Как известно, первым ученым, который применил оптику в целях исследования природы, был знаменитый Галилео Галилей. Наведя свой телескоп на Луну, он увидел на ней горы и кратеры. Увиденная картина разительно отличалась от того, чему учил Аристотель, считавший лунную поверхность совершенно гладкой и полупрозрачной. Так в научном сообществе появилась непростая дилемма: кому больше доверять – телескопу или учению Аристотеля? Дело доходило до того, что некоторые университетские профессора, чьими стараниями аристотелевская физика и космология считались единственно правильным знанием о природе, категорически отказывались смотреть в телескоп. «Из принципа», так сказать.
В этом смысле Галилей совершил в науке реальный прорыв, обосновав применение разных приборов в исследовательских делах не просто как что-то допустимое, но даже как необходимое. И результаты не заставили себя ждать.
К чему мы сделали этот экскурс в историю науки? А к тому, что за последние годы ученые обзавелись таким оборудованием, благодаря которому вроде бы хорошо изученные явления предстали в совершенно новом виде, что было немыслимо еще каких-то двадцать лет назад. На этот уровень постепенно выходит Институт теплофизики СО РАН, все шире и шире применяя в экспериментальных исследованиях новейшие скоростные лазеры, высокоскоростные чувствительные цифровые камеры и специальное программное обеспечение. Теперь можно, например, с высокой точностью измерить поле скоростей в жидкостях или газах, подробно разглядеть физическую структуру вихревого жгута в толще воды или структуру факела. Иными словами, теперь ученые могут, что называется, очень глубоко «залезть» внутрь физических процессов.
И неожиданно выясняется, как плохо мы еще знали некоторые явления! И даже неправильно их изображали. Произошла история как в случае разоблачения «марсианских каналов», которые после изобретения более мощных телескопов оказались никакими не «каналами», а длинной цепочкой округлых углублений. То же самое было при изучении микромира. При первых микроскопах клетка живого организма казалась простым студенистым комочком. Так об этом писали натуралисты в научных трудах еще в первой половине XIX века. Ну а потом, после того, как в руках ученых оказались более совершенные микроскопы, клетка предстала в совершенно ином, невероятно сложном виде.
Что-то похожее происходит и в наши дни. Например, ученые, изучавшие такое явление, как кавитация, еще совсем недавно рассуждали о «кавитационной полоске». Так вот, когда это явление сняли на новейшую высокоскоростную камеру, выяснилось, что никакой «полоски» нет. Есть отдельные пузыречки (прямо как в случае с «марсианскими каналами»). Поэтому пришлось сразу строить другую модель, потому что в случае с пузырьками уже возникает другая физика явления. И получалось, что предыдущая модель имеет слабое отношение к реальному явлению. А сколько еще подобных «сюрпризов» поджидает ученых? Ведь процесс познания непрерывен. И сегодня впору говорить о том, что мы находимся на пороге очень серьезного научного прорыва.
Сотрудники Института теплофизики, установив в своих лабораториях собственную PIV систему, также начинают открывать для себя новые стороны изучаемых явлений, что было неведомо их предшественникам. Причем, сама PIV система – это предмет особой гордости.
Конечно, «железо» может быть импортным: лазеры, цифровые камеры, компьютеры. Однако весь алгоритм обработки данных, программное обеспечение, весь софт, вся управляющая «начинка» – это уже собственная и весьма качественная разработка. Институт теплофизики оснащен такими системами гораздо лучше любой другой организации в России.
И по этому показателю он явно лидирует. Мало того, специалисты Института осуществляют целенаправленную работу по совершенствованию самих оптических методов исследования, которые привлекают внимание даже со стороны зарубежных коллег.
Результаты получаются впечатляющими. Как сказал один из сотрудников Лаборатории физических основ энергетических технологий, где исследуют процессы горения: «Если бы мы двадцать лет назад кому-нибудь рассказали о своих результатах, то они бы просто покрутили пальцем у виска. Потому что двадцать лет назад никто себе представить не мог, что возможны такие измерения, какие мы теперь получаем с помощью новой аппаратуры».
Конечно, хотелось бы надеяться, что и дальше работа будет осуществляться в той же прогрессии, в условиях нормального финансирования. Ведь упомянутое оборудование, заметим, совсем не из дешевых. Поинтересуйтесь, сколько, например, стоит одна высокоскоростная камера, и вам все станет ясно. И вот как раз по поводу будущего у сотрудников большой уверенности нет. Пока академическим институтам дали годовую «отсрочку» от крутых переделок. Дальше маячит неизвестность на фоне подозрений насчет грядущего урезания финансирования. А ведь вроде бы открылись новые горизонты познания. Неужели руководство страны решило ввергнуть российскую науку в XIX век?
Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии