НАУЧНАЯ ИСПОВЕДЬ ПОСЛУЖИВШАЯ ОСНОВОЙ НЕ СЛЕПОЙ ВЕРЫ В БОГА ЕДИНОГО
Смотрел на прелестный солнечный закат... И подумал: нет, этот мир не шутка, не юдоль испытания только и перехода в мир лучший, вечный, а это один из вечных миров, который прекрасен, радостен и который мы не только можем, но должны сделать прекраснее для живущих с нами и для тех, кто после нас будет жить в нем... Идеал - это путеводная звезда. Без нее нет твердого направления, а нет направления - нет жизни. Л.Н. Толстой.
Книга является продолжением и дополнением предыдущей "Гелиотехническое материаловедение - мой путь к вере" (Научная исповедь) 2012 г. ...
Здесь автор, доктор физико-математических наук более глубокопоказывает свой путь к научному креацианизму через свое нелинейное трансцендентное уравнение кинетики разрушения теплозащитного материала при входе космического аппарата в плотные слои атмосферы. Лучистая составляющая имитировалась Солнечным Светом при помощи различных концентраторов, что в свою очередь привело к зарождению области гелиотехнического материаловедения и представлению дихтомии Солнечного Логоса через физический и ДУХОВНЫЙ Свет со смысловым напряжением. Поэтому автор считает, что человек, повседневно общаясь с таких позиций с Солнечным Логосом, непременно этим зрением УВИДИТ Иисуса Христа. Этим автор пытается убедить читателя, что вера в Иисуса Христа, явлена Богом - Отцом, ВИДИМОЙ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА. В результате оказывается процесс познания окружающего мира человеком неразрывно связан с НЕ СЛЕПОЙ верой в Бога.
О, Мироздатель,
Земной жизни податель
Солнце, тебя я пою!
Ты в полногласной,
Сказке прекрасной,
Сделало страстной
Душу мою!
Жизни Вселенной Податель,
Бог и Создатель,
Мудро сжигающий Свет!
Господи, дай мне на пире
Звуком быть в лире,
Лучшего в мире счастия НЕТ!
К. Бальмонт, "Будьте как Солнце", 1903г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В этой книге рассматривается путь познания Истины, в доступной мне части, через философское осмысливание жизненного пути и частных научных результатов, которые в большинстве своем оказались загадочными и принципиально неразрешимыми. Работа посвящена исследованиям процессов взаимодействия материалов различной природы с динамически изменяющейся внешней средой совместно с концентрированным солнечным Светом при адаптивных изменениях природы возникающих структур на поверхности и некоторой глубине материалов. Фактически такое взаимодействие в науке представлено через соотношения беспрерывно изменяющихся параметров среды и материалов в процессе их кинетической связи и c движущимся фронтом изменений внутри материала, которое выразилось трансцендентальным уравнением. Путь познания кинетики взаимодействия материалов и сред сопровождался с моими глубокими жизненными испытаниями в эпоху гнетущей духовной атмосферы, философскими размышлениями и неутешительными выводами. Необходимо отметить один принципиальный вывод для научного познания целостной истины. Наука не может ее познавать, не раздробив объемную картину естественных взаимосвязей на множество частей, как правило, между собой не связанными. Это просто природа научного исследования всего окружающего мира, в координатах места и времени. Когда же она приближается к трансцендентальности, к миру необъятному и безвременному - абсолютно все части науки, каждая своим сложным путем, упираются в безнадежный тупик, выходом из которого может быть только ВЕРА. Прежде всего, этому способствуют искусственные границы, которыми разделены области академической специализации и невозможностью собрать целое как сумму частей. И только религиозная мысль, мистицизм, философия, космология и метафизика настолько связаны между собой, что понять каждую по отдельности невозможно. Метод, представленный в этой книге, состоит в серьезном доверительном отношении к указанным сферам познания, особенно после того как я столкнулся с научным тупиком, который обнаружился через попытку решения своего трансцендентального уравнения кинетики высокотемпературного взаимодействия различных материалов и сред для области космического материаловедения.
Путь, по которому мне суждено было пройти, был открыт моим научным руководителем академиком Иваном Никитичем Францевичем, чье имя носит нынешний институт проблем материаловедения НАНУ. Главной целью представляемых размышлений является стремление показать тесную взаимосвязь религии и науки - по сути мудрости веков от Конфуция до Вернадского, в философском представлении через научный креационизм. С другой стороны мне хочется привлечь внимание украинских ученых и вовлечь их, как в свое время предлагал В. И. Вернадский, во "внегосударственные научные сообщества" для решения жгучих нравственных и научных проблем. Такие сообщества креационистов уже созданы в США и России, они вносят независимый объективный взгляд в научной и общественной жизни своих стран. Основное противоречие между наукой и религией, по моему убеждению, состоит в том, что каждая из них не желает выслушать и понять друг друга. А ведь в обыденной жизни чтобы понять другого человека необходимо принять его слова всерьез, устранить предвзятость, проявить подлинный интерес и желание постичь Истину. То есть прежде чем отвечать человеку, его следует выслушать и понять, а желание постичь истину напрямую связано со способностью и умением вживаться в интеллектуальный и духовный мир собеседников. Эта книга предназначается ученым с креативным мышлением, способным анализировать и обобщать результаты своих исследований во взаимосвязи с окружающим миром - по масштабам своих научных, философских, духовных достижений. Работая над книгой, я четко утвердился в мысли, что все мудрецы прошлого, все значительные ученые всех времен к концу жизни, как правило, подводили, подводят и завершают итоги своей жизни и научных достижений креативными размышлениями.
В философском плане, относительно такой позиции, мне очень импонируют стихи М.Ю. Лермонтова:
Мы пьем из чаши бытия
С закрытыми глазами,
Златые омочив края
Своими же слезами.
Когда же перед смертью
С глаз повязка упадет,
И все, что обольщало нас,
С повязкою исчезнет -
Тогда мы видим, что пуста была златая чаша И что напиток в ней - мечта И что она не наша. Так вот, до тех пор пока мы не наполним каждый свою чашу смыслом (мировоззрением, "путеводной звездой"), мы не почувствуем наполненной чаши бытия и, хотя бы частичного, исполнения нашей мечты. Иначе мы будем обречены испивать свою чашу бытия со слезами по мелочным, суетливым причинам. Смысловое напряжение найденного духовного внутреннего поля - только оно одно может служить человеку щитом от суеты, лишних слез и потрясений.
Должен признаться, меня направили на философскую стезю изумления и непостижимая премудрость некоторых экспериментальных результатов воздействия на различные органические и неорганические материалы концентрированного солнечного Света заданной интенсивности при различной импульсной подачи его. Все размышления привели к восхищению природой солнечного Света и особой спектральной избирательной его "технологии" взаимодействия с каждой частичкой любого вещества и растительных, живых организмов на земле, а также круговоротом энергии между небом и землей (всем, что на ее поверхности и глубоко внутри). Поскольку еще античные космологические мысли совместно с платоновскими идеями по своей сути фактически являются своеобразным богословием, поэтому все чудеса и аномалии экспериментальных исследований привели меня к дихотомическому представлению солнечного Света, как состоящего из духовной и физической частей.
Что есть ДУХОВНОСТЬ ? Существует такое представление - когда в человеке начинается духовный путь? Тогда, когда он однажды вдруг смотрит вокруг и на свою жизнь и спрашивает себя: это что? Это все? Что больше ничего нет? Так вот ради этого меня сюда призвали, на этот свет? НЕ МОЖЕТ БЫТЬ!.. Есть другое представление в стихах:
ЧТО ЕСТЬ ДУХОВНОСТЬ?
Синтез совершенства,
Стремление к новой высоте?
ПУТЬ К БОГУ - Утверждает духовенство.
Мудрец ответит просто - ПУТЬ К СЕБЕ.
Поэт с художником подскажут - ВДОХНОВЕНИЕ.
Певец и композитор - ПЕСНЬ ДУШИ.
Политик - СОВЕСТЬ.
Физик - УБЕЖДЕНИЕ.
И все они по-своему правы.
ДУХОВНОСТЬ - ЭТО ТВОРЧЕСТВА НАЧАЛО,
ПОЛЕТ ДУШИ, что ввысь устремлена,
В которой звонкой песней зазвучала
КОСМИЧЕСКОЙ ГАРМОНИИ СТРУНА.
Духовность не имеет постулатов,
В ней ДУХ СВЯТОЙ
ЛИШЬ С НЕЮ МЫ БОГАТЫ!
О.Рубежов
Здесь невозможно удержаться от Соломоновой мудрости: "НЕТ МУДРОСТИ И НЕТ РАЗУМА И НЕТ СОВЕТА ВОПРЕКИ ГОСПОДУ"(Пр.21: 30).
Вся история религии и откровенный отчет науки - натурфилософии за весь период существования человечества показывает, что главная тенденция всего живого на земле заключается в ОБЛАДАНИИ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ ДУХОВНОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ. В этом и есть конечное единство религии и науки, ибо наука Христовая хранит настоящую истинную историю. Сущность ноосферы В.И. Вернадского ясно показывает роль солнечного Света (духовного и физического) и именно поэтому христианство является основой НООСФЕРЫ. Потому что Иисус Христос - это СОЛНЕЧНЫЙ ЛОГОС. В Библии Он сказал о Себе - "Я Свет мира" и это буквально значит : "Я Свет космоса, Свет мира и Свет жизни". Все эпитеты Гелиоса свидетельствуют о том, что новая религия ("Новый Завет") вплела языческую символику в текст канонических евангелий. Просветление - раннехристианский обряд крещения, происходящий в канун Пасхи, праздника воскресшего солнца, назывался ФОТОСМОС - ПРОСВЕТЛЕНИЕ "с самого начала Церкви"...
В завершении предисловия хочу выразить благодарность всем тем, кто оказал неоценимую помощь и влияние в работе над этой книгой. В первую очередь я благодарен судьбе, что мне посчастливилось выполнять все научные работы под непосредственным влиянием Ивана Никитича Францевича, которое при этом было для меня фактически отцовским, так как я был лишен отца с детства. Только благодаря широте его взглядов, необыкновенной научной эрудиции оказалось возможным открыть такую область науки как гелиотехническое материаловедение. Особенно широкая перспектива открылась для развития работ в этой области после успешных попыток осуществить его идею создания научного объекта в Академии Наук Украины по исследованию механизма и кинетики взаимодействия солнечного света с веществами различной природы - ГЕЛИОЦЕНТРА. Несмотря на значительные успехи в осуществлении этой идеи, к сожалению, завершить ее не удалось. Пытаюсь отправить забвению те неприятности, которыми сопровождалась его поддержка моей научной направленности почти на каждом ученом совете института. Благодарен моей супруге Адуле за то, что она меня познакомила с Иваном Никитичем и за ее непосредственную помощь в написании книги, при этом освободив меня полностью от всего отвлекающего. Благодарю всех тех моих сотрудников неравнодушных к обсуждению экспериментов и особенно всем философским собеседникам. В процессе написания проявилась глубокая связь моей монографии "Кинетика высокотемпературного разрушения материалов", с книгами авторов А. А. Шварц, Р. П. Швеппе "Исцеляющая сила мудрости веков", а также с книгой, породившей представление солнечного Света через его дихотомию автора Одд Рагнар Нильсен "Свет и Время". В философском и богословском направлениях мне очень помогли книги Николая Кузанского "Ученое незнание" и Владимира Зеньковского "Основы христианской философии". Особое влияние оказала книга автора Дэвида Фидлера "Иисус Христос - Солнце Бога". Все это, вместе взятое с моим жизненным опытом и всеми выпавшими страданиями, которые очевидно не были бесполезными, дает возможность, надеюсь, этой книгой показать свое видение связи религии и науки.
Отдельно хочу выразить особую благодарность чете Малеваных Владимиру Ивановичу и Ольге Васильевне за творческое участие и размышлениях в процессе работы над рукописью и, особенно, в изготовлении ее в электронном виде. Они фактически являются соавторами этого произведения.
Когда б в покорности незнанья
Нас жить Создатель осудил,
Неисполнимые желанья
Он в нашу душу б не вложил...
Он не заставил бы стремиться
К тому, что не должно свершиться.
Он не заставил бы искать
В себе и мире совершенства.
Тогда б нам полного блаженства
Не должно было б в мире знать.
М. Ю. Лермонтов.
Часть I ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ОБЛАСТИ НАУКИ - ГЕЛИОТЕХНИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Область науки гелиотехническое материаловедение возникло в украинском институте проблем материаловедения НАНУ, который создал и возглавлял академик И. Н. Францевич. Он был основателем первого в мире академического института посвященного порошковой металлургии. Это было вызвано необходимостью создания новых материалов с уникальными свойствами, предназначенных работать в экстремальных условиях: высоких и низких температурах, агрессивных средах, вакууме и высоких давлениях и т. п. Традиционные технологии создания таких материалов и теоретических основ кинетических преобразований их микроструктур в условиях реальной эксплуатации в те времена зачастую оказывались бессильными. Особенно эта проблема проявлялась для материалов, работающих в высокотемпературных условиях, что было вызвано не только природой составных элементов многокомпонентных композиций, но тщательной оценки экспериментального исследования кинетических преобразований в нем в условиях близких к реальным. В 1955 году на основе лаборатории специальных сплавов при Академии Наук Украины был организован институт металлокерамики и специальных сплавов, который затем переименовался в институт проблем материаловедения.
В настоящее время этот институт носит имя И.Н. Францевича, поскольку центром организационной и научной кристаллизации, в также бессменного руководства до 1983 года был Иван Никитич. Так вот, только благодаря созданной им творческой атмосфере, и исключительным личным качествам -- интеллигентность, скромность, энциклопедичность знаний -- и явились основой возникновения новой области науки гелиотехническое материаловедение.
Побудительной причиной явились потребности космической и ракетной техники в разработках рецептур и технологий многокомпонентных теплозащитных материалов для головных частей ракет и других частей спускаемых аппаратов в атмосферу Земли. Второй причиной явился интерес к вопросу структурной аналогии биологических объектов и неорганических материалов, создаваемых человечеством. Как известно, что природа улучшала свойства всего сущего на Земле и всех поверхностей, способствуя тем самым их устойчивости к внешним угнетающим воздействиям, перестройке их конструкций на протяжении миллионов лет и достигла во всем этом непостижимого совершенства.
Человечеству просто недоступно совершенство солнечной технологии, благодаря которой мы живем и наслаждаемся гармонией, красотой, блаженствуя в этот земной период нашего существования. Всем творениям рук человечества просто совершенно недоступны природные "закольцованные" солнечные технологии и поэтому все человеческие способы создания искусственных материалов неизбежно, все без исключения, могут быть только линейными, то есть связанными с огромными отходами вследствие жажды немедленных результатов. Нам остается только учиться у природы и создавать материалы для наших нужд, только приближая их состав, структуру и свойства в наибольшей степени к природным, стремясь к отсутствию отходов -- по замкнутой технологии. В области материаловедения проблема создания новых армированных материалов, полимерных, пористых с ориентированной структурой пор, полупроницаемых мембран неожиданно оказалась близкой по структуре к строению древесины, костей, стеблей и листьев живой ткани. Конечно, все специалисты в области материаловедения прекрасно сознают, что в куске металла, осколке керамики или образце минерала происходят явления, вызванные движением электронов и атомов, которые неизбежно приводят к изменениям в структуре материалов. Все эти электронные процессы в неорганических и живых материалах протекают во времени и данном пространстве.
Для характеристики некоторых неорганических материалов используют такие понятия, как старение, отдых, наследственность, память и другие свойства, которые присущи только живым и растительным организмам. Как понимать эту общность? Мы должны констатировать свое принципиальное воззрение на такие совпадения, которые заключаются в том, что эта общность имеет непознаваемые глубокие корни. Результаты наших экспериментальных исследований позволяют утверждать, что взаимодействие любых материалов в земных условиях со Светом Солнца, благодаря электронным явлениям происходящим не только на поверхности, но и некоторой глубине материалов, -- это взаимодействие является, по нашему мнению, "самопроизвольной" адаптацией.
Мы глубоко убеждены, что такое взаимодействие не "самопроизвольное" и происходит не хаотически, а упорядоченно, по разумному смыслу под напряжением поля сил. Поскольку это свойство в явном виде присуще органическому миру, мы таким образом как бы "биологизируем" неживую природу. На самом деле, нам недоступно понять и исследовать многие процессы, такие как самопроизвольная репликация (удваивание молекул ДНК и т. п.), самовосстановление и саморегулирование структуры и другие явления, которые происходят в растительных и живых организмах при таких взаимодействиях. Сегодня образовалась новая область науки - синергетика, которая опирается на достижения термодинамики необратимых процессов, и цель ее - это выявление общих закономерностей в процессах образования, устойчивости и разрушения различных структур ВО ВРЕМЕНИ (то бишь в кинетике). Основой этой науки является единство явлений при возникновении порядка и беспорядка в неорганических и биологических системах. Причем для органических материалов эта упорядоченность структур и их жизнь УЖЕ ЕСТЬ (!) и мы можем лишь констатировать возникновение "беспорядка" в них, как болезнь. Исходя из такой установки мы пытаемся научно подтвердить, что солнечный Свет содержит в своем составе ЖИВИТЕЛЬНУЮ СИЛУ, которая позволяет считать Солнце бесспорным земным мироздателем (не только жизни органической, но и поразительной силы УПОРЯДОЧЕНИЯ ВНУТРЕННИХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ СТРУКТУР ВСЕГО МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА).
