Бессилие от знания или может ли история помочь физикам
Но зачем, казалось бы, мне, радиоинженеру, имеющему достаточный опыт работы в схемотехнике, эта информация? Однако Случаю было угодно, чтобы в 1973 году мне пришлось заменить основного преподавателя шахтной геофизики, доцента Ленинградского горного института (ЛГИ), которого внезапно отправили в Москву на 6 месяцев, на повышение квалификации.
Рассуждать было некогда, семестр уже начинался, и после краткого инструктажа этого самого доцента я, обложившись всей существующей литературой, кинулся в этот омут, из которого мне не было суждено вынырнуть.
Любая геофизика, в том числе, и шахтная - на 90% сейсморазведка. Если открыть любой геофизический сборник или материалы какой-нибудь конференции - все сплошь сейсморазведка. Более того, примерно то же соотношение и в денежном соотношении: все страны, позволяющие себе роскошь содержать собственную геофизику, тратят на сейсморазведку более 90% всех геофизических денег. Так что и мне пришлось штудировать главным образом именно эту область знания.
Впрочем, эта область знания оказалась весьма специфической. Прежде всего, отсутствием соответствующих лабораторных работ. Их не было ни в наследстве, оставленном мне покинувшим нас штатным преподавателем, ни, как ни странно, на кафедре геофизики ЛГИ. Так что если по электроразведке, магниторазведке, радиоактивным методам и т.д. мы на лекциях анализировали задачи, смоделированные в лаборатории, то по сейсморазведке все ограничивалось моим говорением и трехэтажными формулами.
Это шло вразрез с моим радиотехническим воспитанием. Для радиофизиков ведь существует только один авторитетный человек, да и тот осциллограф. А если в слово геофизика вторая и бóльшая его составляющая попала не случайно, то каждое ее утверждение должно наглядно иллюстрироваться реально существующим эффектом.
Идея сейсморазведки действительно элементарно проста. Именно поэтому она была описана Пуассоном в начале XIX века, еще за 100 лет до проведения первых практических измерений. Волновое уравнение, написанное им, позволило выйти на описание различных типов упругих волн. Но ведь для того, чтобы иметь отношение к физике, математическое уравнение, какое бы оно ни было красивое, должно содержать аргументы, которые могут быть определяемы в эксперименте. В данном случае, к сожалению, это оказалось не так. Аргументами в волновом уравнении, описывающем поле упругих колебаний, являются параметры движения колеблющихся частиц и/или давление в упругой волне. Ни то, ни другое определить в эксперименте даже на сегодняшний день нельзя, так как в Палате Мер и Весов не существует эталонов и соответствующих датчиков этих субстанций. А следовательно, к полю упругих колебаний как физической реалии волновое уравнение просто не имеет отношения.
Вообще говоря, проблема датчика является в физике ключевой. Нет датчика - нет и научной проблемы. Мы будем относиться с юмором к экстрасенсам до тех пор, пока не существует датчика биополя. Так что же, акустика находится на уровне науки о биополе? Не совсем. Существующие геофоны, гидрофоны, сейсмоприемники и т.д. действительно не являются датчиками каких бы то ни было базисных параметров поля упругих колебаний, но они являются датчиками наличия либо отсутствия самого акустического сигнала, а также источниками информации о спектре этого сигнала. Как увидим дальше, этого оказалось достаточным для разработки научного подхода при изучении поля упругих колебаний.
Впрочем, как бы то ни было, заявить о неправомерности применения волнового уравнения, используемого для описания поля упругих колебаний, после 150 лет его непрерывного использования - шаг непростой. Но давайте посмотрим с другой стороны. Ведь волновое уравнение имеет бесчисленное количество решений, и выбрать необходимое можно лишь задав соответствующие граничные условия. Однако, не имея соответствующих датчиков, нельзя определить и граничные условия. Таким образом, задавая граничные условия умозрительно, нельзя претендовать на реальность получаемых при решении уравнения результатов.
В электродинамике волновое уравнение также является основным инструментом. Однако там базисные параметры электромагнитного поля определяются в эксперименте на нормальном метрологическом уровне, и это, собственно, и определяет правомерность использования волнового уравнения, а также прогресс электродинамики и уровень ее практического использования.
Но, в конце концов, учитывая эффективность сейсморазведочных методов, может быть, можно снизить требования к ее теоретическому обоснованию? Мы ведь все знаем, что основные заслуги при поисках нефти и газа принадлежат сейсморазведке. Да, в самом деле, сейсморазведка не входит в компетенцию метрологов, но ведь главное-то - практические ее результаты.
Немного больше о технологиях >>>
Об ориентационном взаимодействии спиновых систем
В
предыдущей статье [1] при анализе результатов экспериментов по изучению
ядерного магнитного резонанса в системе ядерных спинов [2, 3] был сделан вывод
о несводимости обнаруженного в экспериментах спин-спинового взаимодействия к
теплообмену, а также к электрическому или магнит ...
Классификация изобретений и НТП
"Экономична мудрость бытия, все новое в
нем шьется из старья". В.Шекспир
В шестом веке до нашей эры в древнегреческой
колонии Сибарис — крупном по тем временам торговом центре, жители которого
славились любовью к роскоши, — существовал обычай, по которому повар,
пр ...
