# Краткое пособие по эвристике

Андрей Альбертович Гришаев

> Оригинал размещён на сайте newfiz.info

## Предупреждение


По легенде, Архимед, принимая ванну, нашёл решение мучившей его задачи — и красота и простота решения подействовали на него так, что он выскочил из ванны и нагишом помчался по городу, крича "Эврика! Эврика!", что значит "Нашёл! Нашёл!"

Можно сказать, что эвристика — это наука о том, как делать открытия. Но это не вполне верно, потому что эвристика — это не наука. Научным считается только то, что воспроизводимо. Если каждый, ознакомившийся с курсом эвристики, стал бы выдавать открытия — тогда эвристика была бы наукой. Но каждый выдавать открытия не будет. Чтобы делать открытия, исследователь должен обладать, как минимум, двумя качествами. Во-первых, это искреннее желание разобраться в том, как устроен мир, искреннее желание узнать истину — независимо от того, как сильно расходится эта истина с "общепринятыми воззрениями". Во-вторых, это готовность, ради обретения этой истины, потратить кучу своего времени и своих сил.

А таких искателей истины — мало. Они для всех неудобны, в том числе и для Системы, потому что ищущий истину мало доверяет "авторитетам" и плохо управляем. Вот т.н. хомячки — это другое дело. Они истину не ищут. Зачем им тратить время и силы — проще и спокойнее усвоить то, что им скармливают. Зачем им думать — за них уже всё продумано. На их стороне — авторитетные учёные и средства массовой информации. Попробуйте сказать хомячку, что, например, понятия в физике, которые у всех на слуху — нейтрино, гравитационные волны, чёрные дыры, тёмная материя, кварки и глюоны — это всё придумки теоретиков, а в виде физических объектов ничего этого не существует. "Результат немного предсказуем." (C)

Так и получается, что искатели истины — это всегда "белые вороны", и путь их тернист. Вы к этому готовы?

"Пособие…", которое Вы читаете, может пробудить источник жажды — такой жажды, которую невозможно утолить. Оно Вам надо?

Короче, прочтение этого "Пособия…" может поломать Ваш хороший жизненный план и исковеркать Вашу судьбу. Вас предупредили.

## Не путайте изобретения с открытиями!


Поразительно, насколько вывихнуты нынешние официальные воззрения на сущность открытий и изобретений. Открытие, как полагают — это осознание закономерностей, или соотношений, или связей, которые объективно существовали и работали в мире до открытия, и продолжают так же существовать и работать после открытия. Изобретение же, как полагают, привносит в мир нечто новое, чего в нём раньше не было — новый механизм, новое устройство… Видите, как интересно: изобретения оказываются выше рангом, чем открытия — которые, мол, не привносят в мир ничего нового! Открытие — это, мол, жалкая констатация, а изобретение — это творческий прорыв! Тут и юристы подсуетились: открытие, с момента его публикации, считается всеобщим достоянием, а изобретение считается интеллектуальной собственностью изобретателя, который имеет право на этом подзаработать!

Нет уж, давайте проясним сущность терминов "открытие" и "изобретение". Сначала обратим внимание на то, что ум, при решании задач, оперирует, во-первых, фактами, и, во-вторых, правилами обработки фактов. Заметим, что здесь сразу обнаруживается субъективность работы ума. "Факты", в данном случае — это то, что субъект считает фактами. Они могут совершенно не соответствовать объективным реалиям. Правила обработки фактов — установление их приоритетности, сопоставление, связывание в системы и цепочки — эти правила тоже субъективны: они различны у тех, чьи мировоззрения формировались по-разному. Будем называть совокупность фактов — которых субъект считает фактами — базой данных, а совокупность правил их умственной обработки — базой правил. Теперь — внимание, самое интересное. Для субъекта, располагающего конкретной базой данных и конкретной базой правил, все задачи можно разделить на две категории по ключевому признаку. А именно: в рамках имеющихся базы данных и базы правил, одни задачи решаются, а другие задачи не решаются принципиально. Совсем необязательно, что "нерешаемые" задачи — бессмысленны или неверно поставлены. Они нерешаемы в рамках имеющихся базы данных и базы правил — но ведь ложными и ведущими в тупик могут быть не только "факты" из базы данных, но и приёмы из базы правил. Мораль: сделай свои базы данных и правил более адекватными объективным реалиям — и "нерешаемая" задача прекрасно решится. Вот он, тот ключевой признак, по которому задачи делятся на две категории: для решания одних задач достаточно имеющихся базы данных и базы правил, а для решания других задач — недостаточно; тут требуется пересмотр баз данных и правил, а также их перестройка, с большим или меньшим отрицанием их предыдущего содержимого. Ясно, что задачи, решение которых требует выхода за рамки имеющихся баз данных и правил, а также частичной ломки этих баз — это задачи более высокого ранга, поскольку только их решание вычищает из мировоззрения гнилые и ложные компоненты и заменяет их на те, которые более адекватны объективным реалиям.

> "Для большинства людей работа ума заключается в том, чтобы доказать, что того, что уже известно, достаточно, и нет необходимости знать что-то ещё."

> Ричард Бах

А теперь посмотрим: происходят ли такие революционные обновления мировоззрения при решании изобретательских задач? Ни в коем случае. Изобретательские задачи решаются принципиально "в рамках дозволенного" — перебором допустимых вариантов. Те, чья база данных более широка — знают больше вариантов, допустимых для этого изобретательского перебора. Те, чья база правил более утончённа и лучше "заточена" под этот изобретательский перебор — выполняют его более эффективно. Никакого творчества в таком переборе нет, потому-то изобретательству можно обучать и даже ставить его на поток. Такая попытка — разумеется, с претензиями на "раскрытие творческого потенциала" — реализована в Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Открытия же на поток не поставишь. Потому что, как ясно из вышеизложенного, открытие — это обязательно и "закрытие", в той или иной степени, того, что было прежде. В отличие от изобретений, открытия больно отражаются на чужих мировоззрениях, потому что ломают их. Вот почему крупные открытия встречают, практически, всеобщее неприятие. За крупное открытие можно поплатиться жизнью — такие случаи бывали. Зато впоследствии, когда неприятие становится уже неприличным, начинаются заявления на тему "Да я говорил это на три года раньше, чем он!" Ой, среди нас — столько скромных гениев… Вы не представляете!

## Объективные критерии истинности


Истинны ли те или иные представления о том, как устроен мир? Существуют ли критерии истинности таких представлений?

Есть целое направление в философии, агностицизм, приверженцы которого полагают, что объективных критериев истинности не существует. Приводят подтверждающий пример: носители разных религиозных верований спорят друг с другом до хрипоты — и всё равно остаются каждый при своём.

Конечно же, этот пример некорректен, потому что целью подобных религиозных споров является не поиск истины, а отстаивание каждым своих позиций, истинность которых не подвергается им ни малейшему сомнению, а возможность поколебания этой истинности принципиально исключается. Такие споры абсолютно бесплодны, особенно если учесть ещё и то, что мировые религии изначально создавались как средства для эффективного управления большими массами людей. Для того, чтобы догматы веры реально определяли поведение субъекта, они должны быть внедрены в его подсознание — после чего они оказываются совершенно неуязвимы для критики, становясь невосприимчивы ни к каким разумным доводам [Л1]. Как и в случае с религиозными фанатиками, никакие разумные доводы не действуют на фанатиков научных [Д1].

Таким образом, убеждённые люди не ищут истину, они полагают, что уже знают её. Поэтому они и не делают открытий, и пособие по эвристике — не для них. Делают открытия — искатели истины. Которые всегда готовы перестроить своё мировоззрение — если обнаружат, что новые представления лучше прежних. И вот, всё тот же вопрос — а каковы критерии того, что новые представления действительно лучше прежних?

Поразительно, но многие, называющие себя "человеками разумными", не могут чётко ответить на этот вопрос. "Моя теория внутренне непротиворечива и потрясающе красива, поэтому она истинна", — пытаются агитировать нас иные теоретики. Да, обычно своё детище для автора красиво, и автор не видит (или не хочет видеть) в нём противоречий. Поэтому такие "критерии истинности", как внутренняя непротиворечивость и красота — это совершенно необъективные критерии. О таких "критериях истинности" любят рассуждать "стерильные теоретики", чьи теории совершенно оторваны от реалий окружающего мира. Истинная же теория — объективно истинная! — должна быть не в отрыве от этих реалий, она должна им соответствовать.

Поэтому мы не откроем большой секрет, если скажем, что главным объективным критерием истинности тех или иных представлений является эмпирический критерий — подтверждение их практикой. Если некоторые представления привели к умению на практике делать нечто, никак не следующее из других представлений, то, в данном вопросе, прорывные представления являются самыми истинными. Это не означает, что они являются истиной в последней инстанции. Ситуация может измениться — могут появиться ещё более прорывные представления — но, пока описанная ситуация сохраняется, имеющиеся прорывные представления объективно являются самыми истинными. Венцом эмпирического критерия истинности теории является оценка предсказательной силы этой теории: если теория позволила сделать предсказания, которые только впоследствии подтвердились опытом — такая теория имеет наивысший статус по объективной истинности.

Следует понимать, что эмпирический критерий истинности, низведённый до чисто описательного уровня, совершенно обесценивается. Приведём поясняющий пример. У практиков науки и техники есть термин "чёрный ящик". Так называют узел или блок, устройство которого неизвестно. Он имеет вход и выход, и подача того или иного сигнала на вход вызывает тот или иной отклик на выходе — по алгоритму, который неизвестен. Набор входных сигналов не бесконечен, и, затратив требуемое время на исследования, можно получить полный набор соответствий между входными и выходными сигналами. После этого исследователи могут сказать: "У нас есть полная теория этого ящика." Подтверждается ли такая теория опытом? Ещё как подтверждается: её эмпирическая верификация — стопроцентная! Только не надо этим исследователям надувать щёки и делать вид, будто они понимают, как этот ящик работает. Для них он так и остался "чёрным ящиком".

Именно такая бедовая ситуация — с низведением эмпирического критерия истинности до чисто описательного уровня — чрезвычайно распространена в современной физике. Например, состояние твёрдого тела полностью определяется двумя параметрами — температурой и давлением. При изменениях этих двух параметров, изменяются все физические характеристики образца: плотность, упругие постоянные и скорость звука, прочность и твёрдость, теплопроводность и электропроводность, показатель преломления и диэлектрическая проницаемость… Опытным путём можно найти значения любой из этих характеристик для каждой пары значений температуры и давления и, чисто формально, подобрать соответствующие функциональные зависимости с подгоночными переводными коэффициентами. Формулы, выражающие такие функции, называются в физике полуэмпирическими. Они пригодны для инженерных расчётов той или иной характеристики при тех или иных значениях параметров — но никакого понимания физики процессов, приводящим именно к таким соотношениям, эти формулы не отражают. Ну, не прелесть ли он, чисто описательный подход: на опыте формулы работают, значит, они — истинны! Да, но такое отражение истины — самое примитивное: это всего лишь её констатация. С тем же успехом фотокамера фиксирует изображение объекта на фотопластинке. А от исследователя ожидается нечто большее — не только констатация явлений, но и объяснение того, почему явления происходят именно так.

> "Исследователь — это человек, который продвигается по линии наибольшего удивления."

> Силья Грин

Добавим, что эмпирический критерий истинности особенно хорош, когда теория идёт впереди эксперимента. Но гораздо чаще искатели истины имеют дело с совсем другой ситуацией: известен ряд фактов, которые непонятны и, казалось бы, не связаны друг с другом. И вот, наконец, искатель получает подсказку. Способы получения этой подсказки могут быть самые разные: чьи-то слова, ассоциации по поводу того или иного случая, наконец, откровение… С изумлением искатель обнаруживает, что, благодаря этой подсказке, многое становится на свои места — проясняется тайна тех самых фактов, которые, к тому же, выстраиваются в стройную систему. В подсказке, которая даёт такой продвиг в понимании мира — несомненно, есть что-то истинное. Опять же, это не истина в последней инстанции, потому что впоследствии может произойти ещё больший продвиг в понимании мира.

Именно таким, умозрительным, способом делается подавляющее большинство открытий искателями истины. Поэтому умозрительный критерий истинности — по продвигу в понимании мира — мы ставим ненамного ниже эмпирического, и даже наравне с ним, если полученный продвиг в понимании мира приводит к реальным практическим следствиям.

Под впечатлением от открытий, сделанных именно умозрительным способом, кричат "Эврика!" громче всего. Наука признаёт такие открытия — если не особо распространяться про то, что они были получены с помощью откровения. Откровение — это же ненаучно! Ну, что взять с такой науки… "Если я знаю, что вот это — истина, и знаю совершенно точно, что это истина, то какое мне дело до того, что думает об этом всё остальное человечество?" (Ф.М.Достоевский).

## Честность и бескорыстность искателя истины


Претендующих на обладание истиной — очень много. Но готовых упорно работать для обретения истины — гораздо меньше. И совсем мало тех, кто готовы принять истину такой, какова она есть — как бы сильно она ни отличалась от "общепринятых воззрений". Но даже готовности упорно работать и готовности принять истину такой, какова она есть — недостаточно для получения подсказок, наводящих на подлинные открытия, которые продвигают мировоззрение искателя к более адекватному соответствию реалиям мира, в котором он живёт. Есть ещё важные секреты — весьма прискорбные для иных горе-искателей, которые так и не приходят к подлинным открытиям.

Секрет первый: чистые подсказки, ведущие к подлинным открытиям, даются только тому, кто сам чист. Более конкретно: честную информацию, ведущую к прорыву, способен воспринять только тот, кто сам честен. Здесь нет никакой дискриминации и никакой несправедливости. Всё закономерно: если ты лжёшь по жизни, то чистая информация не находит отклика в твоём сознательно вывихнутом мировоззрении. Поэтому на подлинные открытия способны только те, кто не лгут по жизни — а это очень непросто. И не мы открыли этот секрет, он давно известен:

> "Но давно уж речь ведётся,

> Что лишь дурням клад даётся,

> Ты ж хоть лоб себе разбей,

> А не выбьешь двух рублей!"

> (Пётр Ершов, "Конёк-горбунок").

Кстати, ум — это не самое главное в личности; есть ещё то, что направляет этот ум — какие задачи решать, а за какие даже не браться. Ум — это просто инструмент, он с равным успехом может применяться и для того, чтобы помогать ближним, и для того, чтобы ловчее мошенничать. Но мошенники — лгут по жизни. А, значит, все их "изощрения" — это жалкая мелочёвка по сравнению с подлинными продвигами тех, кто по жизни не лжёт. Об этом же говорит и народная мудрость: Иван-простота имеет колоссальное преимущество перед "живущими как все"!

