Газотермодинамика новой России

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.

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 способом мы оказались в новой, во многом непонятной реальности формата «Гуляй поле».

Вроде бы готовились к переменам, ждали, хотели (модный клич «Мы хотим перемен»). Но вот – ударная волна (шок). Все вокруг стало каким-то другим: слова, люди, отношения, структуры, бандиты, «лихие» деньги.

В общем – «Картина маслом»! Хирургия без анестезии, или «шоковая терапия».

А ведь именно газодинамики давно доказали, что за ударной волной происходит интенсивное развитие турбулентности, возникновение крупномасштабных вихрей, развитие нелинейных процессов. В общем – сплошные аналогии физической и структурной трансформации. (Рис. 1-3)

В этом плане последние десятилетия радикальных изменений в России – уникальный полигон для попытки выявления и верификации аналогий физических и социогуманитарных процессов и явлений. Задача – использование продвинутых естественнонаучных методов для анализа и прогнозирования изменений социума.

Рис. 1-3. Турбулентность за ударной волной.4

2.1. Об очевидных аналогиях

«Shock therapy» и «Shock waves & man». «Ударное» лечение» и «Ударные волны и человек». Такое впечатления, что мой коллега из Канады И. Гласс (см. Рис.1-2) еще задолго до 1992 г. предвидел, сколь мощное воздействие на человека и общество могут оказать ударные волны, хотя речь шла о газодинамике.

Переход через новогоднюю ночь с 1991 на 1992 год для советского человека был так же ошеломителен, как воздействие мощной ударной волны (число Маха > 1,0). Проснулись, за окном – свобода и ощущение растерянности – что делать? (как у крестьян в России в 1861 году – свобода есть, а земли нет)! Ну и самое потрясающее – магазины, ларьки («комки»), полные товаров, но с бешеными ценами.

«Пили мы за перемены, За здоровье и успех… Только вдруг – взлетели цены, Изумив буквально всех. Сникерс, ваучер, аренда,

Рэкет, доллар, нал-безнал, Спирт «Рояль», «Комок», фазенда.

Новый интернационал.

Все мы стали чуть с приветом.

«Русь, куда несешься ты? Дай ответ». Но нет ответа, Лишь просветы … темноты.

Состояние «а поутру они проснулись» ярко описано в известной книге Э. Тоффлера. «Шок будущего», изд. Москва, 2002 (написана в 1970 году).

«Вы проснетесь утром и обнаруживаете, что мир, который многие годы воспринимался как фон вашей жизни, переменился. Причем в рекордные сроки. Перемены лавиной обрушиваются на ваши головы и большинство людей до абсурда не подготовлены к тому, чтобы справиться с ними».

Вот примерно в такой ситуации оказалось общество, именуемое «Мы – советский народ» – в январе 1992 года, после Цены на продукты – до и после «шока» прохождения оглушительной ударной волны (распада СССР, «шоковой» терапии) и попадания в область сильной турбулентности. И ведь никто не предупреждал «пристегните ремни, вы входите в зону турбулентности».

Пенсия в среднем 80–120 руб.

В широкое употребление термин «Эпоха турбулентности» вошел после издания мемуаров экс председателя Совета управляющих Федеральной резервной системы США Алана Гринспена, человека, участвовавшего в принятии ключевых экономических решений на протяжении десятков лет. («Эпоха турбулентности. Приключения в новом мире» (Theage of turbulence), 2007).

Турбулентность (turbulence (лат.) – бурный, беспорядочный) – любимое поле исследований для физиков-газотермодинамиков.

В последнее время это понятие начало приобретать более широкое философское значение.

Знаменитый ученый Теодор фон Карман (Сверхзвуковые и гиперзвуковые течения) (1881–1963) как-то образно сказал, что когда предстанет перед Создателем, первое откровение о котором он будет просить – открыть тайну турбулентности!

Вслед за Т. Карманом другой физик Вернер Гейзенберг с его знаменитым «принципом неопределенности» перед своим уходом признал, что хотел бы задать Господу богу всего два вопроса:

1. Об основах турбулентности;

2. О причине турбулентности. «Но думаю, что Господь может ответить мне только на первый из них».

Для меня, со студенческих лет, турбулентность (турбо- вихрь) – гидродинамическая проблема. В гидродинамике турбулентный поток – это движение жидкости, характеризующееся хаотическими изменениями давления и скорости.

