Пролистывая научно-популярные журналы прошлого века, возможно найти интересные вещи, а заодно и убедиться, что тайны якобы уже раскрытые, в действительности, ими и остались. Так в конце 1981 года ("Техника-Молодежи") напечатана интересная статья "О Дюбуа - парадоксе и человеке". Попробуем с этим разобраться, но сначала просмотрим сокращенный вариант.
В седьмом томе Полного собрания сочинений М.Е. Жуковского (1847-1921) есть статья "О парадоксах Дюбуа", в которой он дает решение проблемы, больше века ставившей в тупик гидравликов.
Кто же таков был Дюбуа и в чем состоит парадокс, решенный Жуковским?
Не будем вникать в биографические подробности о Дюбуа, для этого хватит и Google.
Основной заслугой Дюбуа считается необычное открытие, согласно которому сопротивление тела – следствие чрезмерного давления перед его носовой частью и разрежение – "бесжимность" за кормовой. Но кроме этого и ряда других важных открытий ему принадлежит честь обнаружения достаточно загадочного явления, вошедшего в историю науки как "парадокс Дюбуа".
Со времен Ньютона ученые считали, что в гидродинамических явлениях применим принцип относительности, согласно которому последствия опытов не зависят от того, что относительно чего движется: вода набегает на неподвижно закрепленную пластину или шар, или, наоборот, пластина или шар проносится сквозь неподвижную воду. Дюбуа на практике убедился, что это не так. Двигать тело в неподвижной помехе, оказывается, легче, чем удерживать его в набегающем с такой же скоростью потоке. Причем разница этих сопротивлений может достичь тридцати процентов.
Целых сто лет "парадокс Дюбуа" не находил объяснения. Особенно много занимался этим коллега Жуковского по Московскому университету Ф.Э. Орлов.
Возможно, действительно он побудил Жуковского взяться за разработку этого феномена. Так или иначе к 1891 году Николай Егорович блестяще разрешил проблему, показал, что в воде, движущейся относительно дна и берегов реки или канала, возникают завихрения, которых нет в спокойной жидкости. Они-то и увеличивают сопротивление неподвижно закрепленному телу. Если принять специальные меры против возникновения завихрений в потоке, то "парадокс Дюбуа" не возникает, сопротивление неподвижному и буксирному телу равны.
Жуковский считал, что самый простой способ избежать возникновения завихрений – это "приведение в движение всего озера вместе с его дном и берегами". Положил этот принцип в базу устройства, специально построенное им и его учеником В.В. Кузнецовым, Жуковский экспериментально доказал правильность своего объяснения.
Николай Егорович гордился этим исследованием и в 1911 году преподнес прибор, с помощью которого был решен "парадокс Дюбуа", в подарок Политехническому музею. Г. Котлов.
Здесь нарочито процитирована почти вся заметка, так как не всегда для читателя может найтись под руками этот номер журнала в нужное время. Это – одной стороны. А с другой – делать анализ вслепую, с научной точки зрения будет это глупо. Тем более, что и сам читатель любит поразмыслить на основе данных информации и самостоятельно прийти к тому, или может, противоречивому выводу. Хотя заметка и небольшая, однако заслуживает большого разговора, так как в ней отражен ныне существующий взгляд в науке на данный "парадокс". Вот и ставится вопрос, верен ли был этот взгляд когда-то и не является ли он ошибочным сегодня?
Поэтому прежде всего ставятся следующие вопросы.
- Действительно ли Жуковский сумел блестяще решить проблему "парадокса Дюбуа"?
- Существует ли проблема "парадокса Дюбуа" вообще, существует ли проблема самой науки по отношению к раскрытию таких и подобных явлений в природе? Что от чего зависит? Не вредно ли для науки так бездумно пользоваться принципом относительности?