А вот и секрет второй: начисто отсекается возможность подлинных открытий у тех, кто намерены что-то поиметь с открытия — материальные блага, почести, славу. Если заранее прикидывать цену открытия, то и открыться может только то, что можно продать — т.е., дешёвка. Потому что подлинные открытия не имеют цены. И приходят они только к тем, кто понимает, что они не являются собственниками открывшейся им истины. Ведь истина — это общее достояние. Здесь уместно привести

## Сакральный смысл "Сказки о рыбаке и рыбке"


В этой сказке в аллегорической форме описан сценарий событий, разворачивающихся всего в одной душе, в одной личности.

> Жил старик со своею старухой

Старик — это ум, старуха — это желания и эмоции.

> Они жили в ветхой землянке

т.е., в смертном теле

> У самого синего моря

Море — это информационно-энергетическое обеспечение. Море их кормило, кстати. И к морю имел доступ старик, а

> Старуха пряла свою пряжу

Т.е., старик был главнее — как и положено: ум должен контролировать желания и эмоции. А далее показано, что бывает, если этот порядок нарушается. Повод для этого вышел неординарный:

> В третий раз закинул он невод, —

> Пришёл невод с одной рыбкой,

> С непростою рыбкой — золотою.

Т.е., ум отловил нечто Божественное (об этом ещё будут указания). А Божественное — это нечто такое, во что смертному не надо вмешиваться, чтобы не испортить его; Божественное надо оставить так, как оно есть. Поэтому

> Как взмолится золотая рыбка!

> "Отпусти ты, старче, меня в море,

> Дорогой дам за себя откуп:

> Откуплюсь чем только пожелаешь."

"Исполнение любых желаний" — часто фигурирует в русских народных сказках. В некоторых изменённых состояниях сознания, действительно, любые желания исполняются — с полным ощущением реальности происходящего.

> Удивился старик, испугался:

> Он рыбачил тридцать лет и три года,

> И не слыхивал, чтоб рыба говорила.

> Отпустил он рыбку золотую

> И сказал ей ласковое слово:

> "Бог с тобою, золотая рыбка!

> Твоего мне откупа не надо,

> Ступай себе в синее море,

> Гуляй там себе на просторе."

"Бог с тобою, золотая рыбка" — прямое указание на Божественность находки. Что мы видим? Ум поступил правильно! Но дальше на сцену выходят желания и эмоции:

> Дурачина ты, простофиля!

> Не умел ты взять выкупа с рыбки!

И т.д.

С каждым новым требованием, которые идут по нарастающей, информационно-энергетическое обеспечение приходит во всё большие степени возбуждения, а в конце, фактически, уже идёт вразнос:

> Море слегка разыгралось…

> Помутилося синее море…

> Не спокойно синее море…

> Почернело синее море…

> …на море чёрная буря:

> Так и вздулись сердитые волны,

> Так и ходят, так воем и воют…

Какие удивительные образы найдены для того, чтобы показать, что происходит в душе, в которой желания и эмоции захватывают власть над умом! Ну, а когда эти желания и эмоции доходят до того, что вознамериваются властвовать не только над умом, но и над всем информационно-энергетическим обеспечением —

> Хочу быть Владычицей Морскою —

и над Божественным —

> Чтоб служила мне рыбка золотая

> И была б у меня на посылках —

это уже, конкретно, безумие. Поэтому

> Ничего не сказала рыбка,

> Лишь хвостом по воде плеснула.

И сразу — откат на исходные позиции, с разбитым корытом. Старикашка ещё легко отделался!

## Решание задач "с конца"


Когда мы, младшие школьники, добрались до арифметических задач, нас не учили правильному методу их решения. "Эта задача решается в три действия, — начинали втолковывать нам. — В первом действии мы разделим вот это на вот это. Во втором действии мы умножим вон то на вон то. А в третьем действии мы сложим результаты первого и второго действий и получим ответ задачи. Понятно?"

Ничего себе! Да откуда это может быть понятно? Вот, по порядку. "В три действия" — почему именно в три? Заранее же это неясно! "В первом действии…" — откуда можно понять, что в первом действии надо делать именно это? И понадобится ли он, результат такого первого действия? Опять же, это заранее неясно… После такого обучения, при попытках самостоятельного решения дети бестолково перебирают наугад варианты первых действий, включая самые бессмысленные. И это — для задачек всего в три действия. А если действий требуется гораздо больше?!

А теперь, сравните — правильный метод. "Задачу, — учил меня отец, — следует решать "с конца". Первым делом, следует сформулировать, как найти то, про что и просят в задаче. Это ясно сразу же — например, для этого следует сложить вот это и вон то. Далее смотрим, есть ли у нас "вот это" и "вон то". Допустим, "вот это" дано в условиях задачи. А "вон то" — не дано, но его можно посчитать — данные для этого есть в условиях задачи. Ну, всё — задача решена." Абсолютная прозрачность! Чёткая последовательность! Никаких лишних бестолковых движений!

Приведём простую иллюстрацию. Задача: "Физкультурник бежит, делая три шага в секунду, длина одного шага составляет 1.1 м. Какое расстояние пробегает физкультурник за один час?" Начинаем с конца. Искомое расстояние можно выразить несколькими способами.

Первый способ:

искомое расстояние (обозначим его D) равно произведению скорости бега (V) на длительность бега (T). Длительность бега дана: T = 1 час. Скорость бега равна длине шага s, делённой на длительность шага t. Длина шага дана: s = 1.1 м. Длительность одного шага в секундах равна обратной величине от частоты шагов f, которая дана: f = 3 шага в секунду. Всё, задача решена:

D = V * T;

V = s / t;

t= 1 / f

——————

D = s * f * T

Следует только не забыть выразить T в секундах. Ответ: 11880 м.

Второй способ:

искомое расстояние D равно длине шага, умноженной на количество шагов (N), которое будет сделано в течение T = 1 час. Длина шага дана: s = 1.1 м. Количество шагов N равно отношению T к длительности одного шага t, которая равна обратной величине от частоты шагов f. Всё, задача решена:

D = s * N;

N = T / t;

t = 1 / f

——————

D = s * T * f

Это — то же самое выражение для искомой величины через исходные данные, что и в первом способе. Пока не получено такое выражение, задача не может считаться решённой. Подход, нацеленный на формулу, а не на "действия", безболезненно подводит к задачам, которые не решаются "в несколько действий", а решаются через составление уравнения.

Как можно видеть, решание "с конца" даже арифметических задач резко повышает производительность процесса, отсекая бестолковые усилия на обработку бессмысленных вариантов. А ведь арифметические задачи не подразумевают возможность открытий, поскольку здесь процесс происходит строго "по правилам". Что же касается задач, требующих "выхода за рамки дозволенного", то здесь метод "решания с конца" творит подлинные чудеса. Именно чёткое представление конечного результата, каким бы фантастическим он ни казался, является отправным пунктом, от которого ум начинает выстраивать обратные цепочки — к исходным данным. Каждое звено в таких цепочках тестируется как отдельная подзадача — и, рано или поздно, прокладывается полная работоспособная цепочка от исходных данных к конечному результату.

Так открывается совершенно новый смысл поговорки: "Задача решается особенно хорошо, когда правильный ответ заранее известен."

## Какие невероятные бывают ошибки


…Точная дата этого лётного происшествия нам неизвестна. Звено НАТОвских "Фантомов" перегоняли на аэродром в Иордании. "Фантомы", неплохо зарекомендовавшие себя лётными качествами, повели себя шокирующе неадекватно в, казалось бы, совершенно безобидной ситуации. Вот первый "Фантом" заходит на посадку, пилот выпускает шасси, и вдруг… самолёт самопроизвольно делает полу-бочку и переворачивается брюхом вверх! Проблематично совершить посадку в положении "шасси сверху"… Вот второй "Фантом" заходит на посадку — переворот "вверх ногами" повторяется.

Стали разбираться и нашли-таки причину. До эры спутниковой навигационной системы GPS, датчики ориентации самолёта, в том числе авиагоризонт, выполнялись на основе автономных бортовых устройств — гировертикали, акселерометров, и др. С началом работы GPS, самолётную навигацию перевели на качественно новый уровень. Приём и обработка, на борту самолёта, сигналов от нескольких спутников GPS позволяют быстро и точно определять не только местоположение, курс и скорость самолёта, но и его ориентацию по отношению к местной вертикали. И такого типа бортовые навигационные комплексы неплохо работали — до этого случая в небе Иордании. А дело оказалось в следующем.

Географически, Иордания находится в "поясе пустынь". Палящий зной давно испарил там воду из почти всех открытых водоёмов, и часть территории Иордании занимают долины, расположенные ниже уровня моря. Аэродром, на который перегоняли "Фантомы", находился в одной из таких низких долин. Самопроизвольный переворот "вверх колёсами" происходил сразу после того, как самолёт, в процессе снижения, пересекал уровень "нулевой высоты", т.е. уровень моря. При этом, линия местной вертикали определялась бортовым комплексом корректно, но алгоритм, по которому указывалось, где у этой вертикали верх, а где низ, был задан так: "Направление вниз — это направление к нулевой высоте". Программист был "нормальный человек" и не думал, что высота полёта самолёта может стать отрицательной…

————————————

Многим авиапассажирам известен неприятный режим полёта, создающий впечатление "езды по кочкам" — из-за бросков хвостовой части самолёта вверх-вниз. Нет, это не болтанка из-за турбулентности атмосферы. В зоне турбулентности происходит болтанка самолёта по всем степеням свободы, в том числе по курсу и по крену — и эта болтанка имеет неупорядоченный характер. А при "езде по кочкам", болтанка происходит только по одному углу, и эти броски повторяются через одинаковые промежутки времени: примерно 1.5 сек. Турбулентностей, способных вызывать настолько упорядоченную болтанку, не бывает по определению. Единственное, притянутое за уши, объяснение таково: самолёт оказывается на вихревой дорожке, или дорожке Кармана. Однако, хорошо известно, что вихревая дорожка в газе образуется при обтекании этим газом вполне конкретного препятствия. Спрашивается: каков же источник вихревой дорожки, на которую попадает одиноко летящий самолёт? Ответа нет. Потому, что правда — совсем в другом.

Режим "езды по кочкам" возникает при пересечении самолётом атмосферного фронта, разделяющего области повышенного и пониженного атмосферного давления. И возникает он у тех самолётов, на которых, при управлении рулями высоты, используются сигналы с барометрического высотомера и с датчика угла отклонения от горизонтального полёта. При горизонтальном полёте, оба сигнала, в идеале, постоянны: сигнал с высотомера соответствует давлению на заданной высоте, а сигнал с датчика угла отклонения от горизонтального полёта соответствует нулевому углу отклонения. При манёврах набора высоты или снижения, согласованные изменения этих сигналов прогнозируются по специальным алгоритмам. Расхождения между расчётными и измеряемыми сигналами трактуются автоматикой как ошибки, которые исправляются дополнительными командами на рули высоты. Теперь, внимание: в вышеупомянутых алгоритмах, с помощью которых производится управление рулями высоты, используется некоторая модель атмосферы. И в этой модели принято, что атмосферное давление может изменяться только при изменении высоты — чем выше полёт, тем ниже давление.

Но, вспомним: атмосферный фронт разделяет области повышенного и пониженного давления. Значит, даже при горизонтальном полёте через атмосферный фронт, давление будет изменяться! И вот, представьте: самолёт влетает на такой отрезок пути. Датчик отклонения говорит: "Полёт горизонтален", а давление начинает расти. По логике автоматики, это означает потерю высоты. И эта мнимая потеря высоты исправляется выдачей на рули команды "вверх и вниз" — для "исправления ошибки" по высоте и возврата в горизонтальный полёт. Происходит первый бросок хвостовой части туда-сюда; это — первая "кочка". Но давление продолжает расти! Автоматика снова исправляет "потерю высоты", делая следующую "кочку", и т.д. [Г1]

Такой режим полёта не только неприятен — он смертельно опасен. Если давление вдоль пути изменяется достаточно круто, а скорость самолёта достаточно высока, то автоматика может не справиться с отработкой мнимого изменения высоты. И тогда произойдёт страшное: "залипание" рулей высоты в одном из крайних положений — с потерей управления и неизбежным падением. По такому сценарию рухнуло множество самолётов (точные цифры нам неизвестны, но счёт — как минимум, на десятки). Почему же не принимаются меры? Потому что, при "разборе полётов", записи бортовых самописцев показывают, что всё работало штатно: вот начала изменяться высота, вот автоматика правильно это отрабатывала… а потом случилось что-то непонятное, ведь оборудование было совершенно исправно…

А ведь это "непонятное", из-за неверной принятой модели атмосферы, может случиться на каждом пролёте сквозь атмосферный фронт. При перелётах через Северную Атлантику — "кухню погоды" — "езда по кочкам" бывает по несколько раз за рейс. Каждый такой раз самолёт находится на волосок от гибели.

## А что же такое — информация?


Мы живём в эпоху, когда слово "информация" встречается на каждом шагу: информатика, информационные технологии, информационный взрыв, информационные войны… Но те, кто использует слово "информация", зачастую не могут сформулировать — что это слово означает. "Ну, интуитивно-то это всем ясно", — оправдываются они и исчисляют количество информации в байтах. Уж байты-то — с ними, к счастью, всё строго! С байтами-то всё строго, но к байтам люди уже так привыкли, что не обращают внимания на простую вещь: количество байтов ни в коем случае не является объективной мерой количества информации. Скажем, некто получает два текстовых сообщения — каждое объёмом по 5 килобайт — но первое представляет собой абракадабру из текстовых символов, а второе содержит вполне осмысленный текст. Если для получателя первое сообщение так и останется абракадаброй, то ясно, что во втором сообщении — для него информации больше. А, представьте: получатель знает, что второе сообщение является шифровкой, знает код для расшифровки и расшифрует там такое, от чего у него дух захватит и больше не отпустит. Это — те же самые 5 килобайт?! Не правда ли, что, при исчислении информации в байтах, суть информации, т.е. самое главное, вообще не принимается в расчёт?

Обычно говорят, что информация — это результат отображения, моделирования окружающей реальности в образной, языковой, символьной или иной форме. Словом, информация — это "потоки данных". Но потоки данных, во-первых, могут совсем не отображать реальность, а быть абракадаброй. Во-вторых, потоки данных несут информационную нагрузку только для тех, кто понимает, что эти потоки данных означают. Поразительно, но вменяемое определение информации я нашёл только у своего Учителя — Андрея Николаевского. Информация — это не сам "пакет данных", это его смысловое содержание. И тогда принципиальное отсутствие объективной меры количества информации — очевидно. В одном и том же "пакете данных" — кто видит больше смысла, тот видит и больше информации.

На определении информации мы остановились вот почему. Во-первых, встречается точка зрения на процесс мышления, как на процесс переработки информации — а поскольку компьютеры-де тоже перерабатывают информацию, то компьютеры-де тоже способны мыслить. Разработчики искусственного интеллекта, которым импонирует такая точка зрения, будут обескуражены: компьютеры перерабатывают не информацию, а мегабайты, т.е. всего лишь переливают содержимое одних ячеек памяти в другие — причём, компьютеры совершенно не осмысливают эти операции. Такое функционирование не имеет с мышлением ничего общего [Н1].

Во-вторых, само определение байта, как единицы измерения информации, основано на использовании аппарата теории вероятностей — так, при однократном бросании стандартного игрального кубика, вероятность выпадения любой цифры от 1 до 6 равна одной шестой. Но вероятности реализации того или иного варианта рассчитываются исходя из того, что все возможные варианты известны заранее. Значит, исчисление информации в мегабайтах — но основе вероятностного подхода — совершенно непригодно для ситуаций, когда информация оказывается принципиально новой, что и характерно для открытий. Представьте: Вы бросаете игральный кубик, будучи уверены в том, что он стандартный — а выпадает цифра 8. Какова вероятность такого события? Этот вопрос будут называть некорректным, потому что вероятности таких событий рассчитывать не умеют. Так же некорректны вопросы о ценности — в мегабайтах — подлинных открытий. Потому что подлинные открытия — бесценны.

## Искусство анализировать информацию


Знание большого количества информации, или, по принятой выше терминологии, владение богатой базой данных — недостаточно для продуктивного мышления. Без навыков анализировать информацию — т.е. без умения сортировать факты по степени их достоверности и важности, без умения сопоставлять факты и делать выводы — нет продуктивного мышления. Можно иметь несколько дипломов разных ВУЗов, обладать энциклопедическими знаниями — и быть не в состоянии делать элементарные выводы. Про таких говорят: "Лучше иметь среднее соображение, чем высшее образование".

А "среднее соображение" возможно при наличии хотя бы зачатков критического мышления, при котором очередная свежая порция информации не просто добавляется к прежней базе данных, а встраивается в эту базу — с проверкой на совместимость свежей информации с прежней. Если обнаруживается, что свежая информация противоречит прежней, то критически мыслящий разбирается — как устранить это противоречие. Например, он выясняет, что прежняя или свежая информация — ложная. Или что они обе верные, а обманчиво противоречие между ними: в свете дополнительной информации, это противоречие устраняется. Выполнение такой работы — это отличительный признак мыслителя: он не просто складирует информацию, он фильтрует и упорядочивает её. И неспроста грандиозность открытия находится в прямой зависимости от грандиозности "закрытия", т.е. от количества старых представлений, от которых требуется отказаться.

> "Если боишься, что украдут открытие — грош ему цена. Наоборот, академики должны бояться украсть его."

> Один советчик

Что же касается хомячков, то они не имеют привычки анализировать информацию, преодолевать противоречия и разбираться в том или ином вопросе — они лишь усваивают информацию, получаемую из "авторитетных источников", вроде средств массовой информации.

Очевидны преимущества подхода мыслителя перед подходом хомячков. Разведчиков учат: "Два совпадения — это могут быть просто совпадения. Но три совпадения — это уже система". Осознав наличие системы, можно делать выводы — где следует искать её остальные звенья, а также можно предугадывать действия противника и предпринимать соответствующие контрмеры.

В гражданской же жизни, результатом привычки мыслителя критически обрабатывать информацию является то, что очень сложно подсунуть мыслителю фальшивку, выдав её за чистую монету. Мыслитель либо моментально видит нестыковки и несоответствия, либо у него, по крайней мере, появляется безошибочное чувство того, что "что-то тут не так", а нестыковки и несоответствия обнаруживаются позднее.

> "Не читающие не имеют преимуществ перед не умеющими читать".

> NN

> "Не думающие не имеют преимуществ перед не умеющими думать".

> NNN

Представьте: предлагается некий научно-технический проект, от которого дух захватывает. Аналитики и эксперты кидаются просчитывать — сколько ресурсов потребуется затратить на осуществление этого проекта. А критический мыслитель смотрит на проект и говорит: "Братцы, это принципиально не будет работать, сколько бы средств не вложили". И ведь он прав! Но разве нужна его правда тем, кто уже прикинули — сколько они подзаработают на этом выдающемся проекте?

За примерами не надо далеко ходить: мой отец отправлял "Глубокоуважаемому Михаилу Сергеевичу" письма о том, что американская СОИ — это блеф, потому что боевые лазеры, которые сквозь атмосферный воздух прожигают броню, не будут способны ни на что подобное в космическом вакууме. Всё так и вышло. Само собой, руководителям нашего "асимметричного ответа" пришлось придумывать смехотворные оправдания. Не признаваться же им в том, что они не понимают, что такое свет. И что их непонимание обошлось стране слишком дорого.

## Главные тормоза открытий


Главными тормозами подлинных открытий являются ложные предубеждения, ложные предпосылки.

Один из механизмов действия этих тормозов — достаточно очевиден: они ведут к неверным выводам. Вот примерчик: "Костный аппарат диплодока не мог носить массу этого огромного ящера — диплодок просто не мог ходить. Значит, в эпоху динозавров земная сила тяжести была значительно меньше нынешней". На первый взгляд, всё логично — при нынешней силе тяжести, диплодок не мог бы ходить по суше, т.е. на суше он жить не мог. Но ведь жил! — значит, сила тяжести была меньше… Стоп! А откуда взялась предпосылка о том, что диплодок жил именно на суше? На наш взгляд, эта предпосылка — ложная. На наш взгляд, диплодоки были прекрасно приспособлены для жизни в воде — на материковых отмелях, до глубин примерно в 15 метров. Ходили они по дну, а вода обеспечивала выталкивающую силу и поддерживала их огромные туши, которые имели почти нейтральную плавучесть… для дыхания диплодоку требовалось всего лишь поднимать над уровнем воды свою голову на длинной тонкой шее… ну, а заросли морской капусты давали ему обильную пищу…

Другой механизм тормозного действия ложных предубеждений и предпосылок — не так очевиден: он заключается в том, что просто блокируется сам процесс решения задачи из-за ложных предубеждений в тех базах данных и правил, которые имеются в распоряжении ума на текущий момент. Ум и рад бы решить задачу, да и решения её существуют, но ложные предубеждения являются заслонами, обойти которые ум не может, если они остаются неустранёнными. Эти заслоны отсекают саму возможность решений, которые не укладываются "в рамки дозволенного".

Вот примеры таких тормозов.


> * Этого не может быть *

Если конечный результат задачи находится в категории "не может быть", то задача даже не начинает решаться. Аналогично, блокируется процесс решения задачи "по цепочке", если в категорию "не может быть" попадает любой промежуточный результат в этой цепочке.


> * Сделать можно только таким способом, другие способы не работают *

Более правильным оказывается такой подход: если есть один способ, значит, есть сотня способов. Причём, способ, который становится известен в первую очередь — как правило, далеко не самый лучший.

> "Сделать сложно — это просто, но сделать просто — это очень сложно."

> М.Т.Калашников, конструктор самого известного в мире автомата


> * Здесь — принципиально нерешаемая задача, т.к. здесь имеется порочный круг *

Вот пример порочных кругов, с которыми столкнулись конструкторы танков, размещавшие двигатель в кормовой части танка, а силовую передачу — в передней. При такой компоновке, "от двигателя к силовой передаче надо перебросить карданный вал… над карданным валом нам надо разместить плоскость — пол вращающейся башни. Поэтому между днищем корпуса и полом башни образовывалось полое пространство. Из-за этой в принципе ненужной пустоты мы вынуждены высоту танка увеличивать на 30–40, а то и на все 50 сантиметров… если броня толстая, противоснарядная, то возрастание ненужного веса будет исчисляться тоннами… для того, чтобы нести эту дополнительную и совершенно ненужную броню, требовалось использовать более мощный (следовательно, более тяжёлый) двигатель. Более мощный двигатель имеет больший объём, этот объём надо прикрыть бронёй, — снова возрастает вес… Беда в том, что замыкается не один круг, а несколько: более мощному двигателю требуется более мощная силовая передача, которая больше весит и требует дополнительных объёмов, которые надо прикрывать дополнительной бронёй… Более мощный двигатель требует больше топлива, которое требует больших объёмов, которые опять же надо прикрыть бронёй… Нарастание совершенно ненужных объёмов и веса шло сразу по нескольким спиралям, причём с ускорением… танки были тихоходными, несли слабенькие пушки и слабую броню" [С1].

А вот как вырвались из этих порочных кругов: "Советские конструкторы танков БТ, Т-34, КВ, ИС помещали двигатель и силовую передачу в одном месте — на корме… из корпуса танка был выброшен карданный вал. Теперь пол башни можно опустить прямо на самое днище корпуса… самое главное — меньше стал вес… заколдованные круги завертелись в обратную сторону… Вот тут следует искать ответ, почему советский танк ИС-3, фактически ровесник "Королевского тигра", превосходил его по всем параметрам: по скорости, проходимости, вдвое по запасу хода, по бронированию (броня толще, лучшего качества и лучшей формы), по вооружению — 122-мм пушка против 88-мм на "Королевском тигре". При этом ИС-3 имел гораздо более низкий силуэт и весил на 21 тонну меньше" [С1].

Вот ещё пример: как обосновывается ограничение на массу у птицы, использующей активный машущий полёт. Для удерживания в воздухе более массивного тела, требуется большая подъёмная сила крыльев, т.е. требуются крылья с большей площадью. Но, чем больше площадь крыльев, тем труднее ими махать, потому что возрастает сопротивление воздуха маховым движениям. Для преодоления этого возросшего сопротивления, требуются более мощные маховые мышцы, а, значит, большая масса этих мышц. Всё, круг замкнулся. А, поскольку, при росте площади крыльев, сопротивление воздуха маховым движениям растёт быстрее, чем подъёмная сила — то, начиная с некоторой массы птицы, машущий полёт становится непрактичен из-за недопустимо больших энергетических затрат. Насколько нам известно, из нынешних летающих тяжеловесов рекордсменами являются Андские кондоры — масса которых не превышает всего-то 15 кг.

Неудивительно, что специалистов, хорошо знающих эту логику, приводят в изумление ископаемые останки летающих ящеров, которые в разы (!) превосходили кондоров по размерам и по массе. Каким же образом древние ящеры вырывались из порочного круга, ограничивающего массу существа, которое использует машущий полёт? Из порочного круга не вырваться, играя по правилам этого порочного круга. Выход из порочного круга возможен лишь через достаточно радикальное изменение "правил игры". В случае с летающими ящерами, разгадка очень проста: они вовсе не использовали машущий полёт. Об этом неоспоримо свидетельствуют их ископаемые останки — в их скелетах нет килевой кости, к которой крепились бы сухожилия мощных грудных мышц, необходимых для махов крыльями вниз. Некоторые авторы считают, что летающие ящеры не владели полётом с активной тягой, а владели только планирующим полётом. Отправиться в планирование они могли, бросившись с возвышенности, на которую им ещё следовало бы вскарабкаться… Какое жалкое и бестолковое существование влачили бы такие существа! Но, более того — у летающих ящеров не было ни руля поворота, ни рулей высоты, ни элеронов, как у птиц! Если порыв ветра накренил бы ящера, находящегося на сколько-нибудь значительной высоте, то едва ли он смог бы вернуться в свой планирующий полёт. Поэтому "бросаться с возвышенности" было для летающих ящеров сопряжено с риском на грани самоубийства. Между тем, многочисленность останков летающих ящеров говорит о том, что они процветали в экологической нише, которую когда-то занимали. Наш анализ позволил сделать вывод о том, что они использовали-таки полёт с активной тягой, но их полётная специализация была чрезвычайно узкой: они могли лишь медленно летать на сверхмалой высоте на огромных открытых пространствах с ровной поверхностью — а именно, над морской гладью (и кормиться рыбой). При этом они не махали крыльями, а вибрировали ими, пуская волны, которые бежали по перепонкам от передних кромок крыльев назад — результирующее отталкивание от воздуха создавало активную тягу [Г2].


> * Многократно убедились: это — вот так, и по-другому не бывает *

Увы, бывает и "по-другому". Вот какой случай произошёл с аммиачной селитрой — минеральным азотным удобрением, которое производят в огромных количествах. На крупном химическом заводе в Оппау (Германия) аммиачную селитру выпускали с небольшой примесью сульфата аммония — тоже широко применяемого удобрения. Потребность в удобрениях — лишь в сезон, когда они вносятся на поля, т.е. осенью, поэтому почти весь год завод работал, накапливая готовую продукцию на складе. А порошок аммиачной селитры неудобен в обращении тем, что он весьма гигроскопичен: легко поглощает влагу из воздуха и слёживается, превращаясь в камнеподобные глыбы. Когда приходило время отгрузки, слежавшиеся глыбы приходилось измельчать. Поначалу для этого использовали ломы, кирки и отбойные молотки, но затем решили применить взрывчатые вещества. В выдолбленные углубления закладывали небольшие динамитные шашки и подрывали их. Пробные взрывы оказались удачны, и на эту продвинутую технологию перешли полностью. Несколько тысяч взрывов прошли "на ура", но 21 сентября 1921 г. селитра сдетонировала. Страшным взрывом был уничтожен не только склад и весь завод — серьёзно пострадал и город. Более 500 человек было убито. Там, где стоял склад, образовалась воронка глубиной 20 и площадью 165 на 100 метров. Это была одна из крупнейших катастроф в истории взрывчатых веществ. Причём, взрывчатым оказалось вещество, у которого никто даже не подозревал такого свойства — ведь, до описанного случая, оно вело себя инертно.

## Некоторые диковины из биологии


### Зачем зебрам чёрно-белая полосатая окраска?


На накой вопрос обычно отвечают: "Это что-то типа покровительственной, маскирующей окраски — когда зебры находятся в зарослях". Очень смешно. В каких зарослях? Зебры живут на открытых пространствах саванн, и, именно из-за своей демаскирующей окраски, они бросаются в глаза с огромных дистанций. При том, что назначение чёрно-белых полосок отнюдь не маскировочное, трудно заподозрить, что именно такая раскраска играет у зебр ключевую роль в спасении от хищников. Тем не менее, это так.

Главные природные охотники на зебр — львицы, которые охотятся не в одиночку, а группами (семьями). А зебры — стадные животные, и неспроста они держатся стадами. Стадо — это мощь, которая способна противостоять львицам вполне успешно. Для появления шанса на удачную охоту, львицы обычно придерживаются такой тактики: подобраться к стаду сразу с нескольких сторон. Как только зебры замечают львиц, всё стадо бросает кормёжку, снимается и бежит — не туда, куда его гонят, а туда, куда само хочет. Те львицы, которые оказываются на пути бегущего стада, не опасны: они сами уступают дорогу стаду, потому что иначе их просто растопчут. Те львицы, которые оказываются сзади бегущего стада, тоже не опасны: львицы бегают медленнее зебр, и к тому же стараются не приближаться к ним сзади, чтобы не получить дробящий удар копытом по морде. Опасны те львицы, которые оказываются с боков от бегущего стада. Вот тут-то и вступает в игру окраска зебр. Из-за этих чёрно-белых полосок, хищник дезориентируется, не воспринимая контуры отдельных животных. По логике своего охотничьего инстинкта, львица должна бросаться на отдельное животное, а не на тысяченогого монстра. На практике это выглядит так: львицы просто провожают печальными взглядами проносящееся мимо них стадо. Вот если львицам удаётся отбить зебру от стада, тогда её чёрно-белые полоски уже не помогают.


