис. 1-2³

1.2. Гидродинамика и финансовые потоки.

Гипотеза А. Колмогорова

Можно утверждать, что наибольших успехов наука достигла именно в области решения сложнейших проблем газогидродинамики, понимания ключевых явлений в природе.

Философия самых современных инструментариев исследования и анализа, математическое моделирование, способность формулирования постановки сложнейших задач (атомная техника, ракеты, космос), классно отработаны на решениях многих естественнонаучных проблем. Вполне обоснованы попытки использовать эти успехи и для решения многих трудно формализуемых социогуманитарных проблем.

Философия Маха и создание гидродинамики как естественной науки – яркий пример «сочетания несочетаемого». Формирование трансдисциплинарного подхода к решению проблем «технология – социум».

Так, академик А. Колмогоров еще в 60-х годах ХХ века выдвигал идею о подобии гидродинамических и финансовых потоков. Такие понятия, как ударные волны и человек, «социальная» физика, глобальная турбулентность, метастабильность, все интенсивнее входят в обиход гуманитариев, политиков и социологов. Особенно интересно использовать эти подходы в условиях сильной «турбулентности», неравновесности и нестабильности социума, ударных (шоковых) изменений его состояния, структуры, окружения среды.

Удивление и испуг мальчика от «хлопка» ударной волны от пролетевшего высоко в небе самолета – детский лепет по сравнению с разрушительной «ударной волной», пролетевшей по Советскому Союзу в 90-х годах ХХ века.

Так, в ночь на 1 января 1992 года ударным