Вот что мы знаем:
Все вещи связаны между собой.
Подобно тому, как кровь.
Связывает членов одной семьи....
Чтобы не происходило с Землей,
Происходит с ее сыновьями и дочерьми.
Человек не прядет паутину
Жизни Он сам лишь паутинка в ней.
И чтобы ни делал он с паутиной,
Делает это с самим собой.
Фритьоф Капра "Паутина Жизни".
Глава 1
КИНЕТИКА ПРОЦЕССА ВЗАИМОСВЯЗЕЙ
Вернемся к истории возникновения гелиотехнического материаловедения. Все началась счастливым знакомством с Иваном Никитичем в 1958 году, после моей демобилизации из Вооруженных Сил, как молодого специалиста по ракетным двигателям с дипломом Артиллерийской Академии. Проблема, которую представил мне Иван Никитич, заключалась в разработке и создании экспериментальных моделей взаимодействия теплозащитных материалов ракет и космических аппаратов при входе их в плотные слои атмосферы. Для того, чтобы смоделировать процесс высокотемпературного разрушения теплозащитного материала (ТЗМ) с возникающей ударной волной при входе аппаратов в атмосферу Земли с первой космической скоростью, появилась необходимость создания лабораторного ракетного двигателя. Сверхзвуковая оптически прозрачная выхлопная струя такого двигателя должна была позволять не только визуально исследовать процесс теплового разрушения материалов, но и изменять тепловую нагрузку по заданной программе, то есть - кинетически. Был разработан и создан лабораторный жидкостной реактивный двигатель (ЖРД), в струе которого выполнялись экспериментальные исследования процессов разрушения материалов при моделировании тепловых нагрузок в соответствии с кривыми аэродинамического нагрева при входе каждого отдельного аппарата в плотные слои атмосферы.
Работы по рецептурному составу и созданию комплексной тепловой защиты вскоре приобрели всесоюзное значение, а эксперименталь ное моделирование высокотемпературного взаимодействия материал - среда было внесено в Отраслевые Стандарты многих предприятий разных Министерств. При этом оставалась нерешенной проблема ввода в состав тепловой нагрузки лучистой составляющей от ударной волны, излучение от которой во много раз превышает конвективную и кондуктивную составляющие сложного нагрева. Имитацию потока излучения мы решили осуществить путем использования сконцентрированного солнечного света при помощи военных прожекторных установок. Воспользовавшись моментом широкой конверсии военного оборудования в период перестройки, нам удалось путем реконструкции прожекторных установок создать множество специальных гелиоустановок (СГУ), каждая из которых соответствовала имитации конкретного реального взаимодействия.
Рис.1. Прожектор. На фото показан момент реконструкции прожекторной установки в специальную гелиоустановку (СГУ).
Рис.2. Cхема конструкции СГУ-4 С для исследований материалов космического и другого назначения
Организацией всех работ связанных с созданием СГУ, разработкой рецептур материалов, их комбинаций, технологий изготовления многокомпонентных и других материалов в зависимости от предназначения, а также тщательной обработкой результатов экспериментальных исследований непосредственно занимался в качестве научного руководителя И.Н. Францевич. Возникшая обширность научных интересов, кроме космического материаловедения, вызвала перемещение этих интересов к исследованиям процессов взаимодействия концентрированного солнечного света (КСС) с материалами неорганическими, растительными и живыми организмами в заданной среде, вакууме и т. п. при разной динамике подачи КСС на поверхность.
Следует отметить, что такая переориентация произошла благодаря широкой научной эрудиции обширной развитости Ивана Никитича. Когда-то, выступая перед молодыми учеными он предложил им следующую парадигму: "Любить науку в себе, а не себя в науке. Быть глубоко убежденным, что нет ничего важнее дела, которым занимаешься. Всегда видеть цель, к которой стремишься, получать удовольствие от работы. И еще -- уметь отдавать. Любящий отдавать всегда счастливее любящего брать".
Результаты последующих многолетних экспериментальных исследований взаимодействия солнечного Света с различными материалами зачастую поражали своей неожиданностью, парадоксальностью, аномалиями, порой восторженными недоумениями, которые вызывали очень много вопросов и философских размышлений. Особенно интересным экспериментальным методом исследования кинетики взаимодействия обнаружился импульсный КСС с вариациями его подачи по частоте и интенсивности особенно на растительные и живые организмы в различных средах и вакууме. При этом следует отметить, что Иван Никитич не сдерживал наших инициатив в этих направлениях, а, наоборот, всячески поощрял и активно развивал научный интерес.
Работы в этих направлениях получили такое развитие, что вскоре обнаружился факт недостаточности уровня нормальной солнечной радиации и количества ясных солнечных дней на широте Киева. Иван Никитич, по собственной инициативе, организовал поездку совместно с Управляющим Делами Президиума Академии Наук в Севастополь на встречу с академиком Шулейкиным Василием Владимировичем, который был организатором и директором Черноморской гидрофизической станции в пос. Кацивели, вблизи Симеиза (1929 - 1941г.) и Морского гидрофизического института в г. Севастополе (1948 - 1957г.). Благодаря личному обаянию, широкой научной эрудиции и совместных научных интересов Ивану Никитичу удалось договориться о размещении двух установок СГУ на территории Черноморской станции в пос. Кацивели. После этого начался период наивысшей активности работ по использованию солнечного энергии в различных направлениях разработки и создания материалов, но особенно в области создания моделей взаимодействия близких к реальным условиям, происходящим на земле под действием Солнца, что уже относится вообще ко всему процессу познания окружающего мира и таким путем зародилась новая область науки гелиотехнология в Академии Наук Украины.
Работы в области космической и ракетной техники, созданию различных средств защиты, в основном, с предприятиями Общего и Среднего Машиностроения, по специальным постановлениям союзного Правительства сопровождались исследованиями ТЗМ для теплонапряженных узлов спутников и станций: "Союз", "Марс", "Венера - 9", "Венера - 10", "Венера - 11, 12". Все они были замкнуты на наш отдел стендовых испытаний и Иван Никитич их активно научно развивал и поддерживал уже как гелиотехнологию в различных областях знания.
Рис.3. Общий вид Крымской гелиотехнической базы института
Рис.4. Фрагмент внутренней части базы.
В этот период нам удалось разработать технологию, создать оборудование и осуществить не только на Земле, но и в условиях кратковременной невесомости, процесс сварки различных металлов концентрированным солнцем. По нашим результатам были разработаны чертежи модельной установки для выполнения технологических операций в космосе и на земле под названием "Луч - 1", которая в институте была изготовлена. На этой установке, благодаря простоте подвода солнечной энергии, ее дозировки, изящности управления оказалось возможным одним устройством выполнять сварку, пайку, термообработку, разделительную резку, зонную очистку и т. п. металлических материалов на земле и космическом пространстве. Благодаря бесконтактному подводу лучистой энергии к изделию на установке имеется возможность обработки материалов в атмосферах любого состава и давления, включая глубокий вакуум.
Следует отметить, что из-за отсутствия механического воздействия на жидкий расплав и обрабатываемую поверхность (кроме едва уловимого солнечного давления), можно твердо утверждать, что лучистая энергия солнца является идеальным источником для выполнения практически всех работ в космосе, сопровождаемых потреблением энергии. Про этом космическая гелиотехнология на современном уровне может широко использоваться, по нашему мнению, не только для вышеперечисленных работ, но и для выращивания специальных монокристаллов, для сварки тонколистовых конструкций без опасности прожога и т. п. на орбитальных станциях и космических аппаратах. Научные работы в этом и других направлениях активно публиковались в сборниках "Космические исследования на Украине", в книгах "Исследования материалов в условиях лучистого нагрева", в журналах "Гелиотехника" и "Поиск". Все наши совместные доклады по этой теме представлялись научным руководителем академиком И. Н. Францевичем на Международных Астронавтических Конгрессах в Вене, Калифорнии, на симпозиуме ЮНЕСКО в Женеве, конференции по защитным покрытиям на металлах в Нью-Йорке и др.
Кроме этих исследований мы увлеклись проблемами создания различных моделей взаимодействия концентрированного солнечного света с неорганическими, органическими, живыми и растительными организмами при изменяющихся параметрах воздействующего фактора (степени концентрации), параметрах окружающей среды и изменяющихся параметрах (свойствах) материалов на поверхности и некоторой глубине. Здесь, кроме создания моделей с целью изготовления материалов конкретного использования, часто возникала необходимость исследования кинетики высокотемпературного взаимодействия солнце - материал с целью интенсификации свойств составляющих элементов композиции и, особенно, изменяющегося химического состава и структуры на поверхности материала и небольшой глубине.