В повседневных явлениях – прибой, грозовые облака, воздушные «ямы» для самолета: «Пристегните ремни, вы входите в зону турбулентности».

При самом общем подходе турбулентность – одно из глубочайших явлений нашей природы, оно смыкается с философским проникновением в суть вещей.

В эпоху потрясений социума это хорошо поняли социологи, экономисты, политологи, философы.

Физическая, социальная, глобальная – все это о турбулентности и о близости и даже аналогии этих явлений. А значит и о возможностях их описания, расчета и прогнозирования методами неравновесной газотермодинамики.

Прошедшее 30-летие новой России дало мне, как газодинамику, массу примеров и аналогий «турбулентных» социальноорганизационных событий, с которыми я соприкасался или в которых активно участвовал непосредственно.

Жизненный многолетний опыт исследователя, а также владение серьезными конкретными документами и материалами обусловили потребность попытки найти и систематизировать эти физические и социогуманитарные аналогии. Показать принципиальную возможность эффективного использования естественно-научных подходов к осмыслению событий «социальной» турбулентности 90-х годов ХХ века.

Физики – газодинамики давно уже научились определять, как эффекты от ударной волны, так и переход ламинарного (спокойного) режима течения в турбулентный. Великий физик-газодинамик Осборн Рейнольдс (1842–1912) еще в XIX веке определил критерии такого перехода. В его честь критерий назван числом Рейнольдса – Re, характеризующим отношение сил инерции потока к силам вязкости.

При достижении критического значения Reкр происходит турбулизация потока (так, например, при течении в трубах Re = 2300).

2.2. Пристегните ремни: Критическое число Рейнольдса

«Пристегните ремни – мы входим в зону турбулентности». Знаменитая фраза, ставшая поговоркой, а сколько анекдотов, книг, кинофильмов использовали этот парафраз. И всегда он связывается с чем-то малообъяснимым, пугающим, непонятным и до сих пор до конца непознанным.

2.3. Турбулентность «дикого» рынка 90-х

Ощущение начала 1992 г. аналогично попаданию пассажиров самолета в так называемую «воздушную» яму с не пристёгнутыми ремнями (типичная «атмосферная турбулентность»). Что делать, за что держаться, куда бросаться?! А когда в свободном доступе появилось буквально всё – все бросились торговать (покупать – перепродавать) этим «всем».

Самолеты и вертолеты, помидоры и кофе, цветные и редкоземельные металлы и т.д., и т.п. Наибольшим успехом почемуто пользовалась никому неизвестная «красная ртуть». (Даже ко мне, как к известному профессору-атомщику, приходили какие-то «серьезные» люди и просили найти выход на эту самую «красную ртуть» за сумасшедшие деньги).

Операция «Самолеты» как пример «самоорганизации» турбулентной системы.

Даже сейчас – 30 лет спустя – не могу понять, какая флуктуация забросила меня на авантюру организации/посредничества купли/продажи авиационной техники. Может быть, как эксгазодинамика? И веру в аналогии гидродинамических и финансовых потоков (по А. Колмогорову), а может быть кажущаяся серьезность и нетривиальность инновационного для меня процесса? Но это было! Причем все делалось с увлеченностью, азартом, мощным выбросом адреналина (Риски были немалые!).

Определенную роль для «новых русских» сыграла моя статусность, звания, представительность и, как они полагали, – мои связи.

Как бы сами собой рождались схемы проектов (сказывался опыт межотраслевого и международного сотрудничества, увязка цепочек взаимодействия самых разных структур).

Все это казалось мне новым, захватывающим, интересным и лишь в последнюю очередь – выгодным. В общем, как на Олимпиаде.

«Важен не результат, а сам процесс».

Типичный подход советского физика.

Вот кейс документального подтверждения одного из реально происходивших процессов проведения сделки «Самолеты».

В формате самоорганизации явно неравновесной и сильной турбулентной экосистемы 1992 г.

Инициаторы сделки – коллеги, руководители одного из крупных ранее подопечных предприятий. Просьба – оказать содействие в установлении контактов с авиа производителями с целью приобретения авиатехники.

Далее приведена одна из бизнес-схем и примеры конкретных реальных документов организации такого проекта»:

• Личные переговоры (не протоколируется).

• Доверенность о предоставлении интересов компаньонов (март 1993) (Рис. 2-1).

