Универсальная турбулентность и очень большие системы

Один из примеров проявления волновых свойств очень больших систем. Иллюстрация из доклада О.В. Доброчеева

В Институте истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН прошло очередное заседание научного семинара «Турбулентная история науки и техники». Руководитель семинара – член-корреспондент РАН Юрий Батурин. Эта тема разрабатывается в рамках Программы фундаментальных исследований Президиума РАН. На семинаре обсуждался доклад физика, главного специалиста НИЦ «Курчатовский институт», советника ВЭБа Олега Доброчеева «Гипотеза очень больших систем».

Гипотеза очень больших систем (ОБС) – авторская попытка обобщения большого круга исследований неустойчивого колебательного (флуктуационного) поведения физических, техногенных и – на чем был сделан особый акцент в докладе – даже социально-экономических сред. Как было показано в докладе Доброчеева, все эти среды подобны, по своим внешним проявлениям, гидродинамической турбулентности.Эти исследования в середине XX века были инициированы выдающимся отечественным математиком академиком Андреем Колмогоровым. Он обнаружил подобие спектров гидродинамической и финансовой турбулентности (1962). В последние три десятилетия исследования Колмогорова были продолжены многими исследователями: В.П. Мотулевич, Ю.М. Батурин, А.А. Серебров, А.А. Соловьянов, П.Н. Алексеев, В.Н. Илюмжинов, Ю.М. Осипов, А.Н. Клепач, А.И. Агеев, Б.Н. Кузык, В.И. Мунтиян и др.

Физическое содержание гипотезы ОБС базируется на трех обстоятельствах. Во-первых, на опытах с потоками жидкостей и газов, в которых с увеличением размеров системы наблюдается самоорганизация (турбулентный переход). Во-вторых, на том, что частицы очень больших систем – физических, политических, энергетических, социальных и экономических – ведут себя практически одинаково независимо от их физико-химических свойств. И в-третьих, на физической модели анизотропной турбулентности, предложенной  самим Доброчеевым в конце 1980-х – начале 1990-х годов.

В соответствии с этой моделью при увеличении размеров флуктуаций среды более чем на 14% в ней начинается самоорганизация. Она сопровождается асимметричным волнообразным изменением энергии  флуктуаций от некоего минимума до максимума к новому минимуму. При достижении флуктуациями среды ее физических границ в ней начинается сотовая ячеистая структуризация пространства, которая моделируется волнами внешней среды. (В физике это хорошо известный эффект возникновения ячеек Бенара. Поверхность Солнца тоже ячеиста.) Но, оказывается, ячеистую структуру имеет и этногенез, и деление поверхности планеты на социально-экономические регионы. Отсюда, кстати, следует, что численность людей на Земле не может превысить определенное количество.

Исходя из этой гипотезы, в докладе были рассмотрены физические и исторические закономерности научного творчества. Удалось, например, выяснить, что спектр публикаций ученых и писателей подобен гидродинамическому спектру, а на динамику их творчества оказывает влияние окружающая среда. В частности,  изменчивость климата и солнечной активности. На этой основе сделан прогноз крупных научно-технических изменений в XXI веке. Скажем, удалось выявить 560-летние волны в истории мысли. «Посмотрите, что происходило 560 лет назад, и вы увидите, что происходит сегодня», – подчеркивает Олег Доброчеев. А вот для историко-культурного развития России характерны волны с периодом 78-80 лет.    

            А.В.