Кинетика высокотемпературного взаимодействия и разрушения исследовалась при помощи заданной подачи солнечного света по степени концентрации, параметров и химического состава среды, а также по времени воздействия. При этом нам приходилось зачастую создавать искусственные модели реального на земле взаимодействия солнца и поверхностей некоторых веществ в динамике адаптивных изменений.
Насколько нам известно, целенаправленных кинетических исследований, обобщающих сведения о тепло - и массообменных процессах, об изменениях структуры и свойств материалов в процессе воздействия на них высокотемпературного солнечного излучения в проблемах материаловедения не было, поэтому и возникло гелиотехническое материаловедение. Большое научное значение имели предшествующие работы Ивана Никитича по изучению механических свойств, жаростойкости, химической стойкости поверхностных структур различных металлов в зависимости от механизма и кинетике непосредственного действия электрических и других полей. Этими исследованиями было показано, что от действия внешних полей значительная доля структурных преобразований в металлах зависит от перемещения ионов в решетке под влиянием электропереноса и других тепло и массообменных процессов. Поэтому в связи с разными видами воздействующих внешних полей в материалах зачастую упрочняются межатомные связи за счет возникновения дополнительных ковалентных и поляризационных эффектов взаимодействия. Изучение жаростойкости материалов под влиянием тепло и массообменных процессов в условиях сверхвысоких температурах торможения летательных аппаратов при входе в плотные слои атмосферы привели к необходимости создания моделей взаимодействия материалов и сред в условиях сложного нагрева (конвективного, лучистого и кондуктивного).
Кинетика высокотемпературного взаимодействия при этом существенно зависит от абляции (плавления поверхности композиционного материала), отдувного эффекта (вызываемого, как правило, испарением поверхности), гетерогенной рекомбинации атомов и радикалов, а также от состава пограничного слоя газовой среды и интенсивности излучения, генерируемого в ударной волне. Все исследования и разработки теплозащитных материалов оказались источником переориентации научных интересов на исследования возникновений в материалах адаптивных структур под воздействием концентрированного света солнца, которые, в конце концов, привели к одной из первых причин возникновении гелиотехнического материаловедения.
Вот здесь и обнаружился общеизвестный факт, связанный в науке с тем, чтобы понять новое, аномальное и даже парадоксальное, необходимо, прежде всего, сменить систему аксиом, на которых держится застарелое восприятие мира. В данном случае такой застарелой системой мировоззрения является аналитический подход в противоположность новому концептуальному (экосистемному) подходу. Когда человек сталкивается с новыми, непонятными явлениями, он пытается разъять это новое на куски и втиснуть в систему устаревших аксиом. Если же объяснения из "угла старых понятий" не получается, тогда говорят о "случайности", или "ошибках" в восприятии, то есть та "нестыковка", именно та которая несет информацию о новом - она-то игнорируется, выбрасывается, или же просто не замечается. Попытаемся вкратце показать непонятные, аномальные явления, с которыми мы столкнулись в области гелиотехнологии и попытаться подвести им итог. Исследования и разработки в области взаимодействия веществ органической и неорганической природы с солнечным светом различной интенсивности позволяют выявить механизм и кинетику преобразования энергии, а также образования адаптивных структур на поверхности и некоторой глубине материала. Это и есть познание взаимосвязанных путей приспособления всего видимого мира на земле к излучению солнца. В результате таких исследований выявляются наиболее приспособительные растительные и живые организмы, наилучшие приспособительные (адаптивные) структуры полупроводниковых и других материалов и технологические приемы по их обработке. К таким, к примеру, можно отнести разработанные нами приемы сварки, резки, пайки солнечным светом, а также по синтезу неорганических материалов и покрытий на земле и в космическом пространстве.
Особый интерес вызвал импульсный режим воздействия концентрированного солнечного света на различные растительные организмы, а также импульсная закалка полупроводниковых и других материалов. Обнаруженные аномальные процессы воздействия света солнца при этом, свидетельствуют о далеко неисчерпанных загадочных возможностях такого вида энергетического воздействия. Во всяком случае, по результатам наших исследований нам удалось разработать изящные, экологически чистые, оригинальные технологии синтеза материалов, покрытий, получении адаптивных растительных структур и режимов, способов предпосевной их обработки, разработать множество способов использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и т.д. и т.п.
Под руководством Ивана Никитича, была предложена научная гипотеза, что фундаментальные, теоретические и экспериментальные исследования преобразований солнечной энергии в веществах различной природы сосредотачиваются на оптических и квантово-электродинамических процессах, на фотореактивации кинетических и концентрационных характеристик веществ (например, электронных подсистем) в процессе взаимодействия вещества с некогерентным интенсивным солнечным светом. В результате нам удалось создать научную основу такого взаимодействия, которая заключается в следующем: Высокоинтенсивный солнечный нагрев, вследствие сверхобширного спектрального состава (фактически бесконечного), возбуждает во всех веществах все энергетические электронные уровни. При импульсном воздействии, вследствие квантово-динамических процессов и изменения кинетических и концентрационных характеристик электронных подсистем, в веществе могут возникать лавинные процессы, которые и обуславливают образование новых структур на поверхности и некоторой глубине. Системный подход был начат детальным изучением внешних и внутренних параметров взаимодействия и их экспериментального моделирования. Внешнее механическое и любое высокоэнергетическое воздействие на материал приводит к деформации кристаллических структур и к физико-химической приспосабливаемости этих материалов к воздействию динамических факторов, результаты которых можно рассматривать как элементы адаптации. Вообще в окружающем нас мире мы наблюдаем неисчислимое множество непрерывно изменяющихся картин динамического взаимодействия веществ с окружающими их средами при солнечном облучении различной интенсивности и спектрального состава. На основании теоретических и экспериментальных исследований нам удалось разработать математическую модель кинетики взаимодействия, среди прочих моделей, при высокоинтенсивном солнечном (и других видах и их комбинаций) нагреве с движущейся границей фазового перехода материала (деструкции, изменения свойств, температурного фронта и т. п.). Модель основывалась на близости к задаче Стефана о промерзании влажного грунта и математически представлена нелинейным трансцендентальным уравнением, которое с помощью критериев объединяет условия окружающей среды, теплофизические и другие свойства материала и скорость перемещения указанной границы - и все параметры, характеризующие свойства сред и материалов непрерывно изменяются в едином кинетическом процессе. Само уравнение, результаты его решения для различных траекторий входа аппаратов и теплозащитных материалов, а также его принципиальная трансцендентальность оказались второй причиной к написанию настоящего эссе и, прежде всего, основой креативных размышлений, которые будут представлены ниже.
Обратимся к необъяснимым, аномальным явлениям, обнаруженным нами в процессах взаимодействия концентрированного солнечного света с веществами различной природы. Здесь ограничимся лишь тем, что просто перечислим их, которые нами обнаружились и вызвали научные и философские размышления и о которых речь пойдет ниже. Есть только одна просьба к читателю, при чтении этого эссе сосредоточиться на одной важной мысли - любые исследования, в любых отраслях науки сталкиваются с необходимостью систематизации, кооперировании полученных данных, которая неизбежно, в конечном счете, приводит к трансцендентальности (о ней также подробнее - ниже), которая присуща не только структуре окружающего материального мира, но и человеку, как феномену, с его внутренним миром.
Прежде всего, среди аномалий отметим гипертермическую устойчивость жизни, как наиболее яркую аномалию. В поисках оптимальных режимов облучения семян зерновых культур, нам показалось логичным ввести в зерновку как можно большее количество квантов солнечной энергии и таким образом определить, так называемый, сублетальный режим. Концентрированным солнечным светом предельной интенсивности для живых организмов мы облучили семена пшеницы, которые затем выращивали их в чашечках Петри. В процессе облучения измерялась температура внутри зерна на строго фиксированной глубине (3 миллиметра от поверхности зерновки). По результатам многочисленных экспериментов по выявлению летальных режимов был обнаружен следующий поразительный факт. Каждый эксперимент с ужесточением параметров заканчивался проращиванием семян в чашечках Петри. Так вот, во время облучения, когда температура внутри зерна достигала 100 - 1100 С и держалась в течение 15 минут, обнаружился неопровержимый факт -- из 100 зерен, примерно 10 зерен, -- ПРОРАСТАЛО(!) УДИВИТЕЛЬАЯ ГИПЕРТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ЖИЗНИ (почти полностью обугленные семена проросли). Факт неопровержимый, потому что мы в последующем выполнили сотни экспериментов в термостате с полным моделированием режима солнечного облучения и последующего остывания -- все равно около 10 % зерен порастали. С этим фактом мы "носились" по всему Советскому Союзу, в поисках научной интерпретации биологами, которые занимались гипертермией сельскохозяйственных культур. Всякие гипотетические объяснения этого поразительного факта нас не удовлетворяли, потому что все они оказывались лишь мнениями. Мы вынуждены были описать и опубликовать факт в научной литературе (в журнале "Физиология и биохимия культурных растений", 1978 г., т. 10, N 3, с. 227-231) без каких-либо комментарий. Никто из ученых не откликнулся и лишь два фермера из США (штата Алабама и Оклахома) запросили копии статьи. Все это лишний раз подтверждает, что когда перед наукой поставить вопрос ПОЧЕМУ все так происходит, как происходит, то она обнаруживает полную несостоятельность и предпочитает отмалчиваться.