### Как пустынные ящерицы ныряют… в песок


Пустынная ящерица, вышедшая на поверхность и далеко отошедшая от входа в свою норку, рискует стать добычей хищной птицы — от которой не спастись бегством по песку. Вариант для спасения — быстро спрятаться. Но как это сделать на открытой песчаной поверхности? А вот как: быстро зарыться в песок. Некоторые ящерицы справляются с этой задачей виртуозно, хотя их лапки мало приспособлены для копания. Ящерица включает в работу всё тело, заставляя его быстро вибрировать — при этом, контактирующий с телом песок приобретает свойство текучести, и ящерица погружается в него. Такое вибрационное погружение происходит ошеломляюще быстро: секунда — и на месте, где только что была ящерица, уже никого нет.


### Способы добычи рыбы у птиц


Орланы, скопы с бреющего полёта выхватывают рыбину из воды своими когтистыми лапами.

Цапля, бродя на длинных ногах по мелководью, способна, благодаря длинной гибкой шее, совершить стремительное клюющее движение в огромном секторе.

Пеликаны обычно используют тактику коллективного загона: сев на воду и выстроившись полукругом, они с шумом гонят рыб на прибрежное мелководье, где затем "черпают" рыб с помощью своих огромных подклювных мешков.

Зимородок, сидя над водой, например, на ветке, поджидает рыбёшку — и, с нырка, наносит ей клювом кинжальный удар.

Баклан ныряет на глубину до 20 метров и хватает клювом рыбу, соревнуясь с ней в скорости и манёвренности; эти догонялки под водой бакланы вытворяют, совершая гребущие движения перепончатыми лапками.

Пингвины считаются нелетающими птицами, но это не совсем верно — они, буквально, летают под водой, используя свои короткие жёсткие крылья как движители и рули. При скорости и манёвренности пингвинов, косяковая рыба является для них вполне доступной добычей.

Олуши добывают морских рыбин, находящихся на глубинах даже в несколько метров, ныряя за ними с отвесного скоростного пикирования.

Ножеклювы, водорезы летают над водой на предельно малой высоте, опустив в воду конец удлинённой нижней половины клюва. Натыкаясь на рыбёшку, нижняя половина клюва поднимает её из воды, и клюв рефлекторно схлопывается.

Африканская чёрная цапля использует удивительный способ подманивать рыбью молодь. В жаркий день на мелководье вода обеднена кислородом, и рыбки предпочитают затенённые участки, где вода прохладнее, и кислорода больше. Цапля расправляет крылья и смыкает их спереди, формируя зонтик над опущенной головой. Рыбки плывут в тень, создаваемую этим зонтиком…


### Как плавает рыба-меч


Рыба-меч — одно из самых быстрых созданий в океане. Охотится, в том числе, на кальмаров — с их знаменитым реактивным способом движения — и легко их догоняет. Шестиметровая рыба-меч развивает в воде скорость в 120 км/ч (для сравнения: самый быстроногий обитатель суши, гепард, разгоняется при непродолжительном преследовании добычи до скорости в 110 км/ч). Поражает и то, насколько быстро рыба-меч набирает свою сумасшедшую скорость. Известно про хранящийся в одном из морских музеев фрагмент борта парусника с застрявшим обломком меча этой рыбы. Для того, чтобы насквозь пробить медную и двойную дубовую обшивки, скорость при ударе должна была составлять не менее 80 км/ч. И эту скорость рыбина набрала на длине броска всего в пару метров!

И вот, вопрос: как рыба-меч такое вытворяет? Что является у неё настолько эффективным движителем в воде — неужели плавники и хвост? Нет, не плавники и не хвост. Мощные плавники у неё имеются — это пара горизонтальных грудных плавников, рулей глубины, с помощью которых рыбина может совершать на ходу фехтовальные движения мечом вверх-вниз, и спинной плавник, для совершения фехтовальных движений мечом вправо-влево. Эту тройку плавников можно использовать только как рули — особенно на больших скоростях! — да и хвост используется только как руль поворота. Это жутковато выглядит: плывущая без потери своей огромной скорости рыбина, которая не шевелит ни плавниками, ни хвостом. Мистика какая-то!

А подсказка к разгадке такова: рыба-меч, пойманная и вытащенная из воды в лодку, дрожит всем корпусом — мелкой быстрой дрожью. Едва ли можно сомневаться в том, что она пытается делать то же самое, что она делает в своей естественной среде обитания, т.е. в воде. Так и есть: то, что нашими глазами воспринимается как мелкая быстрая дрожь, в действительности является волнами — с чередованиями выпуклостей и вогнутостей — бегущими по бокам корпуса от головы к хвосту. Эти бегущие по корпусу волны и являются эффективным движителем в воде. С какой скоростью рыба-меч пускает по корпусу волны, которые "цепляются" за воду, с такой скоростью она и продвигается в воде.

Быстро, экономично, бесшумно!


### Как падающая кошка переворачивается лапами вниз?


Физики, со своим знанием дела, отвечают: "Кошка использует для этого закон сохранения момента импульса!" А — точнее, конкретнее? "Кошка, — объясняют они, — быстро крутит хвостом, как пропеллером, отчего всё тело проворачивается в противоположную сторону". Эх, товарищи учёные!.. Хорошо заметно даже при визуальном наблюдении — не говоря уже про кадры замедленного воспроизведения — что, переворачиваясь в падении из положения "спинкой вниз" в положение "спинкой вверх", кошка не крутит хвостом, "как пропеллером". Она же, как говорится, не дура! Даже крути она хвостом, делая четыре оборота в секунду — при моменте инерции хвоста, в десять раз меньшем момента инерции остального тела, один оборот тела длился бы 2.5 секунды, а полуоборот, соответственно, 1.25 секунды. Многовато будет! При нулевой начальной скорости свободного падения, за первые 1.25 секунды кошка пролетела бы по вертикали примерно 7.6 метра. В действительности, кошка успевает выполнить свой полуоборот, пролетев по вертикали всего 1.5 метра (а падение с меньших высот для неё безопасно). Как же она умудряется это делать?

Кошка и в самом деле использует закон сохранения момента импульса, согласно которому, нулевой момент импульса, бывший у неё на старте падения, должен оставаться нулевым на протяжении всего падения. Но кошка использует этот закон не топорно, а виртуозно. Она вращает два разных участка тела в противоположные стороны — отчего суммарный момент импульса остаётся нулевым — но этими двумя участками тела являются не хвост и всё остальное, а передняя часть тела (голова, передние лапы, грудной отдел) и его задняя часть (поясничный отдел, задние лапы, хвост). При этом, свой полуоборот кошка выполняет в два этапа, на первом из которых момент инерции задней части гораздо больше, чем передней, а на втором — ситуация обратная.

Начав падать спиной вниз, кошка немедленно делает момент инерции у передней части тела минимальным — для чего она поджимает голову и передние лапы — а момент инерции у задней части максимальным — для чего она вытягивает задние лапы, относя их от туловища, и задирает хвост. В такой конфигурации она, скручивая позвоночник, поворачивает переднюю часть тела относительно задней на угол, равный примерно 180°. При такой скрутке, суммарный момент импульса остаётся нулевым: передняя часть поворачивается в одну сторону, а задняя — в другую. Но, поскольку момент инерции у задней части гораздо больше, чем у передней, то, в результате описанной скрутки, передняя часть провернётся, практически, на 180°, т.е. передние лапы уже окажутся снизу, а задняя часть провернётся на пренебрежимо малый угол. Далее кошка быстро изменяет соотношение моментов инерции: в передней части тела она поднимает повыше голову и вытягивает вниз передние лапы, а в задней — поджимает задние лапы и переводит хвост в положение, параллельное позвоночнику. Далее ей останется вернуть позвоночник из скрученного состояния в обычное — при этом, передняя часть, практически, не изменит своей ориентации, а задняя часть провернётся на угол, примерно равный 180°. В результате — все четыре лапы окажутся снизу.


### Как три собачки прогоняют кобру


В каком-то сериале про живую природу показали удивительный сюжет. Если не ошибаюсь, дело происходило где-то в Северной Африке, около логова большой семьи мелких зверьков — луговых собачек или вроде того. Днём почти все взрослые собачки разбежались по своим собачьим делам, и на попечении нескольких старших остался "детский сад" в логове. Тут-то и решила наведаться в логово крупная кобра — не иначе как с намерением подкрепиться.

Дозорные заметили её ещё на подступах, сыграли тревогу, и вот на перехват выбежали три собачки — каждую из которых кобра превосходила по весу раз в пять. Но никакой паники у этих собачек не наблюдалось, они прекрасно знали, что делать. Можно было предположить, что они сейчас подберутся к кобре с трёх сторон и будут по очереди "цапать" её сзади. Но нет — эти малявки прогнали кобру, даже не вступая с ней в физический контакт. Жаль, что в фильме этот потрясающий метод воздействия не был объяснён диктором. А происходило следующее.

Три собачки, немного рассредоточившись, выстроились перед коброй почти "в линию" — на расстоянии, немного превышающем дальность её броска. Кобра подняла голову, раздула свой капюшон и зашипела. Эта прямая угроза не оказала на собачек никакого воздействия; они начали представление. Вот собачка, припавшая к земле, резко изменила позу, высоко подняв голову, и сопроводила это движение коротким верещанием. Кобра немедленно отреагировала — повернула голову, нацелившись прямо на эту собачку. Но тут другая собачка резко припала к земле и издала такое же верещание. Кобра вновь немедленно отреагировала, повернувшись к новой цели. Инстинкт у неё такой — смотреть на цель фронтально. Что-то ворохнулось и пискнуло — тут же инстинктивный поворот в ту сторону! В другом месте что-то ворохнулось и пискнуло — снова инстинктивный поворот! Так три собачки некоторое время кружили голову кобре — пока она ещё успевала делать эти бестолковые повороты. Но собачки потихоньку увеличивали темп — и вот он стал для кобры уже невыносимым: инстинкт требует поворачиваться туда-сюда, а мышцы не в состоянии это выполнить! Пришлось кобре сдуть свой капюшон, опустить голову на землю и ползти восвояси.


### Как кот рыбачит с помощью вибрисс


В тропических лесах обитает редкий вид кошачьих, вибриссы (усы) у представителей которого раза в три длиннее, чем у наших домашних кошек. Трудно догадаться, что, с помощью этих длинных вибрисс, кот добывает рыбу!

Обычно на такую рыбалку кот отправляется ночью. Его потенциальная добыча — мелкая рыбка, затаившаяся на мелководье. Кот не видит её, но получает возможность её "засечь", если та поплывёт. Для этого кот вспугивает рыбок, чапая по воде лапой — и тут же опускает в воду кончики своих замечательных вибрисс. Если рыбка поплыла, она создаёт в толще воды характерные волны, которые, доходя до вибрисс, сообщают им микроколебательные движения. По характеру этих движений кот определяет положение и вектор скорости источника волн, т.е. рыбки — что даёт возможность рассчитать прыжок и схватить когтями рыбку, не видя её.


### Немного об ультразвуке


Когда люди слышат писк и щебетанье летучих мышей — они слышат далеко не все издаваемые ими звуки, даже очень громкие. Летучие мыши, которые охотятся на насекомых, активно используют ультразвук — если живёшь в тёмной пещере, а охотишься ночью, то обычное зрение мало помогает. Издавая ультразвуковые крики и улавливая их отражения от окружающих предметов, летучая мышь, через слуховой канал, "видит" окружающую обстановку, а также обнаруживает свою пищу — ночных насекомых в полёте. Чувствительность этого "акустического видения" поразительна. Экспериментаторы натянули в помещении тонкие проволочки, выключили там свет и пустили туда летучих мышей. В течение интенсивного облёта, ни одна из проволочек не была задета ни разу!

> Летит молодая летучая мышка. И, на влёте в свою пешеру, мордочкой об угол скалы — хрясь! И на землю — шлёп! Через некоторое время приходит в себя, открывает глазёнки, выплёвывает "жевачку" и говорит: "Блин, я когда-нибудь убьюсь с этим плеером!"

Большую роль играет ультразвук и в жизни морских обитателей. Дельфины и косатки используют ультразвуки для отнюдь не примитивного общения с сородичами. Кашалот же использует ультразвуковую локацию на больших глубинах, 2 километра и более — куда совсем не доходит свет с поверхности, поэтому там царит мрак, и обычное зрение там бесполезно. Издавая ультразвуковые крики и воспринимая их эхо, кашалот ориентируется на донном ландшафте и находит свою пищу — глубоководных гигантских кальмаров.

Учёные выдвигают гипотезы — одну нелепее другой — для объяснения случаев самоубийств китообразных, в том числе, массовых, когда животные выбрасываются на берег. А ведь эти случаи начались в середине ХХ века, когда на флотах стали применять ультразвуковые излучатели чудовищной мощности — для обнаружения подводных лодок. Это как же надо бить по слуху и нервам животных, чтобы родная среда обитания стала для них невыносимой, и они предпочли бы покинуть её?! Впрочем, продажные учёные будут до конца отбрёхиваться, валя всё либо на плохие навигационные способности китообразных, либо на их нездоровую психику — лишь бы не называть истинную причину их гибели.


### Тайны ловчей паучьей нити


На одном форуме в Интеренете было рассказано про удивительное наблюдение. Ранняя осень; с ветки свисает ниточка паутинки, к нижнему концу которой прицепился сухой листок своим черешком. Этот сухой листок скручен винтом — поэтому, при дуновениях ветерка, он крутится, причём, всё время в одну сторону. Ну, вот: ветерок дует и дует, листок крутится и крутится… Два часа наблюдалось кручение этого листка на паутинке — в одну и ту же сторону — и потом, после небольшого перерыва, ещё два часа! Как такое возможно, спрашивал наблюдатель — есть же у паутинки предел на кручение? А ему отвечают — всё нормально, нет у паутинки предела на кручение. Она способна к бесконечному прокручиванию!

Становится ещё интереснее, если вспомнить: при том, что ловчая паучья нить по прочности на разрыв превосходит сталь, эта нить способна при растягивающем усилии удлиниться на треть (!) — и лишь затем может порваться. Для сравнения: стальная нить рвётся при растяжении всего на 3–5%. Как же в паутинке совмещаются способность к колоссальному удлинению до разрыва и способность к бесконечному прокручиванию?