Парадоксы в восприятии истины
Начнём с зависимости. Если сказать по-простому, то не парадоксы зависят от науки, а наука зависит от парадоксов. И все это потому, как она умеет решать загадки природы. А это, в свою очередь, зависит от того, на какой степени зрелости она подходила к таким и подобным проблемам. Загадочные явления – это натура природы. А наши суждения о них – это уже дело науки. Логично, творцом науки является не природа, а сам человек, пытающийся узнать истину стороны природы. По мере разрешения совокупности проблемных явлений природы и оценивается степень развития науки. На какой ступени развития она стояла в то или иное время, такого качества и давала она плоды в решении проблем. И в этом деле оказывается одна интересная особенность тоже парадоксальная на первый взгляд: каждый возраст исторического развития науки, можно сказать уверенно, вполне удовлетворялся своими открытиями даже диаметрально противоположными истине. И чем дольше такие не сходили с научной арены, тем в более весомой форме они приобретали гражданство правдоподобия. Прямо-таки их считали истинными, вне всякого сомнения. Другие такие же удерживались на высоте и уважении благодаря отсутствию мерил и понятий о действительных законах природы, которыми можно было бы проверить истину открытий. Ведь форма явления и его содержание не всегда идут рядом в одной упряжке по естественному. Чаще - в разные стороны.
Человек уже неведомо с какого времени начал подмечать сопротивление телодвижению в жидкости, но по всей видимости, на научную основу первым поставил эту проблему Дюбуа. А в настоящее время мы считаем, что эта проблема уже решена окончательно Н.Е. Жуковским. И данная прежняя проблема стала настолько ясной и понятной, что и ничего больше о ней и нечего сказать, и нечего добавить нового.
А если сказать откровенно, то Жуковский не так-то уже и блестяще решил эту проблему действительно по-научному. Скорее всего, он еще больше усложнил ее и закрыл доступ к дальнейшему ее решению. Он просто усыпил любознательность человеческого разума своим большим авторитетом.
А Жуковский, все же, так и не решил проблему парадокса Дюбуа
Если бы эта проблема была решена им в действительности, то была бы и решена им проблема подъемной силы крыла, в чем он больше всего уделял внимание в своей практической и научной деятельности. "Парадокс Дюбуа", настолько тесно переплетающийся с проблемой подъемной силы крыла, что их никак нельзя рассматривать отдельно, а только совокупно, объединив общим содержанием с общими законами природы, обслуживающими эти явления движения и объясняющими их причинно-следственное содержание.
"Парадокс Дюбуа" решается очень просто, если опираться на действительные законы природы, рождающие его, а не на видимую обманчивость. Именно этим и воспользовался М.Е. Жуковский.
Дюбуа вполне правильно осмыслил, что сопротивление - это избыточное давление, возникающее в носовой части подвижного тела. Обнаружил он и недостаток давления даже нормального сзади подвижного тела – в его кормовой части. Но причины этих контрастов он так и не сумел понять. Он лишь верно определил наследственность нераскрытой причинности. А выявленное явление осталось неоспоримым фактом действительности без должного разъяснения не на сто лет, как это сказано в журнальной заметке, а гораздо больше, чем на полторы сотни лет.
Хотя в науке и принято считать проблему "парадокса Дюбуа" решенной, однако следует указать на первую ошибку в ее решении: без выявления действительной причинности, наследственность которой обнаружил Дюбуа, саму наследственность принято считать причинностью. Только так можно назвать блестящее решение проблемы М.Е. Жуковским. Но его ни упрекать, ни обвинять за это нельзя. Он был всего-навсего представителем науки своего времени и своей степени развития. Ни Жуковский и никто другой тех времен чего-то другого и лучшего о "парадоксе Дюбуа" не мог сказать, не воспользовавшись имеющимся багажом научных достижений той поры. Ни ему, Жуковскому, ни кому-либо другому из ученых не было известно о содержании действительно существующих законов природы, которые обусловливали сопротивление в движении тел – сопротивление неподвижному телу в подвижной среде и подвижному телу в неподвижной среде. Эти два вида появления сопротивления как раз и оговариваются не одним каким-то сформулированным законом, а двумя отдельно взятыми действительно законами природы.
Хотя "со времен Ньютона ученые считали, что к гидродинамическим явлениям применим принцип относительности, согласно которому последствия опытов не зависят от того, что относительно чего движется" считалось правильным, однако такое мнение приводило только к упрощению, к вульгаризации науки. А это в свою очередь не приносило чего-либо в пользу науки, если не наоборот.
(1 из 6)
Перевод с Парадокс Дюбуа - чи таїть він у собі таємницю природи
Продолжение в Парадокс Дюбуа -2- причина заблуждения в игнорировании закона инертности