Рис. 5. Кассета с зернами.
Каждая фторопластовая пластинка шестигранника заполняется 100 штуками семян зерновками к Солнцу. Центральное зерно с термопарой внутри. Измерение температуры происходит через скользящие контакты на валу кассеты. Частота и длительность импульса регулируется числом оборотов вращения кассеты. Охлаждаются семена вентилятором с обратной стороны, за фокусом.
Еще один пример. Концентратор солнечной энергии представляет собой зеркальный параболоид различного диаметра, который оптически формирует высокотемпературный фокальный объем (до 3500 - 40000 С) особой геометрии. Геометрия объема существенно зависит от размера источника света (солнце имеет видимый угловой диаметр 32 минуты) и от оптической точности концентратора. Поскольку фокальный объем имеет осевую протяженность необходимо было точно определить его рисунок, чтобы выполнить диагностику плотности тепловой энергии в каждом сечении по оси и радиусу. Необходимость была обусловлена тем, чтобы в процессе эксперимента подвести к исследуемому материалу лучистый поток заданной плотности, которая определяется местом расположения образца в фокусе данного концентратора и уровнем нормальной солнечной радиации измеряемой актинометром (вот вам философская дискретность понятий пространства и времени!). Так вот, оказалось, изобразить рисунок невозможно было из-за высокой яркости очага излучения при температуре 35000 С, когда почти все существующие на Земле материалы разлагаются. Сложность геометрии фокального объема обусловлена тем, что каждая точка зеркального параболоида отражает и фокусирует объемные конусы с углом вершины равным 32 угловые минуты, в соответствии диаметру Солнца. Суммарное наложение бесконечного числа таких конусов в фокальном объеме параболоида образуется сложная высокотемпературная конфигурация. Рисунок этого объема нам удалось получить только в холодных лучах от луны, который затем диагностировали по распределению температуры по оси и радиусу этого объема тарировкой тепловыми датчиками уже в солнечных лучах. Это позволило нам проводить эксперименты после определения нормальной солнечной радиации (с помощью специального прибора -- актинометра) и при четком месте расположения испытываемого образца по оси этого объема.
В дальнейшем мы представим эти все эксперименты как демонстрацию локальности вообще самого процесса познания, и таким образом подтвердить дискретную философскую проблему пространства и времени - конкретного "места" для конкретного образца (вещества), а проблема "времени" определялась актинометром. После успешного и неожданного определения рисунка фокального объема в отраженных лучах от луны мне захотелось погрузиться в астрономию, дабы выяснить - ПОЧЕМУ луна имеет тот же угловой диаметр что и солнце, а также ПОЧЕМУ она обращена всегда к земле одним и тем же "лицом"?
Наука, конечно, легко объяснит -- КАК это все происходит, но вот ПОЧЕМУ ТАК -- всегда останется вне достигаемости для нее, потому что здесь проявляется трансцендентальность всего сущего на земле, погруженной в бесконечность, т. е, в недискретность "пространства" и "времени". Вот тут и во всех подобных случаях обнаруживается неизбежная для науки необходимость ВЕРЫ, иначе она будет заражена неоправданной гордыней, якобы способной объять необъятное.
Вернемся к истории. В результате активного развития работ гелиотехническая база института в поселке Кацивели разрослась до 15 гелиотехнических установок. При этом возникла необходимость увеличить объем фокальной зоны. Вместе с Иваном Никитичем нам показалось целесообразным создавать такие гелиоустановки путем озеркаливания внутренней поверхности устаревших радиоастрономических антенн. Для проверки этой идеи, мы приобрели в Крымской обсерватории антенну диаметром пять метров и нанесли на внутреннюю поверхность зеркальные треугольные фацеты с юстировкой каждого фацета по луне. Переконструированная антенна в гелиоустановку дала возможность выполнить множество экспериментов, которые принципиально нельзя было осуществить ни на какой другой.
Рис.6. Фацетная гелиоустановка СГУ-5 с юстировкой каждого фацета по луне, что позволило в дальнейшем имитировать и исследовать в фокусе зрение пчел, ос и др.
Работы по гелиотехническому материаловедению обрели такие масштабы, что при активном содействии Ивана Никитича появились решения союзного и украинского правительств, по которым в поселке Кацивели предусматривалось строительство крупного ГЕЛИОЦЕНТРА при Академии наук Украины. С этой целью была выделена территория вблизи гелиобазы института. Решение на строительство было выдано Всесоюзным Правительством за N 1803 от 17. 08. 1978 г. с выделением капитальных вложений, как по тогдашнему закону было предусмотрено, - " не более трех миллионов". Госплан Украины выделил средства на проектно - изыскательские работы и в 1979 году трест "Ялтаспецстрой" полностью подготовил проектную документацию на строительство. Проектом было предусмотрено использование двух радиоастрономических антенн диаметром 15 метров (одна с непосредственным слежением за солнцем, другая - неподвижная с полем гелиостатов). Иван Никитич смог договориться с академиком Грушиным Петром Дмитриевичем, который возглавлял крупное и важное предприятие ракетной и космической техники о безвозмездной передаче институту изделия РС-10 -- устаревшей антенны с диаметром рефлектора 15 метров. Антенна демонтировалась в Байконуре и была перевезена на площадку застройки железнодорожным составом также безвозмездно.
В те времена ежегодно по различным проблемам использования солнечной энергии часто проводились всесоюзные конференции в Ташкенте, Ереване, Баку, Москве, Киеве и у нас в Крыму на гелиотехнической базе. Очень часто в них принимал активное участие Иван Никитич и однажды он выступил с докладом даже на Общем Собрании Академии Наук Украины по энергетической эффективности и экологической целесообразности использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Среди множества разработок, подтвержденных авторскими свидетельствами, отмечу наиболее интересные. Была разработана конструкция тепловой машины, которая работает в фокусе концентратора без каких-либо дополнительных устройств и подач к ней.
Немножко истории. В 1816 году шотландский пастор Рудольф Стирлинг предложил термодинамический цикл внешнего горения для теплового двигателя. Это предложение предшествовало на 8 лет знаменитому циклу Карно, по которому работают все автомобили - цикл внутреннего сгорания (обычно бензина). Во времена Стирлинга внедрение двигателя внешнего нагрева зависело, в основном, от совершенства используемых материалов (для холодильника, регенератора и пр.), которых тогда еще не было, поэтому практическое использование цикла внешнего сгорания не произошло. Сегодня эта проблема решена и в качестве источника тепла вне двигателя могут использоваться любые горючие - от дров до ядерного топлива. Мы воспользовались для нагрева внешней стенки цилиндра двигателя Стирлинга сконцентрированным потоком лучистой солнечной энергии.
Рис. 7. Строительная площадка ГЕЛИОЦЕНТРА с демонтированным оборудованием РС-10 - антенны диаметром 15 метров.
Двигатель оказался весьма эффективным -- он не требует никакого химического горючего и кислорода, не имеет клапанов, распредвалов, систем зажигания и прочего. Такой двигатель работает весь период пока светит Солнце и не произойдет деструкция материалов, из которого он изготовлен. Представьте себе, двигатель ничего не требует и нет абсолютно НИКАКИХ ВЫБРОСОВ, просто: светит Солнце и вращается вал двигателя, размещенного в фокусе концентратора. Мы разработали и подготовили рабочие чертежи такого двигателя мощностью два киловатта. В нем предусмотрели на случай круглосуточной работы, на моменты затенения Солнца и на ночь - автоматическую систему переключения нагрева внешней стенки цилиндра за счет спокойного горения биогаза, мазута, опилок и т. п. Работающий макет такого двигателя демонстрировали на выставке с использованием сконцентрированного света от мощной лампы -- и никакой реакции не произошло -- происходила перестройка...
По проблеме использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) был предложен весьма выгодный ГЕЛИОВЕТРОКОМПЛЕКС, особенно для условий Крыма, с подземным аккумулированием и хранением тепла. Кроме этого, поскольку наша гелиобаза располагается на возвышенности рядом с Домом Творчества Ученых (ДТУ), мы предложили разработанный и созданный источник горячей воды подогретой Солнцем, которая подается самотеком из теплоизолированной цистерны. Только лишь для подключения к уже горячей воде не смогли найти средств... Еще очень интересная схема использования тепла Солнца была предложена для Академии Наук. Вблизи ДТУ находится давно заброшенная 25-метровый в диаметре стационарный забетонированный радиотелескоп-"чаша", которая очень давно использовалась Черноморской гидрофизической станцией. Мы предложили нанести зеркальное покрытие на внутреннюю поверхность параболы - зеркальную пленку либо стеклянные фацеты, а подвижный фокальный приемник тепла расположить по эквидистантной кривой над чашей в качестве металлической трубы с проточной водой. Эквидистантная металлическая труба путем незначительного вращения вокруг центра обеспечивает перемещение фокального пятна по трубе в течение всего дня. Таким путем осуществляется солнечный нагрев воды, циркулирующей по этой трубе над чашей, в двух подземных цистернах размещенных в местах крепления трубы к "чаше". Все это тоже оказалось ненужным...