Ясно, что ни один материал не обеспечит такое сочетание свойств — если речь идёт о моно-нити. Достоверно известно, что ловчая паутинка — это не моно-нить, а пучок нановолокон. При формировании паутинки, каждое волоконце выходит из своего "сопла" (см. фото) на брюшке насекомого; эти "сопла", называемые паучьими шпулями или паучьими бородавками, имеют диаметр выходного отверстия не более 10 нанометров. Казалось бы, пучок сверхтонких волоконец не даёт особых преимуществ перед моно-нитью для обеспечения удлинения под нагрузкой и бесконечного прокручивания. Но это верно в том случае, если каждое волоконце без разрывов тянется на всю длину паутинки. А теперь представьте, что каждое волоконце идёт с разрывами, скажем, через 1 мм. Причём, все разрывы сгруппированы так, что они совпадают только у половины всех волоконец, а разрывы второй половины волоконец — сдвинуты на половину этого 1-миллиметрового отрезочка. И вот так разрывы одной половины волоконец чередуются с разрывами второй половины волоконец — по всей длине паутинки. Такая насыщенность разрывами — делает возможным бесконечное прокручивание в пучке волоконец, прилипающих друг к другу боковыми поверхностями. А это прилипание обеспечивается силами межмолекулярного сцепления — которые довольно значительны, ведь именно они поддерживают структуру молекулярных кристаллов. Причём, сила сцепления пары волоконец неоднородна на всём протяжении их контакта. Известно, что в каждом волоконце участки, дающие хорошее сцепление, чередуются с участками, не дающими хорошего сцепления. В каждой паре контактирующих волоконец сцепляющие участки одного волоконца находятся напротив сцепляющих участков второго. В состоянии, когда паутинка совсем нерастянута, этот контакт сцепляющими участками имеет наибольшую протяжённость — на половине длины каждого волоконца. При растягивающем усилии, волоконца скользят друг по другу, "защёлкиваясь" в положениях очередных наложений сцепляющих участков.

Вот так обеспечиваются свойства паутинки, сводящие к минимуму шансы вырваться у насекомого, попавшего в ловчую сеть — способность к огромному удлинению до разрыва и способность к бесконечному прокручиванию. Нанотехнологии, однако!


### Звёздная навигация у перелётных птиц


Многие из певчих птичек, гнездящихся на северных территориях Европы, а зимующих в Африке, совершают свои миграционные перелёты только в ясные ночи. Учёные провели изящный эксперимент со славкой-завирушкой, чтобы проверить предположение о том, что, при перелётах, эти птички ориентируются по звёздам, а заодно проверить — является ли знание миграционного маршрута врождённым.

Постановка этого эксперимента была образцово-показательной — если говорить о целенаправленной отсечке тех факторов, которые могли бы вызвать сомнения в однозначности выводов. Прежде всего, у подопытной птички следовало полностью исключить общение с сородичами. Поэтому учёные взяли яйцо из гнезда славки-завирушки и вырастили подопытную птичку в инкубаторе. Когда наступила осень, и пришло время отправляться на зимовку, птичка была доставлена в планетарий — где можно было воспроизвести картину звёздного неба, видимую из любой точки земного шара на любой момент осенней ночи. Для исключения возможности того, что птичка будет выбирать направление полёта, каким-то образом ориентируясь по магнитному полю Земли, картина звёздного неба в планетарии была специально повёрнута — т.е. "звёздные" север и другие стороны света не совпадали с истинными. А маршрут полёта учёным был известен: с севера Германии сначала в направлении на юго-восток, к Балканам, затем, после пролёта над Грецией, перелёт через Средиземное море и делее на юг, к верховьям Нила.

Итак, птичке показали звёздное небо, видимое в месте, где было взято яйцо, из которого она появилась на свет. Птичка пришла в полётное возбуждение и уверенно нацелилась лететь в направлении на "звёздный" юго-восток, т.е. по первому участку своего маршрута на зимовку. Через некоторое время звёздное небо в планетарии немного довернули — как будто часть маршрута оказалась преодолена. Птичка немедленно скорректировала свой "курс" — в согласии со своим новым "местоположением". Вот так, доворачивая картину звёздного неба в согласии с выбираемым птичкой курсом, исследователи получили полный маршрут её миграции — от родительского гнезда до верховий Нила в Африке — при привязке к "звёздным" сторонам света.

Значит, совершенно определённо, славки-завирушки — при своих перелётах с одного континента на другой — ориентируются по звёздам. Причём, в этом случае с подопытной птичкой всё выглядело так, будто она прекрасно знала маршрут, ни разу по нему не пролетев и не общавшись с сородичами. "Схема полёта, с привязкой к звёздам, записана у неё на генетическом уровне" — можно было ограничиться этой высоконаучной формулировкой, которая ровным счётом ничего не проясняет. Но исследователи оказались слишком дотошными. "Если маршрут записан у птички на генетическом уровне, то незнакомую картину звёздного неба она не переварит", — рассудили они и показали ей звёздное небо, видимое в Сибири. Птичка пришла в сильное замешательство… Действительно, в Сибири не бывала не только она, но и никто из её сородичей, курсировавших между Европой и Африкой… Но вот, решение оказалось принято: птичка уверенно нацелилась лететь на запад, прямиком в Европу! Исследователи с трудом верили в реальность происходящего. Доворачивая звёздное небо в соответствии с выбираемым птичкой курсом, её "довели" до гнездовий на севере Германии — а перелёт оттуда в Африку был для неё уже пройденным этапом.

Понятно, что не может быть и речи о записи маршрута на генетическом уровне, если птичка способна успешно решать непредвиденные навигационные задачи. Но как же она это делает? Неужели где-то в глубинах её врождённой памяти зашиты картины осеннего (и весеннего) звёздного неба для любого местоположения — да ещё с учётом того, что, в течение ночи, звёздное небо поворачивается вокруг полярной оси? Неужели птичка, глядя на звёздное небо, осознанно определяет своё местоположение и выбирает курс? "Тэк-с… вот те раз! Как это меня занесло в район Нижневартовска? Ладно, надо возвращаться в Ганновер. Сначала двинем курсом вест, это во-о-он на ту звёздочку. Пошла, родимая!" Ну, смешно же — допустить, что птичка, с её 4-граммовым мозгом, обладает колоссальной памятью на картины звёздного неба и так хорошо знает географию. Проще допустить, что птичка вообще не осознаёт, как решается навигационная задача и как выбирается курс — птичка лишь воспринимает вводные, т.е. картину звёздного неба, а ведёт её в полёте нечто, которое можно назвать автопилотом. Подобный автопилот иногда включается и у людей: находясь в опьянении или в расстроенных чувствах, человек добирается до дома, совершенно не осознавая и не помня, как ему это удалось. Вот и птички совершают перелёты, находясь в изменённом состоянии сознания, а приходят в себя, долетев до места назначения. Автопилот не подкачает!


### Чем мы видим?


Был такой диалог.

> — Интересно разобраться с тем, как у нас возникают визуальные образы. Вот, например, чем ты видишь?

> — Глазами, естественно! — задницей, что ли?!

> — А когда ты спишь, сны видишь?

> — Вижу.

> — Но твои глаза при этом закрыты?

> — Закрыты.

> — Так чем же ты сны видишь — задницей, что ли?

Товарищ задумался… действительно, было отчего задуматься. Глаз считается органом зрения, но полноценные визуальные образы могут видеться без участия глаз. Если человек видит то, что не соответствует реальной окружающей обстановке, находясь при этом в бодрствующем состоянии, то такие "мнимые образы" называются галлюцинациями и считаются следствием тех или иных патологий в работе центральной нервной системы. Сновидения же не считаются следствиями патологий только потому, что неприлично сводить к патологиям то, что испытывают почти все люди. Но разве есть принципиальная разница между галлюцинациями и сновидениями? Не являются ли те и другие продуктом работы одного и того же "киноаппарата" — зрительного процессора — который способен превращать в визуальные образы потоки сигналов, поступающие на разные его входы, и лишь к одному из этих входов подключен канал восприятия "через глаза", а к другим входам подключены совсем другие каналы? Тогда, если бы повреждались глаза или глазные нервы, терялась бы способность видеть "через глаза", но сохранялась бы возможность видеть по другим каналам, в частности, видеть сны. Но если бы не работал зрительный процессор, то не было бы возможности видеть ни по одному каналу. Действительно, слепые от рождения не видят не только "через глаза", они не видят и снов.


### Тайна аккомодации зрения


Научные представления о том, как работает зрительное восприятие "через глаза", основаны на сравнении глаза с фотоаппаратом. Полагают, что чёткое видение предметов, находящихся на различных удалениях (аккомодация зрения), обеспечивается благодаря созданию резких изображений этих предметов на сетчатке. До сих пор в офтальмологии считается, что аккомодация осуществляется через физические манипуляции с хрусталиком: якобы, сдавливание хрусталика с боков делает его поверхности более выпуклыми, отчего его преломляющая способность увеличивается, и он даёт резкую фокусировку света от более близких предметов.

К этим представлениям хорошо подходит термин "мракобесие". Строение человеческого глаза в разрезе приведено во многих учебных пособиях, и хорошо показано, что хрусталик просто прикреплён, за свой ободок, к удерживающей его на положенном месте соединительной ткани. Ближайшая к хрусталику мышца, т.н. цилиарная, изменяет диаметр зрачка, но на хрусталик она не воздействует. Т.е., мышц, которые могли бы сдавливать хрусталик с боков, физически нет, и офтальмологам это должно быть известно лучше, чем кому-либо ещё. Им также должно быть известно, что многие из тех пациентов, у которых хрусталики были удалены, сохраняли способность к аккомодации в частичном объёме, а некоторые — даже в полном. Вывод однозначен: аккомодация осуществляется НЕ через изменение выпуклости поверхностей хрусталика.

Бейтс полагает, что перестройка фокусировки глаза осуществляется через сжимание всего глазного яблока в продольном направлении, для чего должны согласованно сокращаться все четыре прямые мышцы глаза: верхняя, нижняя, правая и левая. Но исследования показывают, что эти четыре мышцы обеспечивают только повороты глазного яблока в глазнице. И оказывается, что перестройку фокусировки глаза делать физически нечем.

Тогда возникает вопрос: а так ли уж нужна она, перестройка фокусировки? Может быть, изощрённая работа зрительного процессора позволяет формировать чёткий визуальный образ в отсутствие чёткого изображения объекта на сетчатке? Допустим, что это так, но ведь мы хорошо знаем, что когда мы резко видим близкие предметы, мы нерезко видим дальние предметы, и наоборот. Тогда зрительный процессор, формируя чёткие визуальные образы, всё-таки должен как-то осуществлять "настройку" на ближние или дальние предметы. И эта "настройка" может делаться следующим образом. Помимо четырёх прямых мышц, к каждому глазному яблоку прикреплены по две слабые косые мышцы — которые, сокращаясь и расслабляясь с определённым сдвигом по фазе, обеспечивают вращательные микродвижения глаз. При рассматривании предмета, глаза совершают скачки от точки к точке, и на каждой такой точке обычно происходит замирание, в течение которого глаза совершают вращательные микродвижения (см. рис.). Смысл этих вращательных микродвижений — ради которых имеются специальные мышцы! — остаётся загадкой для науки. А ведь, благодаря этим вращательным микродвижениям, у зрительного процессора имеется возможность оценивать расстояния до предметов и селектировать их по удалённости!

Действительно, если представить, что линия взора зафиксирована в пространстве, а точечный предмет совершает около этой линии небольшое вращательное движение, то изображение этого предмета на сетчатке выписывает соответствующую окружность. Аналогично, если линия взора, из-за вращательных микродвижений глаза, обращается около неподвижного точечного предмета, то его изображение на сетчатке тоже выписывает соответствующую окружность. Причём, при одних и тех же вращательных микродвижениях глаза — чем ближе предмет к глазу, тем больше радиус окружности, которую выписывает его изображение на сетчатке. Значит, концентрируя усилия на обработку изображений, выписывающих на сетчатке меньшие или большие окружности, зрительный процессор имеет возможность формировать чёткие визуальные образы далёких или близких предметов [Н4].


### Зачем у кошки вертикальные зрачки?


Кошка — ночной охотник на мышей и крыс. В условиях слабой освещённости, на охоте значительную роль играет слух кошки, но решающий бросок за добычей она обычно делает на основе зрительной информации. Для того, чтобы рассчитать этот бросок, кошке не требуется видеть жертву настолько отчётливо, чтобы различать каждый волосок в её шёрстке — а требуется правильно оценить расстояние до жертвы. Требуемая точность оценки этого расстояния не обеспечивается стандартным методом зрительной аккомодации, поскольку, в условиях слабой освещённости, чёткость зрительного образа жертвы весьма невысока, и глубина резкости при её визуальном восприятии оставляет желать лучшего. Если, тем не менее, кошка безошибочно оценивает расстояние до жертвы, то, значит, она использует для этого не зрительную аккомодацию, а какой-то иной механизм.

Две вертикальные щели зрачков кошки подсказывают, что в её зрительном аппарате использовн принцип стерео-дальномера — с базой, равной расстоянию между зрачками. Чем ближе к кошке находится предмет, тем больше угол между двумя направлениями движения света, идущего от предмета и попадающего в тот и другой зрачки. Соответственно, всё больше расходятся, друг по отношению к другу, изображения предмета на сетчатках того и другого глаза. По величине этого расхождения изображений и определяется расстояние до предмета, даже если сами изображения не являются чёткими.

Корректная работа такого стерео-дальномера требует, чтобы геометрия его двух оптических входов оставалась постоянной. Для этого кошка не должна поворачивать глазные яблоки, т.е. она не должна "косить глазами" и не должна сводить зрачки при рассматривании близких предметов. Простейшие наблюдения в домашних условиях показывают, что это так и есть в действительности.

Кроме того, известно: взрослая кошка, ослепшая на один глаз, утрачивает былые способности к ночной охоте. Всё сходится.


### Метаморфоз у насекомых


В школе нас учили, что у насекомых — примитивный жизненный цикл. Вот у млекопитающих мамаша вынашивает и производит на свет детёныша, которому остаётся только вырасти — это, мол, продвинутый жизненный цикл. А у насекомых — примитив: самка откладывает яйца, из которых выводятся не взрослые насекомые, а какие-то личинки, которые только жрут; и лишь затем, на стадии куколки или кокона, личинка превращается во взрослое насекомое…

Возможно, это выглядит примитивно — если не вдаваться в подробности того, как происходит метаморфоз. Личинка росла и развивалась делением клеток, но взрослое насекомое — это совершенно другой организм, с другими тканями и органами, клетки которых должны выполнять множество функций, которые отсутствуют у личинки. Т.е. для взрослого насекомого не годятся клетки личинки — даже их требуется переделать, не говоря уже про органы и ткани. И эта переделка начинается с того, что органы и ткани личинки, практически, полностью деструктурируются, превращаясь в однородный биомолекулярный "кисель". По-научному этот процесс называется — гистолиз. А уже из биомассы, получившейся в результате гистолиза, по-новому лепятся совершенно новые органы и ткани взрослого насекомого.