• Гарантийное письмо-заявка (Рис. 2-2).

Далее – пакет документов типа:

• Доверенность производителя авиатехники Доверителю (ген. директора, авиаконструктора).

• Справка о разрешении на приобретение.

• Справка о наличии аэропорта.

• О праве на эксплуатацию.

• О наличии экипажей.

• Цена-запрос.

Таких предложений было немало. Для справки: Цена самолета ИЛ-76 ТД в 1992 г. была в пределах 206,5 млн. руб.

Как удалось организовать, собрать, оформить такие «инновационные» документы и сделки, не могу понять до сих пор. При этом «турбулентная болтанка» была захватывающе разнообразной.

Была торговля: кофе из Израиля, помидоры из Грузии, даже редкоземельные металлы, например, скандий. Для справки. Сейчас Sc (скандий) в свободной продаже (см. интернет). Его цена в пределах 4,0–4,5 тыс. USD за 1 кг или 300–400 тыс. руб. за 1 кг.

Рис. 2-15

Несмотря на существенную прибыль это сильно напрягало и быстро утомило. Бифуркация явно затянулась, начались поиски выхода из этой «турбулентности» в более близкие мне направления самореализации и самоорганизации (см. гл. 4, 5).

Рис. 2-2

2.3. Газодинамика торнадо и финансовые пирамиды

1962 г. Советская «оттепель». Открытие мира.

Академик Колмогоров обнаружил, что спектры колебаний финансовых и гидродинамических потоков подобны друг другу.

1992 г. Лихие 90-е с элементами торнадо – знаменитого красивого и ужасного вида турбулентности.

По определению газодинамики, торнадо – это сильный вихрь, распространяющийся к поверхности земли в виде огромного вращающегося столба или воронки. При достижении этой воронкой поверхности земли в ней создается точечная зона очень низкого давления, куда устремляются потоки приземного воздуха. Торнадо втягивает в себя все, что попало и затем быстро распадается.

Рис. 2-36

И вот 90-е годы. С их пышным расцветом знаменитых финансовых пирамид – полных аналогов торнадо, только перевернутых. Функционал тот же – отъем денег у неискушенного бывшего советского народа. Инструментарии – оглушающая реклама. По всем программам купленных TV каналов – обещания быстрого и гарантированного обогащения, демонстрация «первых осчастливившихся», (доли процентов от всех завлеченных в эту воронку). Финал – быстрое исчезновение пирамид, денег, ну и таких организаторов (кто в могилу, кто на острова, ну а самые знаменитые – даже в Государственную Думу).

И вот снова – реинкарнация пирамид. Пример: фирма «Кэшбери». Крутое название «Финансово-инвестиционный холдинг». Обещания вкладчикам до 600% (!!!) дохода в год. Рекламные лица компании – певцы, артисты, популярные видеоблогеры.

В сентябре 2018 г. Центробанк признал «Кэшбери» финансовой пирамидой и обратился в Генпрокуратуру и МВД. Спустя два месяца, в ноябре 2018 г., пирамида рухнула. Оценка ущерба около 3,0 млрд. руб.

В ряде новых пирамид используются современные интернет-технологии, беттинг – игровые процессы («Гафаров и партнеры», сейчас в международном розыске), работа с криптовалютами и т.п.

Но адептов пирамид ничто не пугает. Даже, например, то, что организатор очередной пирамиды, (пример – «Finiko») уже получил турецкое гражданство.

В 90-е годы – было хотя бы объяснено, как народ «ловился» на эти завлекалочки. Но вот люди, которые 30 лет спустя в 20-й раз наступают на те же грабли – это повод исследования социологов и психологов. Поэтому очень кратко о наиболее популярных финансовых пирамидах 90-х годов, в ряде которых автору пришлось поучаствовать лично.

1. Банк «Чара» (1993–1996) был наиболее популярен среди интеллигентной публики (актеры, режиссеры, научные работники) с демонстрацией руководством уважения к своим известным клиентам. (Рис. 2-4).

2. Фирма «Властилина». Самая известная из потерпевших – наша Примадонна. Хотя мне знакомы и клиенты

,

Рис. 2-47

успевшие что-то получить с выгодой от своих вкладов. «Властилина» обманула вкладчиков на сумму 550 млрд. руб. Суд над хозяйкой демонстрировали все телеканалы России.