Рис.8. Проектный общий вид ГЕЛИОЦЕНТРА.
Существует гипотеза создания фотонного ракетного двигателя, которая оказывается чрезвычайно подходящей к теме предлагаемого эссе. Выделение энергии в таком двигателе происходит в результате аннигиляции вещества, то есть взаимодействия частиц и античастиц с полным переходом их в фотоны. Термин "annigilato (лат.)" - исчезновение, уничтожение означает процесс, в котором частица и отвечающая ей античастица ПРЕВРАЩАЮТСЯ в электромагнитное ИЗЛУЧЕНИЕ - фотоны или кванты физического ПОЛЯ неизведанной природы. Рождение пары - обратный процесс, при котором в результате взаимодействия электромагнитных полей или других полей одновременно возникают частица и античастица. Речь здесь идет о ВЗАИ МОПРЕВРАЩЕНИЯХ ЧАСТИЦ И ПОЛЕЙ, которое мы воспринимаем как уничтожение и самопроизвольное возникновение МАТЕРИИ. Наукой, например, установлено, что для процесса, обратного аннигиляции (рождения фотоном пар электрон-позитрон), необходимо наличие внешнего электромагнитного поля (или второго фотона). При этом для осуществления этого процесса энергия фотона должна быть не меньше суммы масс покоя электрона и позитрона, т. е. 2 mc2 = 1, 02 МэВ. Фотон, как и всякую частицу (ВОЛНУ!) нельзя наблюдать непосредственно. О его энергии, импульсе, а также о самом факте образования наука может узнать только по рожденной паре.
Рис.9. Общий вид бетонной чаши и ее масштаб, по соотношению с ростом человека. Диаметр рефлектора 25 метров.
Согласно концепции поля "частицы", участвующие в каком-либо взаимодействии (например, всех известных науке полей - сильном, электромагнитном, слабом, гравитационном, торсионном) создают в каждой точке окружающего их пространства ОСОБОЕ СОСТОЯНИЕ - ПОЛЕ СИЛ (благодаря возникающей напряженности поля!), проявляющееся в СИЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ на другие частицы, помещенные в какую-либо точку этого пространства. Теперь попытаемся окинуть взором ВСЕЛЕННУЮ с обширными полями (макромиры) и Землю со всеми веществами на ней (микромиры) и мы непременно обнаружим ПОВСЕМЕСТНО ПРОЦЕССЫ ВЗАИМНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, которые происходят, совершенно очевидно, УПОРЯДОЧЕННО, ПО РАЗУМНОМУ ЗАМЫСЛУ (!). При этом не только каждому физическому полю соответствуют определенные частицы, но и, наоборот, ВСЕМ ИЗВЕСТНЫМ ЧАСТИЦАМ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ПОЛЯ. В этом - то и проявляется, по нашему мнению, известный КАРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ СВЕТА, МАТЕРИИ И ЭНЕРГИИ. Квантовые поля, каждого со своим напряжением, описывают уничтожение или рождение частиц и одновременно рождение или уничтожение античастиц. И современная наука уже твердо считает, как указано в Большой советской энциклопедии, 1975 года, что "... теория элементарных частиц (то бишь ВСЕЙ МАТЕРИИ (!) - выделено мной В. Д.) строится как теория взаимодействующих КВАНТОВЫХ ПОЛЕЙ (электрон-позитронного, фотонного, мезонного и всех неизвестных)".
Здесь мы только утверждаем, согласно нашей ВЕРЫ, что это ПОСТРОЕНИЕ ПРОИСХОДИТ УПОРЯДОЧЕННО ПО РАЗУМНОМУ ПЛАНУ (!). Остается только во всеуслышание признать, что ВЕРА права, считая ДУХОВНОЕ ПОЛЕ СО СМЫСЛОВЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ - БОЖЕСТВЕННЫМ ЗАМЫСЛОМ, который "носился над водою" и СОЗДАЛ этот мир, в котором мы живем...Мир с ярко выраженным ЕДИНСТВОМ ВО МНОЖЕСТВЕННОСТИ (!).
Современное толкование жизни с экосистемных позиций подтверждает чувство единства с миром природы и мы отдаем отчет, что все прочно вплетены во всеобщую ткань живого. Взглянув на мир вокруг себя, мы видим, что не ввергнуты в хаос и игру случая, но являемся частью ВЕЛИКОГО ПОРЯДКА, ГРАНДИОЗНОЙ СИМФОНИИ ЖИЗНИ. С миром живого у нас не только общие молекулы, но и ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ (!).
Очень кстати, на наш взгляд, здесь подойдут стихи знаменитого немецкого поэта, философа, государственного деятеля и ученого-креациониста Иоганна Вольфганга Гете:
Когда в бескрайности Природы,
Где, повторяясь, все течет,
Растут бесчисленные своды,
И каждый свод врастает в свод,
Рис.10. Разрез образца из теплозащитного материала обшивки космического аппарата испытанного в горячей выхлопной струе жидкостного ракетного двигателя.
Тогда звезда и червь убогий
Равны пред волею Небесного Царя.
И мнится нам покоем в Боге
Вся мировая толчея.
Попытаемся, на основе полученного нами нелинейного трансцендентного уравнения, вывод которого и попытки решения его представлены в монографии, показать принципиальную философскую сущность трансцендентальности. Уравнение представляет динамический процесс взаимозависимости параметров тела и окружающей среды, которая при сверхзвуковой скорости набегания разрушает теплозащитный материал летательного аппарата. Поскольку при этом возникает сложный теплообмен (конвективный, кондуктивный и лучистый) с фазовыми превращениями на поверхности и внутри материала, мы вынуждены были представить не только общее уравнение, но и частные для каждого вида нагрева с учетом скорости разрушения и границы физико-химических превращений.
Это уравнение явилось основой моей секретной докторской диссертации. При этом последующий переход от космического материаловедения к взаимодействиям теплозащитного и других материалов лучистыми потоками, в частности, концентрированным солнечным светом (КСС) вызвал множество философски загадочных и неразрешимых вопросов.
Но тут вдруг блеснул мне некий
невиданный и неожиданный Свет,
явившийся оттуда, откуда я
менее всего ожидал его,
ИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ
НАД ПРИРОДОЙ БЕСКОНЕЧНОГО
(выделено мной - В. Д.). Г. В. Лейбниц, "Теодицея", т. 4.
Глава 2
ФИЛОСОФИЯ ТРАНСЦЕНДЕНТАЛЬНОСТИ
Наверное не найдется читателя, не знакомого с крылатой фразой знаменитого афинянина Сократа: "Я знаю, что ничего не знаю". Этой фразой он показал, что он знал о своем незнании, а другие, глубокие невежды, восхваляющиеся своими "великими" знаниями, не знающими себя не считали. Все в произведении, которое перед вашими глазами связано с солнечными естественными технологиями и исследованиями, разработками "искусственных" технологий человеческим разумом (гелиотехнологией). Поэтому основное внимание обращается на солнечный свет и его взаимодействие со всем, что на Земле, в том числе и с человеком. Из-за этого у меня возникло желание начать эту главу, которая является основополагающей, взглядами выдающихся философов, математиков и просто мудрецов от глубокой древности до настоящего времени именно на процессы солнечного взаимодействия.
Для начала приведем длительную цитату философа XV века Н. Кузанского: "Знание о яркости солнца у зрячего отличается от знания слепца. Иной слепец может много слышать о солнечном блеске и об его нестерпимости и полагать, что благодаря услышанному он что-то знает о яркости солнца, хотя в действительности пребывает в неведении. А зрячий на вопрос о яркости солнца отвечает, что это ему неизвестно, и он потому знает о своем неведении, что всякий раз, глядя на солнце невооруженным взлядом, убеждается, что яркость солнца превосходит зрительную способность. ...Ведь почти все посвятившие себя изучению теологии имеют дело с некими установившимися мнениями и их формами, и они тогда начинают считать себя теологами, когда научаются говорить как другие, - кого они взяли за образец; однако они не обладают знанием незнания того неприступного Света, в котором нет никакой тьмы. Но кто в умудренном незнании перенесся от слушания к ДУХОВНОМУ ВИДЕНИЮ, радуются, что на опыте непосредственно достиг знания самого незнания (выделено мной - В.Д.)".