О том, что метаморфоз происходит через стадию "киселя", отлично знают многие пчеловоды. У пчёлки метаморфоз происходит внутри запечатанной сотовой ячейки. Выросшая личинка пчелы — это белый червячок, занимающий почти весь объём ячейки. Как непохож этот червячок на молодую пчёлку, которая прогрызёт крышечку ячейки и выберется наружу! Но не всем личинкам суждено начать новую жизнь. Иногда соты с запечатанными личинками повреждаются, и становится видно их содержимое. Иногда в улье оказывается слишком много ячеек, из которых выведутся не рабочие пчёлки, а трутни — и тогда пчеловод пресекает массовое появление трутней, срезая крышечки их ячеек. Бывает, что это делается на той самой стадии — когда в ячейках находится однородный белый "кисель".

Жизненный цикл с метаморфозом, проходящим через стадию гистолиза — это грандиозный камень преткновения для современной биологии. Где ей объяснить такие чудеса, если она даже не может объяснить, чем живое отличается от неживого?


### О роли учения Чарльза Дарвина


Книга Ч.Дарвина "Происхождение видов" [Д2] считается великим вкладом в естествознание. Это отповедь креационистам — которые полагают, что все многообразные формы живой природы появились не в результате естественных процессов, а были созданы Творцом (или Творцами). Дарвин, прежде всего, обращает внимание на палеонтологические факты, которые бесспорно свидетельствуют о развитии растительного и животного мира Земли — включая вымирание одних форм и замену их другими, новыми. Таким образом, налицо свидетельства о биологической эволюции — которую, в принципе, могли проводить те же Творцы. Но с этим Дарвин категорически не согласен: он намерен показать, что эволюция происходила без сверхъестественных вмешательств.

Движущей силой такой эволюции является, по Дарвину, естественный отбор — по аналогии с искусственным отбором, проводимым селекционерами. В живой природе, даже близкородственные особи немного отличаются друг от друга по самым разным признакам. Отбирая особей с теми или иными предпочтительными отличиями и получая от них потомство, селекционеры за несколько таких шагов добиваются, например, значительных перемен в облике по сравнению с исходным материалом. В дикой же природе, векторы естественной эволюции определяются не прихотью селекционеров, а, по Дарвину, борьбой за существование. Если то или иное отличие даёт хотя бы незначительное преимущество по жизни, то оно с большей вероятностью передаётся следующим поколениям и, таким образом, закрепляется и развивается. В итоге, выживают "наиболее приспособленные", а "менее приспособленные" вымирают.

Увы, такой подход принципиально не допускает самых значимых шагов в биологической эволюции, т.е. достаточно радикальных эволюционных превращений. Например, уже во времена Дарвина были известны палеонтологические и эмбриологические указания на то, что птицы произошли от ящериц. Но случайные вариации физических параметров организма не дадут такой кардинальный результат, как превращение ящерицы в летающую птицу — ни за какие миллиарды лет. Ведь если параметры варьируют случайно, то равны вероятности отклонений как в ту, так и в обратную стороны — а факторы, обеспечивающие накопление "правильных" отклонений, отсутствуют. Действительно, разве имели бы преимущества в борьбе за существование какие-то полу-птицы, ещё не способные летать? Конечно, не имели бы. Хуже того, эти полу-птицы, со своими полу-крыльями, не умели бы толком ни летать, ни бегать — и, по логике Дарвина, их бы смёл с лица Земли естественный отбор, как совершенно неприспособленных. Кстати, естественный отбор может "сметать с лица Земли" только тех, кто уже населяет Землю — значит, самые первые биологические формы, с которыми начал работать естественный отбор, появились не в результате естественного отбора. Дарвин это хорошо понимал, поэтому старательно обходил этот убийственный для его теории вопрос.

В итоге оказывается: о том, что было на самом старте биологической эволюции, Дарвин умалчивает, а происходить, по Дарвину, эволюция не могла. Каков же смысл в написании многословной книги, если заглавная проблема не решена? Дело в том, что смысл этой книги отнюдь не отражён в заглавии. Ключевой вопрос вот какой: что Дарвин понимает под видами, о происхождении которых он рассуждает? "Термин "вид" я рассматриваю как произвольный, присвоенный ради удобства для обозначения близко сходных между собой особей, и не отличающийся в основном от термина "разновидность"" [Д2]. Разновидностями он называет то, что сейчас называется породами у животных и сортами у растений. Не оговорился ли Дарвин, уравнивая виды с породами-сортами? Нет, вот ещё цитаты: "виды — только хорошо выраженные и постоянные разновидности" [Д2]. И ещё: "мы будем относиться к видам таким же образом, как относятся к родам те натуралисты, которые допускают, что роды — только искусственные комбинации, придуманные ради удобства. Многим такая перспектива, может быть, не улыбается, но зато мы навсегда освободимся от тщетных поисков неуловленной до сих пор и неуловимой сущности термина "вид"" [Д2].

Современные биологи, не читавшие Дарвина, изумятся — как великий британский учёный мог писать такую чушь? А разгадка проста: цель оправдывала средства. Назначение книги Дарвина — заболтать, практически, сложившееся к тому времени верное понимание того, что такое биологический вид. Как известно, важнейшим признаком принадлежности особи к тому или иному виду является не облик, не ареал обитания, не пищевой рацион и поведенческие повадки — а способность к производству жизнеспособного и плодовитого потомства в результате контактов с противоположным полом только того же самого вида. Способность к производству жизнеспособного и плодовитого потомства называется фертильностью; противоположное качество называется стерильностью. По критериям на основе фертильности-стерильности выстраивается современное разделение на виды: при скрещивании представителей разных видов, потомство иногда бывает, но оно стерильно.

Дарвину это было хорошо известно: "гибриды, или помеси, между всевозможными породами голубей вполне фертильны, как я могу свидетельствовать на основании моих собственных опытов, нарочно предпринятых с этой целью над наиболее резко различающимися между собою породами. Но едва ли найдётся хоть один точно установленный случай полной фертильности от гибридов двух отчётливо различающихся видов животных" [Д2]. Впрочем, это знание не мешает ему писать далее: "фертильность при скрещиваниях не составляет коренного различия между разновидностями и видами" [Д2], и "нельзя утверждать, будто у нас есть надёжный критерий, по которому можно различать виды от разновидностей" [Д2].

Львиную долю своей книги Дарвин посвятил не происхождению видов, а нудным заклинаниям о том, что строгого определения виду дать невозможно, потому что принцип "фертильность-стерильность", якобы, не всегда работает. Примеры приводит: родители, казалось бы, из одного и того же вида, а потомство стерильно, или, наоборот — родители, казалось бы, из разных видов, а потомство фертильно. Но дело-то в том, что эти примеры — "из одного и того же вида или из разных" — брались на основе классификации не по главному признаку видовой принадлежности, а по второстепенным: кто-то, "ради удобства", подразделял виды по цвету пёрышек, кто-то — по длине клювика, и т.п. А если, как сейчас и делается, подразделять виды по главнейшему признаку — на основе фертильности-стерильности — то всё становится на свои места. Да это и при Дарвине уже делалось: "две формы, …считавшиеся разновидностями, как только оказываются сколько-нибудь стерильными при скрещивании, большинством натуралистов сейчас же оцениваются как виды" [Д2].

Вот с таким, правильным пониманием того, что такое биологический вид, Дарвин и боролся всей своей книгой. Потому что из этого правильного понимания сразу следовало, что ни один новый биологический вид не может появиться естественным путём. Даже при целенаправленной работе селекционеров, в результате получаются всего лишь новые породы и сорта, но никак не новые виды. Откуда же взяться новому виду в естественных условиях? Если даже допустить, что, в результате невероятной последовательности случайных изменений, на свет появится особь "нового вида", то, по определению, ей не с кем будет произвести жизнеспособное и плодовитое потомство. "Как ни крути, а единственный шанс, который имеется у детёнышей нового вида — это их массовое и почти одновременное рождение… События такого рода могут быть лишь результатом тщательно подготовленной и великолепно проведённой операции. Такая операция… является сверхъестественным вмешательством… — для этого требуется соответствующая квалификация и знание кодов доступа" [Н2]. Хорошая иллюстрация к сказанному — эволюция компьютерных игр, которую делали у нас на глазах.

Выходит, что Дарвин боролся с прямыми указаниями на то, что биологическая эволюция происходила не сама по себе — её проводили искусственно. Книга Дарвина, получившая мощную рекламную поддержку, произвела массовое оболванивание и затормозила верное понимание природы вещей более чем на 150 лет. Вот почему эта книга считается великим вкладом в естествознание.

## Примеры гениальных технических решений


### Конструкции из треугольников


Из балок, скреплённых на своих концах, например, болтами, можно собрать многоугольники с разным числом сторон. У треугольника это число минимально, и такой треугольник имеет уникальное свойство. Многоугольник с любым большим, чем три, числом сторон, может быть под нагрузкой деформирован без изменения длин сторон — так, квадрат может быть "вытянут" в ромб, прямоугольник может быть "перекошен" в параллелограмм, и т.п. Треугольник же из балок, при условии отсутствия их сжатия-растяжения и гнутия, представляет собой абсолютно жёсткую фигуру даже при шарнирном скреплении концов балок. Вот почему ажурные сооружения, в которых требуется жёсткость при минимальном расходе строительного материала — фермы мостов, башни и стрелы строительных кранов, несущие конструкции перекрытий павильонов, и др. — делаются именно с треугольными элементарными ячейками.


### Балансир у каноэ


Жители многочисленных островных архипелагов в Тихом океане делали длинные узкие лодки — каноэ. Обычно их выдалбливали из древесных стволов. Днище такого каноэ имеет полукруглый поперечный профиль, дающий слабую остойчивость по крену — с возможностью лёгкого опрокидывания вбок. Можно повысить остойчивость, если прикрепить к днищу киль — но эта конструкция имеет серьёзные недостатки. Во-первых, непросто сделать такую конструкцию в условиях кустарного производства. Во-вторых, киль существенно ограничивал бы возможности плавания на мелководье. Было найдено решение, свободное от этих недостатков: параллельный корпусу лодки поплавок, отнесенный от корпуса на поперечинах. Такой поплавок играет роль балансира. Каноэ удерживается от опрокидывания в сторону поплавка — из-за его плавучести, а от опрокидывания в противоположную сторону — из-за веса поплавка, действующего через достаточно большой рычаг.


### Как поворачивает поезд


Железнодорожные пути проложены с плавными поворотами. Но у машиниста нет ни руля, ни штурвала — он не занимается рулением. Поезд, при соблюдении скоростного режима, сам удерживается на рельсах. Как же он поворачивает?

Обычно те, кто задумываются над этим вопросом, первым делом вспоминают про реборды железнодорожных колёс, которые "не дают поезду съехать с рельсов". На поворотах внешние колеса упираются ребордами о внешний рельс… ну, мол, всё понятно. Да нет, когда реборды трутся о рельс — а они трутся, а не катятся! — это сопровождается диким скрежетом и снопами искр. А, при соблюдении скоростного режима, дело не доходит до контакта реборд с рельсами — даже на поворотах. Проблема решена по-другому. Оба колеса железнодорожной колёсной пары посажены на ось с натягом, в результате колёсная пара может катиться только как целое, без малейших проворотов одного колеса относительно другого. А рабочая поверхность ободов колёс, которая катится по рельсам, сделана конусной — радиус внешней части обода меньше, чем радиус его внутренней части. Эта конусность ободов колёс и обеспечивает автоматическое подруливание. Допустим, колёсная пара вкатывается на участок, где железнодорожная колея начинает уходить влево. Продолжая катиться прямо, колёсная пара сдвигается вправо относительно колеи — и у правого колеса радиус участка конуса, контактирующего с рельсом, оказывается больше, чем у левого. Значит, при одинаковой угловой скорости качения колёс, правое колесо прокатывает больший путь, чем левое — что и означает выполнение поворота влево.


### Бочкообразный шкив


Было время, когда в технике широко применялась ременная передача: ведущий и ведомый шкивы соединялись замкнутым ленточным ремнём. При цилиндрической рабочей поверхности шкивов, такая передача вела себя капризно. Небольшие отклонения от параллельности осей шкивов или взаимный поперечный сдвиг шкивов, а также неоднородности в свойствах ремня работать на растяжение — всё это приводило к тому, что ремень соскальзывал с того или иного шкива, даже при наличии на них реборд, препятствующих этому соскальзыванию. Для тех, кто насмотрелся на то, как, на ходу, ремень "перелезает" через реборду и слетает со шкива, решение проблемы произвело шоковое впечатление. Это решение было такое: реборды убрать, а рабочие поверхности сделать не цилиндрическими, а бочкообразными — чтобы, на первый взгляд, максимально облегчить слетание ремня. В действительности, бочкообразные шкивы вытворяли чудеса: даже если в стартовом положении ремень на половину своей ширины свисал со шкива, то, после включения передачи, ремень затягивался на середины шкивов, где выпуклости максимальны — и больше оттуда не уходил.

Чтобы понять, откуда берутся силы, затягивающие ремень на середины шкивов, нанесём на ремень поперечные параллельные штрихи на всю ширину — с шагом, скажем, 1 см. При растяжении ремня, расстояния между штрихами увеличиваются, а локальные силы натяжения, действующие на каждый малый участочек ремня, направлены ортогонально штрихам. Если ремень находится не в середине бочкообразного шкива, а на его краю, то растяжение той кромки ремня, которая проходит по большему радиусу шкива, больше, чем растяжение другой кромки, которая проходит по меньшему радиусу. Значит, нанесённые на ремень штрихи непараллельны: они "расходятся веером". Но силы натяжения, которые действуют на каждый малый участочек ремня, остаются ортогональны этим штрихам. Векторно складываясь, эти силы дают компоненту, направленную в сторону расхождения штрихов, т.е. в сторону увеличения радиуса шкива. Эта компонента сил натяжения и обеспечивает "наползание" ремня на середины бочкообразных шкивов, а также препятствует уходу ремня с них.


### Чум, его ветроустойчивость


Традиционным жилищем кочевых народов тундр и лесотундр является чум. Его каркас — несколько шестов, расставленных по круглому периметру и наклонённых к центру; около вершин шесты связаны. На этот каркас навешивается снаружи обшивка из оленьих шкур. После её обвязки, получается жилище почти конической формы. Мы обращаем внимание лишь на одно из многочисленных достоинств такого жилища — его ветроустойчивость. Чум не крепится к земле, на которую он поставлен, но даже сильные порывы ветра не способны опрокинуть его. Секрет — в конической форме чума. Она исключает возникновение, из-за напора ветра, опрокидывающего момента — относительно точки периметра чума, находящейся с подветренной стороны.