Человек понимающий, не превозносящий и не восхваляющий себя, открыто признает, как он далек от цели; будучи твердо уверен, он дорожит пониманием невозможности для человека познать что либо в совершенстве. Как утверждал Филон Александрийский: "Только та душа знающа, которая знает, что она ничего определенно не знает". Аврелий Августин в "Письме к Пробу" писал так: "Что искомое нами есть - мы знаем; но каково оно - не знаем. Это, так сказать, знающее незнание дает нам ДУХ, поддерживающий нашу немощь". Этим он дает нам понять, что не знаемое нами и неизвестно, и не совсем неизвестно: не стали бы воздыхая просить о том, чего не знали бы совсем, т. е. просить о знании своего незнания. И далее он пишет: "...и все же мы тем ближе к нему, чем понимаем, что он НЕДОСТИЖИМ; и чем лучше мы понимаем его недостижимо великую удаленность, тем ближе подходим к его недостижимости".
Н. Кузанский продолжает эту мысль так: "...Чем лучше кто познает невозможность знать это, тем более сведующим окажется. В самом деле, если отрицающий возможность воспринять зрением величину солнечного сияния более сведущ, чем утверждающий ее, и отрицающий возможность измерить мерой жидких тел величину моря более сведущ, чем утверждающий это, то уж тем более отрицающий, что абсолютную величину, не стяженную к яркости солнца, объему моря или чему бы то ни было, совершенно беспредельную и бесконечную, можно измерить ограниченной умом мерой ума, более сведущ, чем утвеждающий. Я изложил эту мысль, как смог, в книжках "Ученого незнания".
Если эти мысли достаточно убедительны для вас, попытаемся представить в поисках мудрости и выделить среди бесчисленных окружающих полей - поле Света и поискать в дарованном нам свете сияние премудрости. Только человек, как "образ и подобие" содержит печать Света Божьего лица, или познания, и в этом свете развертывается безмерно радостная и утешительная охота. В дальнейшем попытаюсь обосновать почему свет солнечный, видимый нами, обозначается с большой и маленькой букв. Сколько мы не будем внимательно всматриваться в окружающий нас мир, с позиций всех областей науки, мы непременно обнаруживаем, что ничто из всего видимого не лишено премудрости и блеска, или Света, и каждое наблюдаемое имеет этого Света столько, сколько достаточно его природе, чтобы быть не иным, чем оно (наблюдаемое) есть, наилучшим способом, каким оно есть. Достичь после всей охоты изумления перед этой вечной премудростью - значит приступить близко к ней, к премудрости. Искатель пытается объять эту премудрость, в чьей близости он не сомневается и радостная надежда подкрепляет охотника в его беге, но бег замедляется из-за грузного тела, которое он повсюду носит с собою.... И, тем не менее, всякий ум, вглядываясь в свою величину, интеллектуально охватывающую все, он познает, что преобразующее величие и благость того, чей образ он носит, больше, чем можно представить или помыслить и напрямую связана с необъятным миром и бесконечным временем.
Теперь попытаюсь показать все перепетии моего пути к вере через представленные выше интеллектуальные и душевнве испытания и конкретные на них реакции. Первым и очевидно предназначенным толчком ко всем исканиям этих испытаний явилась моя докторская диссертация, никоим образом не связанная с этими философскими проблемами. По роду своей деятельности я был предназначен участию в разработке наиустойчивого материала при наивысших тепловых нагрузках - лучистых, конвективных и кондуктивных. При этом процесс взаимодействия между всеми параметрами материала и окружающей среды кинетически взаимосвязаны при очень высоких температурах и отвечают траектории входа космического аппарата в плотную воздушную оболочку Земли.
Объединив отдельно параметры материала и среды и выразив их отношение отдельными критериями, взаимосвязь между которыми мне удалось показать в математическом виде. И самое главное -- эта взаимосвязь получена с учетом движения границы физико-химических превращений на поверхности и внутри материала. То есть выведенное мною уравнение оказалось напрямую связанным с ограниченным пространством и временем, которые соответствуют в каждом случае условиям и длительности траектории входа аппарата в плотные слои атмосферы. И, что немаловажно, в уравнении временной параметр (?) ? выразился под квадратным корнем - (v ?). Вывод уравнения и попытки его решения, обсуждение результатов для различных траекторий - все это при желании каждый может найти в моей моногафии, представленной в списке научной литературы под названием "Кинетика высокотемпературного разрушения материалов". Здесь я только приведу окончательное уравнение, которое, неожиданно для меня, получилось ТРАНСЦЕНДЕНТНЫМ и послужило основной причиной создания настоящего эссе. Здесь небесполезным, на мой взгляд, будет обратить внимание на эпиграф к этой главе основателя дифференциального и интегрального исчисления, а также первого разработчика (по утверждению Норберта Винера) счетно-решающих устройств немецкого ученого Г.В. Лейбница, кстати, научного советника императора Петра I и организатора Санкт-Петербургской Академии Наук. Как он прекрасно выразил роль математического рассмотрения бесконечного мира в обретении веры через "некий невиданный, неожиданный Свет", который "блестнул" ему! Попытаюсь показать, каким образом полученное мной уравнение из области космического материаловедения привело к глубоким философским обобщениям, когда пришлось столкнуться с возможностями решения частного транцендентного уравнения для взаимодействия интенсивного солнечного излучения с различными материалами. Начну с общего уравнения для высокотемпературного разрушения теплозащитного материала для защиты космических объектов при спуске в атмосферу Земли, которое получено в следующем виде:
Уравнение выражает сложную взаимозависимость между различными критериями (К), каждый из которых отражает соотношение параметров различных сред и материалов в процессе их высокотемпературного взаимодействия.
?К - отражает разность совокупностей (отношение) теплопроводностей внешней среды и вещества.
?К = Кc - KT;
Kc = ?c - отношение теплопроводности воздушной среды в стацио?? нарном состоянии к теплопроводности в заторможенном состоянии (в пограничном слое)
KO =?T' - отношение теплопроводности материала к теплопроводно?? сти пограничного слоя.
Таким образом выражены критерии параметров среды и материала: KT - в теле, Kc - в пограничном слое.
Ka =Ka - отражает отношение коэффициентов температуропроводности - газовой среды к материалу.
Kb - отражение совокупности термодинамических параметров (теплопроводности, теплоемкости и плотности) вещества и среды в процессе взаимодействия.
Kt - отражает отношение перепада температур внутри материала (?) и среды ( в процессе эксперимента, которое, по нашим представлениям, выражает толщину зоны взаимодействия.
Здесь значек * относится к температуре на внешней границе заторможенного пограничного слоя, которая для некоторых траекторий входа может достигать до двадцати тысяч градусов, что приводит к возникновению интенсивного лучистого потока.
Kf- отражает отношение теплоты поглощения в материале и при плавлении, испарении поверхности к теплоте, подводимой от набегающей газовой среды.
Здесь k - поправочный коэффицент испарения расплава материала, а второй член в числителе представляет удельный поток фазовых превращений поверхности разрушаемого материала.
Km - выражает универсальное устойчивое отношение между событиями, или критерий времени, который связывает математическую структуру с реальным миром. Здесь a? - косвенно выражает скорость движения границы физико-химических превращений внутри материала, или скорость уноса ТЗМ - W. Исходя из предпосылки, условно нами принятой, что скорость нарастания толщины пограничного слоя набегающей среды, (которая для ? сжимаемых несжимаемых сред пропорциональна v ?, где ? - время), равна скорости перемещения границы физико-химических превращений внутри материала. Математически толщина пограничного слоя (?)выглядит так: ? ? = mv ?, Продифференцируем это выражение, получим скорость нарастания пограничного слоя:
m ; 2 a?
Исходя из наших предпосылок принимаем скорость нарастания толщины пограничного слоя равной скорости перемещения границы физико-химических превращений, или скорости уноса теплозащитного материала (ТЗМ), тогда получаем:
d? m = d? 2 ?
где W - скорость разрушения поверхности ТЗМ
Нетрудно заметить, что вначале указанные скорости очень велики (в первые моменты бесконечно велики), но затем быстро уменьшаются. Рассматривая общее кинетическое уравнение для условий абляции теплозащитного материала в период входа в атмосферу земли, мы обнаруживаем, что оно включает огромное количество теплофизических параметров, которыми следует располагать для решения такого уравнения. Мало этого, необходимы значения не только этих параметров, но и их температурной зависимости до очень высоких температур (температура на фронте ударной волны может достигать 20 тысяч градусов).
Следует отметить, что в какой бы постановке не решалось уравнение, в нем выражена связь теплофизических свойств материала, окружающей среды и скорости движения границы физико-химических превращений при различных условиях входа аппаратов.
Решить математически это уравнение невозможно из-за его трансцендентальности (априорности, предположений, интуиции). Только с целью качественного анализа взаимозависимости внешних условий и свойств материала в более широком диапазоне температур, давлений, составов и других параметров (тем более в условиях, когда их невозможно получить экспериментально), известные данные условно расширялись и соответственно изменялись значения критериев. Только с таких позиций исследовалась связь свойств среды и материала для различных предельных случаев, что позволяет, в конечном счете, АПРИОРНО выявлять рецептурные и технологические аспекты направленного влияния на течение процесса взаимодействия и механизма разрушения теплозащитного материала. Решение выполнялось на древней машине Института кибернетики НАНУ - БЭСМ-6 и если кого это заинтересует, может обратиться к моей монографии.
Когда мы усложнили модель взаимодействия, введя в нее лучистую составляющую от излучения ударной волны решение уравнения еще более оказалось априорным. Еще более неопределенностей и неразрешимых и загадочных проблем возникло, когда мы перешли к модели взаимодействия только концентрированного солнечного света с растительными и живыми организмами - в этом случае принцип трансцендентальности вызывал множество ПОЧЕМУ(!) и философски неразрешимых проблем. Попытаемся представить сложности решения таких уравнений.
Реальный физический мир, каждые его явления описываются своими теориями - механика, термодинамика, электродинамика, квантовая механика, биоэлектроника и т. д. Оказывается, что если подняться над этими теориями, при крупномасштабном агрегировании параметров все эти теории можно формально представить в похожем друг на друга виде через, так называемые, определители. А для этого надо подняться выше - изучить не предметы, а отношения между ними. Это и есть, так называемая теория физических структур (ТФС). Это путь увидеть явление, мир в целом (в единстве взаимосвязи), т. е. увидеть пружины, которые движут миром. "Если говорить честно - писал А. Эйнштейн - мы хотим не только знать, как устроена природа (и как происходят природные явления), но и по возможности достичь цели, может быть утопической и дерзкой на вид, - узнать, почему природа является именно такой, а не другой".
С помощью ТФС было обнаружено, что если брать совокупность разных предметов (конечных множеств), то эти совокупности обладают уже некими свойствами не зависимыми от свойств самих предметов. Здесь уже проявляется цельность взаимосвязанности. Каждый объект в этом мире индивидуален, но он входит в единство. Существует целая иерархия структур от самых простых до сложных. При помощи теории физических структур можно объединить все уже открытые физические законы и доказать, что других в области физики не может быть в принципе, или, как утверждают некоторые ученые "...осуществить точное (разве можно?) математическое доказательство существования и единственности физических законов (не слишком ли самонадеянно?)" Здесь мы позволим себе никак не согласиться с такой ролью этой теории для трансцендентных уравнений. ТФС, на наш взгяд, представляет собой только лишь новый не известный до сей поры вид симметрии. И главным ее содержанием, как и мира в целом, являются не предметы, не множества, а ОТНОШЕНИЯ. Важно только, чтобы эти отношения можно было описать числом. Там где характеристики отношений можно представить, там теория физических структур (ТФС) универсальна (?- вряд-ли -В.Д.). Фактически критерии полученного нами уравнения и представляют собой отношения характеристик множества предметов. Взаимосвязь и взаимозависимость этих критериев и отражает только приближающийся к существующему миру реальных взаимодействий. Мы не избежали обычных методов изучения сложной динамической картины реальных взаимодействий вещества и солнечного излучения. Для того чтобы представить всю сложную картину мы вынуждены ее дробить, чтобы хоть как - то познать.
Этот путь был связан с цепочкой предположений, множества допущений, условных идеализаций. И эта цепочка, естественно, никогда не может быть полной. Эта методика сводится к тому, что берется целое, разбивается на части, части изучаются и из них восстанавливается целое. Но ведь хорошо известно, что целое - это далеко не всегда сумма частей. ТФС и есть попытка увидеть законы целого не расщепляя его на части. С ее помощью всегда можно сказать заранее, что такая - то, например, ситуация в принципе невозможна, хотя вам и не известны все тонкости взаимодействия частей. "С давних времен, с тех пор как существует изучение природы, -- писал Макс Планк, -- оно имело перед собой в качестве идеала конечную высшую задачу: объединить пестрое многообразие физических явлений в единую систему, а если возможно, то и в одну единственную формулу" (выделено мной - В. Д.). Факт существования иерархии структур в ТФС связан с идеей гармонии окружающего мира. Например, математические и физические структуры могут описать лишь неживую природу. Но уже в самом примитивном цветке, зерне есть нечто, чего нет в камне. Для описания цветка (зерна) нужно найти то, что присущее всему живому. Нужно найти некий идеальный образ, который выражал бы идею жизни. И эта, еще не открытая, структура должна быть названа биологической. Смысл бытия, СМЫСЛ человека и заключается в возможности слиться, воспринять гармонию мира, как главного фактора своего существования. То есть беспрестанно стремиться к этому. А научиться воспринимать эту гармонию можно. Гармония эта выражена во всеобщей связи и есть основа взаимодействия человека с Природой.
Итак, полученное трансцендентное уравнение (для условий входа аппарата в атмосферу) описывает динамический процесс взаимодействия материала и среды при температурах превышающих фазовые превращения и все физико-химические реакции на поверхности и внутри материала. Кинетика процесса взаимодействия фиксировалась основным параметром - временем в уравнении (аргумент в виде v??). В соответствии с каждым моментом процесса взаимодействия вводились значения параметров среды и материала соответствующие температуре по заданной кривой нагрева при входе аппарата в атмосферу. Полученные выводы при решении уравнения обнаружились факты, которые относятся ко всем материалам независимо от их природы и условий тепловой нагрузки. Наиболее важный, по нашему мнению, - неопровержимый факт, что с ростом температуры на поверхности материала зона физико-химических преобразований внутри материала, размеры которой зависят от его природы, уменьшается, смещаясь к поверхности (!). Причем это так происходит с любыми неорганическими материалами, сопровождаясь формированиями особых поверхностных соединений и фаз, с помощью которых при солнечном взаимодействии образуется их спектральная избирательность.
Для растительных и живых организмов этот механизм непостижимо сложнее смещается к поверхности, адаптивно образуя непостижимым путем создания на этой поверхности различные защитные слои у растений и формируя различные кожные защитные поверхности живых организмов (процессы, которые наука называет почему-то "самопроизвольными"?). Это позволило нам, при дальнейших креативных размышлениях, рассматривать процесс динамического взаимодействия солнечного света со ВСЕМИ веществами на Земле, в том числе растений и живых организмов как ПРОЦЕСС АДАПТАЦИИ (!). Кроме этого в процессе дальнейших исследований обнаружился факт поразительной гипертермии жизни при взаимодействии с концентрированным солнцем. Обнаружилось также много аномальных поразительных фактов и философских выводов, которые зачастую не могут быть решены наукой, а главное обнаружилась - принципиальная невозможность решения любого трансцендентального уравнения (!).
Уже достаточно давно в проблемах материаловедения возникла необходимость поиска путей и способов обобщения информации по эффективным, теплофизическим, оптическим и другим свойствам материалов в процессе их взаимодействия и разрушения в различных средах и непрерывно меняющихся термодинамических параметров среды и материалов. Проблематикой модели взаимодействия охватывает две основные области. Первая - внешняя область, которая включает определение параметров среды в условиях взаимодействия. В области аэродинамического нагрева уже определилось направление по расчетам пограничного слоя и теплопередачи в нем с учетом природы газообразных продуктов разложения материала и их взаимодействия с данной средой. Такие расчеты весьма сложны, к тому же еще нет справочных значений потенциалов взаимодействия при различных температурах.
Вторая область - внутренняя - исследования переноса тепла и массы внутри материала с учетом физико-химических превращений и изменений теплофизических свойств. По специальным методикам определяются теплофизические, механические, оптические и другие необходимые свойства материалов. После соответствующих корректировок состава и технологии изготовления и повторных исследований выбранные материалы исследуются на моделирующей установке с изменениями внешней области и характера нагрева в соответствии приближающимися к реальным условиям эксплуатации.
Изучение кинетики высокотемпературного взаимодействия и разрушения материалов характеризуется тем, что при создании материалов с наперед заданными свойствами значительно уменьшается доля эмпирической компоновки материала, но при этом значительно уже увеличилась область не только математических и модельных экспериментальных исследований, а и более оправданных предположений.
Известно, что именно из-за непрерывно изменяющихся внешних условий соответствующей реакции материала, процессы тепло-массообмена между телом и средой, безусловно, включают динамически взаимосвязанные явления, как внешние, так и внутренние, сопровождающиеся тепловым разрушением либо различными эндотермическими реакциями на поверхности или некоторой глубине материала. Уравнение выражает гибкую связь теоретических и экспериментальных данных многочисленных параметров внешней среды и внутренней среды в материале при заданной кривой высокотемпературного нагрева.