Пусть угол, который составляют шесты с землёй, равен 60°. Тогда отрезок, соединяющий точку опоры подветренного шеста и срединную точку наветренного шеста, перпендикулярен этому наветренному шесту. А, поскольку давление на поверхность из-за напора ветра действует ортогонально этой поверхности, то опрокидывающий момент от ветра, попадающего на уровень полувысоты чума, равен нулю. Ветер, попадающий выше уровня полувысоты, создаёт опрокидывающий момент, а попадающий ниже этого уровня — создаёт противоположный момент, который прижимает наветренную сторону чума к земле. Из-за конусной формы чума, эффективная площадь воздействия ветра на нижнюю часть чума больше, чем на верхнюю. Поэтому суммарный прижимающий момент больше суммарного опрокидывающего, и, чем сильнее дует ветер, тем сильнее он прижимает чум к земле. Порывы ветра, которые опрокидывают КАМАЗы и валят опоры линий электропередач, для чума не страшны!


### ИЛ-2 — летающий танк


Авиаконструкторы, которые накануне Второй Мировой войны пытались поставить на боевой самолёт броневую защиту, терпели неудачу за неудачей, следуя традиционной схеме: броневыми плитами обшивались каркасные несущие конструкции. Результат оказывался неизменным: сама машина получалась настолько утяжелённой, что она не могла нести почти никакой "полезной нагрузки" — в частности, вооружения. В штурмовике ИЛ-2 было применено революционное решение: сами броневые плиты играли роль несущих конструкций. Броня была сразу и каркасом, и обшивкой всей носовой и средней части фюзеляжа. ИЛ-2 оказался самым крупносерийным боевым самолётом — не только во Второй Мировой войне, но и за всю историю авиации. О его огневой мощи и живучести ходили легенды.


### ТБ-7 — шедевр самолётостроения


У каждого винтового самолёта имеется потолок, т.е. предельная высота полёта. Даже если винтовая тяга обеспечивала бы на высоте ту же скорость, что и у поверхности земли, подъёмная сила крыльев на высоте была бы меньше из-за пониженной плотности воздуха — и, начиная с некоторой высоты, горизонтальный полёт стал бы невозможен. Но всё ещё хуже: двигателям, для сжигания топлива, требуется окислитель — кислород воздуха. На высоте плотность воздуха меньше, и, соответственно, там меньше кислорода. Это приводит к неполному сгоранию топлива и к потере мощности двигателями — что существенно понижает потолок.

В 1936 г. в СССР был создан тяжёлый скоростной высотный бомбардировщик ТБ-7. Первые же лётные испытания показали, что, имея потолок в 10 км, ТБ-7 был недосягаем для огня зенитной артиллерии, и, при скорости 430 км в час на высоте 8.6 км — с четырёхтонным грузом бомб! — превосходил там по скорости и манёвренности все серийные истребители того времени. Впервые в истории авиации тяжёлый бомбардировщик превзошёл по лётным качествам истребители! Как стало возможным такое чудо?

"…решение было гениально простым. ТБ-7 имел четыре винта и внешне выглядел четырёхмоторным самолётом. Но внутри корпуса, за кабиной экипажа, Петляков установил дополнительный пятый двигатель, который винты не вращал. На малых и средних высотах работают четыре основных двигателя, на больших — включается пятый, он приводит в действие систему централизованной подачи дополнительного воздуха. Этим воздухом пятый двигатель питал себя самого и четыре основных двигателя. Вот почему ТБ-7 мог забираться туда, где никто его не мог достать…" [С2].

Сегодня это гениальное решение известно многим под термином "механический наддув". Но было время, когда этот секрет охранялся как государственная тайна чрезвычайной важности.

## Пример гениального экономического решения


### Регулирование цен на зерно


Известен с успехом применявшийся метод государственного регулирования цен на зерно, основной продукт питания — без всяких мер командного или силового воздействия, в условиях свободного рыночного ценообразования.

Делалось так. Все продавцы и покупатели знали о нижней и верхней ценах за меру зерна, которые имели рекомендательный характер, а выбирались из таких соображений, чтобы цены из этого рекомендованного коридорчика были вполне доступны для трудящегося населения. Свободные рыночные цены могли стать меньше нижней цены или больше верхней цены, но пока цены были в пределах рекомендованного коридорчика, государство не вмешивалось. Теперь, представьте: приходит год с богатым урожаем, зерна на рынке становится много, и свободные рыночные цены падают ниже рекомендованного коридорчика. Тогда государь вступает в игру: он начинает скупать зерно по рыночной цене, т.е. по дешёвке. Зерна на рынке заметно убавляется, и цены возвращаются в рекомендованный коридорчик. Эти государевы запасы зерна — честно купленные! — могут годами лежать в хранилищах. А когда приходит неурожайный год, зерна на рынке становится мало, и рыночные цены взлетают выше рекомендованного коридорчика, государь пускает в продажу запасы зерна из хранилищ. Это зерно продаётся, опять же, по рыночной цене, которая в это время высока — но рынок насыщается зерном, и цены, опять же, возвращаются в рекомендованный коридорчик.

В итоге оказывалось, что — в условиях свободного рынка, без мер принуждения — государева казна только богатела, а народ всегда ел досыта. Едва ли такое можно было выдумать — надо полагать, что Марко Поло [П1] писал про это с натуры. И были эти порядочки заведены в Великой Тартарии. Которая процветала!

## Программный уровень


### Самоорганизация или программное управление?


Материалистическая наука полагает, что физический мир, в котором мы живём, возник сам собой, и действующие в нём физические законы утряслись сами собой, а феномены живых существ и сознания — эти феномены явились побочным продуктом слишком далеко зашедшей высокоорганизованности материи. По мнению И.Р.Пригожина, у частиц вещества есть природная способность к самоорганизации. Надо, мол, только не мешать частицам, и они быстренько самоорганизуются в атомы, и так далее — прямиком к самосознанию. За это учение дали Нобелевскую премию — а ведь никто никогда не наблюдал того, чтобы, в вакуумной камере, из свободных протонов, нейтронов и электронов "самоорганизовался" хоть один многоэлектронный атом. Учёные думали, что всё портят положительные заряды протонов — взаимное кулоновское отталкивание не даёт им слипнуться в ядро. Пробовали помочь веществу в деле его самоорганизации: направляли на образцы разогнанные протоны, чтобы они с разгона преодолевали кулоновское отталкивание ядер и включались в их состав, превращая их в более тяжёлые стабильные ядра. В рамках этой тематики, на ускорителях потребили несметное количество киловатт-часов электроэнергии. Результаты оказались смехотворны: протоны малых энергий просто рассеивались на ядрах, а при достаточно больших энергиях они проникали в ядра, которые становились нестабильными и моментально разлетались на осколки. Искусственный синтез сверхлёгких ядер (по термоядерной тематике) происходил с тем же успехом — т.е. ни с каким.

Это всё к тому, что доктрина о самопроизвольном образовании атомных структур вещества не получила ни единого экспериментального подтверждения — хотя на поиски этих подтверждений были затрачены колоссальные ресурсы. Можно, конечно, надувать щёки и заявлять, что эти затраты были, на самом деле, недостаточно колоссальные — и требовать всё новых и новых. Можно, однако, поступить честнее: признать, что атомы существуют не потому, что они такими самоорганизовались, а потому, что их делает такими некоторое организующее воздействие. В Новой физике это называется "структуро-образующие алгоритмы" [САЙТ]. Это такое программное управление физическими свойствами частиц, которое обеспечивает связанность этих частиц. Одни программные воздействия связывают пары "протон-электрон", т.е. подвешивают электрон на определённом расстоянии от протона, а другие программные воздействия связывают в ядро эти протоны — через их связи с нейтронами — вот и получается атом. Для каждого типа атомов — свой набор структуро-образующих алгоритмов. Такой подход охватывает и то, какие конкретно переключения физических свойств частиц приводят к их связанности, и вопрос об энергообеспечении этих процессов, и тайну дефекта масс у таких структур — не говоря уже про их элементарные свойства.

При таком подходе становится ясно, что обречены на неудачу попытки синтезировать ядра при отсутствии доступа к работе со структуро-образующими алгоритмами. Действуя чисто физическими методами, можно сделать стабильное ядро нестабильным и разрушить его, но синтезировать стабильное ядро из свободных частиц — такими методами не удастся.

В вопросе о том, на чём держатся атомные-ядерные структуры, физика, вооружённая доктриной "самопроизвольности", залезла в совершенно глухой тупик — но ситуация, поразительным образом, проясняется при допущении того, что здесь дело не обходится без работы специального программного обеспечения, управляющего веществом. Речь не о простой констатации наличия такого программного обеспечения — хорошо бы знать сам программный код! Если мы будем знать коды, определяющие физические свойства частицы, то мы сможем верно предсказывать её поведение в той или иной ситуации!

Базовая концепция Новой физики такова: весь физический мир существует благодаря соответствующему программному обеспечению — которое было разработано, отлажено, энергетически обеспечено и запущено в автоматическую работу. Пока эта работа продолжается, физический мир существует. Это программное обеспечение физического мира, в котором прописаны физические законы, находится, конечно, не в самом физическом мире — оно находится на надфизическом, программном уровне реальности. В русском языке это называется "на том свете".

При таких воззрениях, физика невероятно упрощается и — подчеркнём! — становится более адекватна экспериментальным реалиям. Особенно поразительно то, что известны феномены, которые принципиально необъяснимы никакими физическими свойствами — но ясно, что они могут быть легко реализованы чисто программными средствами!

О некоторых таких феноменах мы расскажем.


### Феномен отличия живого от неживого


Достоверно известно, что атомы, входящие в состав одушевлённых организмов — это точно такие же атомы, которые входят в состав неодушевлённых предметов. Тем не менее, поведение атомов в предметах и в организмах — радикально различается. Неодушевлённое вещество подчиняется действию физических и химических законов, химические реакции в нём идут бесхитростно — "в сторону энергетической выгодности". Вещество в одушевлённых организмах тоже подчиняется действию физических и химических законов, но биохимические реакции зачастую идут, во-первых, с запредельно высокими скоростями, и, во-вторых, с образованием таких "хитрых" соединений, которые ни при каких обстоятельствах не образуются в естественных условиях. Попытки свести эти чудеса к работе биологических катализаторов — ферментов — не проясняют вопрос, а, наоборот, ещё больше запутывают его. Ферменты были бы должны откуда-то знать — что и в какой последовательности им делать, ведь биомолекулы в организме строятся целевым образом, специально под конкретную задачу, которую требуется решать "здесь и сейчас" [Н3].

То, как это происходит в случае больших молекул белков, видно даже в сильный световой микроскоп. После формирования первичной структуры молекулы, т.е. правильной цепочки аминокислот, эта цепочка — без помощи ферментов! — сворачивается, скрепляясь слабыми связями и формируя свою вторичную структуру, а затем изгибается в конфигурацию третичной структуры. Заметим, что свернуться и изогнуться она может миллиардами способов, но реализуется один способ — который даёт именно ту конфигурацию, которая требуется для решения неотложной задачи. А после того, как молекула успешно поработала и выполнила своё предназначение, она сразу распадается — входившие в её состав аминокислоты пригодятся для новых молекул и новых задач!

Подобное поведение биомолекул производило на иных биохимиков такое сильное впечатление, что они всерьёз уверяли, будто эти биомолекулы имеют свой собственный разум — иначе, мол, происходящее не объяснить. Но ведь то, что вытворяют биомолекулы в разных частях организма, оказывается дивным образом скоординировано — и от эффективности этой координации зависит, будет ли организм жизнеспособен дальше. Неужели биомолекулы, своими молекулярными разумами, отслеживают потребности организма в целом? Не проще ли допустить, что у организма имеется центральное программное управление, которое, обеспечивая поддержание его жизненных функций, автоматически ставит локальные задачи, которые биомолекулы автоматически же и решают?

Вспомним: для поддержания жизнеспособности наших организмов, в них постоянно происходят биохимические процессы, которые поддерживают правильные температуру тела, концентрации ионов и проницаемости мембран, регулируют транспортные способности крови и лимфы, запускают регенерацию и борьбу с чужеродными бактериями и вирусами… Всё это делается без участия нашего сознания — т.е. в автоматическом режиме. А работа автоматики — это воплощение набора алгоритмов. Мы логично подошли к тому, что в живых организмах биохимические чудеса обусловлены специальным программным управлением — под восприятие которого, кстати, биомолекулы специально спроектированы. Действительно, они устроены так, чтобы лёгкими программными воздействиями, эффективно разваливающими у них одни химические связи, и эффективно создающими другие химические связи, конфигурации изменялись в требуемом направлении — что со стороны выглядит непостижимым чудом.

Но поведение вещества в живых организмах выглядит чудом с позиций физхимии, а ведь это чудо легко объясняется, если допустить, что вещество в живых организмах не только подчиняется физическим и химическим законам, но и охвачено дополнительным программным управлением. В русском языке проблема "отличия живого от неживого" решается всего двумя замечательными терминами: "одушевлённое" и "неодушевлённое". Раньше можно было долго и безуспешно пытаться понять — что такое душа. Теперь же, смотрите: душа — это дополнительное программное обеспечение, которое может быть подключено к телу. Пока оно подключено, тело живёт. После того, как оно отключается, тело остаётся подвержено только физическим и химическим законам — с известным результатом. Правда, обычно, говоря о душе, подразумевают лишь её верхние уровни — её осознаваемую часть, которая проявляется через переживания и чувства, и в которой находится всё то, что составляет личность человека: ум, память, характер… Но не будем забывать и про неосознаваемую часть души, которая поддерживает жизнеспособность тела.


### Феномен мгновенного переброса лазерного импульса на расстояние


Едва появились первые лазеры — импульсные, на кристаллах рубина — было сделано ошеломляющее открытие. Н.Г.Басов и сотрудники [Б1] работали с рубиновым генератором лазерных импульсов и с рубиновым же их усилителем. В обоих используются лампы-вспышки для перевода рабочих атомов в возбуждённое состояние, из которого они готовы высветиться. Разница же в том, что у генератора кристалл помещён в оптический резонатор, т.е. между двумя зеркалами, которые и обеспечивают скоординированное высвечивание возбуждённых атомов, дающее лазерный импульс — а усилитель таких зеркал не имеет и поэтому не может выдать лазерный импульс, его возбуждённые атомы могут лишь подпитать уже сгенерированный импульс. Расстояние между генератором и усилителем составляло около 2.5 м. Сгенерированный импульс разделялся полупрозрачным зеркалом: прошедшая часть мощности направлялась сквозь усилитель и, далее, на фотодетектор, а отражённая часть мощности направлялась мимо усилителя, на другой фотодетектор. Всплески фототоков от этих двух фотодетекторов наблюдали на двухканальном осциллографе. Сначала, при выключенном усилителе (т.е. при отключенной его лампе-вспышке) регулировали задержки в кабелях с фотодетекторов так, чтобы два всплеска фототока, по двум каналам, наблюдались синхронно. А затем — включали в работу и усилитель. И оказывалось, что всплеск фототока по каналу "сквозь усилитель" теперь получался раньше, чем всплеск фототока по каналу "мимо усилителя", в котором никаких изменений не делалось. Изумляла величина этого выигрыша во времени: она была слишком велика. Казалось бы: изменения делались только на длине усилителя. Если допустить совсем немыслимую ситуацию, при которой лазерный импульс проходил бы по включённому усилителю мгновенно (а это гораздо быстрее, чем со скоростью света), то даже тогда выигрыш во времени составил бы всего 1.6 наносекунды. А осциллограф чётко показывал: не 1.6, а целых 9 наносекунд. При длительности самого импульса в 3 наносекунды, эффект проявлялся вполне уверенно — как и у других групп исследователей, повторявших этот опыт.

В рамках традиционных физических подходов, никаких разумных объяснений этого феномена не существует, ибо абсурдна сама постановка задачи: "Каким образом лазерный импульс проходит по включённому усилителю быстрее, чем мгновенно?" Иных теоретиков [В1] так занесло, что в престижном научном журнале Nature они всерьёз выдали идею о том, что во включённом усилителе импульс движется вперёд по пространству, но вспять во времени: импульс, мол, появляется на выходе усилителя до того, как он входит в него. Бумага всё стерпела…

Мы же обратим внимание вот на что. Обнаруженный у Басова выигрыш во времени в 9 наносекунд — это как раз расстояние между генератором и усилителем, делённое на скорость света. Этому же правилу подчинялись выигрыши во времени и в повторениях опыта Басова. Такая закономерность подсказывает нам следующую интерпретацию: при выключенном усилителе, сгенерированный лазерный импульс идёт от генератора до усилителя, как и положено, со скоростью света — но, при включённом усилителе, сгенерированный импульс испытывает на этом отрезке мгновенный переброс. Идея о мгновенном перебросе лазерного импульса на расстояние в пару метров выглядит парадоксально, но "мгновенно" — это вам не "быстрее, чем мгновенно", и полученные парадоксальные результаты вполне объясняются без абсурдных допущений о движении вспять во времени.

Действительно, согласно Новой физике, свет — это отнюдь не фотоны, летающие между атомами со скоростью света. Концепция фотона, как переносчика порции световой энергии, имеющего независимое от атомов существование — эта концепция до сих пор представляет собой клубок не просто вопиющих, а по-дурному верещащих противоречий. Согласно же Новой физике, порции световой энергии могут быть только у атомов. Когда атом имеет порцию световой энергии, это и означает, что он имеет такую же энергию квантового возбуждения. Программы, отвечающие за устойчивость атома, поддерживают его, по возможности, в самом сильно связанном состоянии — а таковым является невозбуждённое состояние. Поэтому, как только у атома появляется энергия квантового возбуждения, сразу начинается поиск возможности избавиться от неё — например, перебросить её другому атому, находящемуся на расстоянии. Но сначала этот атом следует найти — ведь квантовый переброс энергии делается только адресно: с атома-отдающего на атом-принимающий. Поиск адресата выполняет специальная программа, которая сканирует пространство вокруг возбуждённого атома — всё расширяя радиус поиска. Быстродействием этой программы определяется скорость сканирования, которая и равна скорости света — но, когда атом-адресат выбран, квантовый переброс энергии возбуждения на него осуществляется, по нашим меркам, мгновенно. При этом, порция энергии не проходит по разделяющему атомы пространству. Производятся всего лишь одновременные перераспределения энергии у обоих атомов: у атома-отдающего энергия связи увеличивается за счёт пропадания энергии возбуждения, а у атома-принимающего всё происходит наоборот [САЙТ]. Такую процедуру можно выполнить только программными средствами.

Согласно этому подходу, движение кванта света — это цепочка последовательных квантовых перебросов порции энергии квантового возбуждения с атома на атом, причём, после поиска атома-адресата со скоростью света, сам квантовый переброс происходит, по нашим меркам, мгновенно. Т.е. мгновенный переброс световой энергии на расстояние — это совершенно типичное явление при распространении света. Просто, в обычных условиях, мгновенные перебросы квантов света происходят на очень малые расстояния, сравнимые со средним расстоянием между атомами (молекулами) в вещественной среде, по которой распространяется свет. Но, как выяснилось, можно создать условия, при которых мгновенный переброс квантов света возможен на расстояние в пару метров. Секрет — в одинаковости рабочих квантовых переходов у атомов генератора и усилителя. Пока в генераторе, после срабатывания лампы-вспышки, формируется лазерный импульс, программы-Навигаторы, которые ищут атомов-адресатов и, фактически, прокладывают путь квантам света, успевают просканировать и усилитель. Если там есть такие же возбуждённые атомы, как и в генераторе, то у них тоже работают свои программы-Навигаторы. В результате совместной работы программ-Навигаторов от атомов генератора и усилителя, путь квантам света из генератора оказывается проложен до конца усилителя — туда и происходят их мгновенные квантовые перебросы.


### Феномен локально-абсолютных скоростей


Ещё в школе нас учили, что движения тел относительны, и нельзя сказать точно, кто движется, а кто покоится, ведь если тело А движется относительно тела В, то и тело В движется относительно тела А. Увы, эта формальная логика не годится для реального физического мира, где тела взаимодействуют друг с другом и испытывают ускорения. Птолемей считал, что Земля покоится в центре мира, а вокруг неё обращаются Луна, Солнце и планеты — всё как нам видится. Но на основе таких воззрений невозможно осуществить межпланетный полёт. А возможно — на основе воззрений Коперника: планеты обращаются вокруг Солнца. Оказывается, есть указания для правильного выбора — кто вокруг кого вращается, и кто движется, а кто покоится. Будет ли кто-то всерьёз утверждать, что, в процессе полёта "Земля-Венера", космический аппарат покоится, а Солнце и планеты движутся так, чтобы Земля из-под аппарата ушла, а Венера под него подставилась? Нет, конечно: те, кто осуществляют межпланетный полёт, приводят в движение космический аппарат, а не планеты.

Формально-логически, у космического аппарата есть множество скоростей: относительно Земли его скорость одна, относительно Солнца — другая, относительно Венеры — третья, и т.д. Но, физически, текущая скорость у космического аппарата — одна-единственная, и именно её требуется знать, чтобы адекватно управлять его полётом. Так происходит вот почему. От скорости аппарата зависит его кинетическая энергия, которая изменяется в ходе полёта однозначным образом. А, поскольку зависимость кинетической энергии от скорости не линейная, а квадратичная, то однозначное приращение кинетической энергии при конкретном приращении скорости возможно только при конкретном значении самой скорости. Эту скорость можно было бы называть абсолютной, но практика межпланетных полётов показывает, что в Солнечной системе нет одной-единственной системы отсчёта, по отношению к которой скорости всех объектов оказываются абсолютными — таких систем отсчёта несколько, и их "зоны действия" не перекрываются друг с другом, будучи чётко разграничены в пространстве! В припланетной области (у Земли радиус этой области — около 900 тыс. км) абсолютная скорость правильно отсчитывается только в системе отсчёта, связанной с центром этой планеты — а в межпланетном пространстве, свободном от этих припланетных областей — только в системе отсчёта, связанной с центром Солнца. При пересечении границы припланетной области, у космического аппарата происходит физическое переключение в другую систему отсчёта и резкое изменение типа кеплеровой траектории. Из-за разграничения "зон действия" для различных систем отсчёта абсолютных скоростей объектов — а такое разграничение можно организовать только программными средствами! — эти скорости правильнее называть локально-абсолютными [САЙТ]. Заметим, что локально-абсолютные скорости планет равны нулю, несмотря на их орбитальное движение вокруг Солнца!

Если локально-абсолютные скорости имеют такой большой смысл, то этот смысл должен проявляться и в экспериментах с движущимися часами. Помните, Эйнштейн поучал, что у движущихся часов "время замедляется"? Сегодня мы точно знаем, что не время замедляется, а всего лишь ход часов — да и то не у всех. Но сейчас вопрос о другом: вот пара часов, так кто из них движется, а кто покоится? Американцы Хафеле и Китинг, которые прокатили атомные часы вокруг света, думали, что те часы, которых везли на самолёте, те и двигались, а те, которые оставались и ждали в лаборатории — те покоились. Но сделанный из этих соображений расчёт расхождения показаний, с использованием скорости "движущихся" транспортируемых часов относительно "покоящихся" лабораторных — дал цифры, совершенно не согласующиеся с измеренным результатом. Эйнштейновский принцип относительности оказался непригодным на практике. К изумлению исследователей, для верного расчёта потребовалось использовать не относительную скорость транспортируемых и лабораторных часов, а индивидуальные скорости тех и других — в знакомой нам системе отсчёта, связанной с центром Земли. При этом лабораторные часы двигались тоже — из-за вращения Земли вокруг своей оси. Для тех и других часов пришлось рассчитать индивидуальные набежавшие эффекты и взять их разность. Вот тогда всё сошлось с экспериментом!

Это означало, что ход атомных часов, действительно, замедляется пропорционально квадрату скорости их движения — но этой скоростью является одна-единственная: локально-абсолютная. У Хафеле и Китинга это проявилось с запасом по точности всего в несколько раз. Но далее, навигационные спутники с атомными часами на бортах подтвердили это с гораздо более высокой точностью. У атомных часов на бортах спутников GPS ход не зависит от их скоростей относительно наземных станций слежения или многочисленных GPS-приёмников. Их ход зависит от их единственной скорости, локально-абсолютной — которая, в данном случае, равна орбитальной скорости несущего их аппарата. Поэтому работа GPS отнюдь не подтверждает эйнштейновский принцип относительности, а убедительно оставляет от него мокрое место.

Но если для скоростей вещественных объектов в реальном мире работает принцип не относительности, а локально-абсолютности, то работает ли этот принцип для скорости света? Опыт показывает: да, работает. В околоземной зоне, где локально-абсолютные скорости — это скорости по отношению к центру Земли, свет распространяется со скоростью света тоже именно по отношению к центру Земли. Хотя эта околоземная зона движется по орбите вокруг Солнца со скоростью около 30 км/с, на распространение света в этой зоне её орбитальное движение никак не сказывается! Вот почему оптические инструменты, предназначенные для автономного детектирования своего абсолютного движения — например, интерферометр Майкельсона-Морли — никак не реагировали на орбитальное движение Земли вокруг Солнца. При этом, на свою локально-абсолютную скорость они реагировали. Тот же интерферометр Майкельсона-Морли давал вполне адекватную реакцию на своё движение на местный восток — из-за вращения Земли вокруг своей оси. Такую же адекватную реакцию давали и другие приборы — когда это позволяли как точность, так и методология измерений [САЙТ].


### Феномен вертикальных градиентов масс частиц — причины тяготения


В наших материалах [САЙТ] приведён длинный (и наверняка неполный) ряд фактов, которые вопиют о том, что, вопреки закону всемирного тяготения, обладающие массой тела не имеют никакого отношения к производству тяготения. Правда в том, что тяготение организовано и действует независимо от вещественных объектов, которые только подчиняются тяготению, в результате чего падают, если есть куда падать, или деформируются, если падать не даёт опора или подвес. Нам только кажется, что нас притягивает вещество Земли, порождая действующую на нас силу тяжести. Но земная сила тяжести порождается вовсе не веществом Земли. Мы находимся в области действия планетарного тяготения, в которой организована тяга вещества к её центру. Земля состоит из вещества, которое уже свалилось на дно этой гравитационной воронки, и теперь не даёт падать к её центру телам, находящимся на поверхности Земли. Если, гипотетически, можно было эвакуировать Землю из этой гравитационной воронки, которая существует независимо от Земли, то вещество в пределах этой воронки испытывало бы тягу к её центру так же, как и при наличии в ней Земли.

Откуда же берутся силы, которые тянут вещество к центру области действия планетарного тяготения? Согласно Новой физике, значение массы у элементарной частицы задано на программном уровне, в списке её физических свойств. Можно было сделать так, чтобы масса частицы имела одно и то же значение — независимо от местонахождения частицы. Но сделано по-другому. В пределах некоторой области, программные предписания обеспечивают слабую зависимость массы частицы от её местоположения: чем дальше частица от центра области, тем больше её масса. Эти программные предписания приводят к тому, что в куске вещества, находящегося в такой области, у составляющих его частиц имеет место т.н. градиент масс — массы монотонно увеличиваются в направлении "кверху". Поскольку масса является одной из форм энергии, то наличие градиента масс в куске вещества означает наличие в нём соответствующего градиента энергий (этот вертикальный градиент энергий достоверно обнаружен как в опытах с расположенными на разной высоте излучателями и поглотителями гамма-квантов, так и в опытах с расположенными на разной высоте атомными часами). Наличие же в куске вещества градиента энергий — это, по определению, означает силовое воздействие на вещество этого куска: сила равна, со знаком минус, производной от энергии по координате, F = –dE / dz. Девятый класс, кажется.

Обнаруженный на опыте градиент энергий, о котором идёт речь, на уровне поверхности Земли ничтожен, но именно он обеспечивает тягу, из-за которой вещество падает вниз с местным ускорением свободного падения [САЙТ].


### Феномен разграниченности областей солнечного и планетарного тяготения


Согласно закону всемирного тяготения, область гравитационного действия каждого тела простирается до бесконечности, поэтому движущийся в межпланетном пространстве аппарат притягивается сразу всеми большими телами — Солнцем и планетами. Однако, задача о движении аппарата при его притяжении хотя бы к двум силовым центрам уже не имеет решения в виде формул — и это неспроста.

Выше мы говорили о том, что масса тела, находящегося в области действия тяготения, увеличивается по мере удаления от центра этой области. При этом, согласно закону сохранения энергии, какая-то энергия тела должна уменьшаться. Подозрение, прежде всего, падает на кинетическую энергию — ведь, при полёте тела по кеплеровым траекториям, его скорость увеличивается при приближении к силовому центру и уменьшается при удалении от него. Действительно, оказывается, что, при свободном полёте тела по кеплеровой траектории, взаимопревращаются две его энергии: та, которая соответствует его массе, и кинетическая энергия — причём, скоростью, квадрат которой определяет кинетическую энергию тела, является его локально-абсолютная скорость. Но выше мы говорили о том, что в Солнечной системе локально-абсолютные скорости отсчитываются по-разному: в припланетных областях они отсчитываются по отношению к центру соответствующей планеты, а в остальном пространстве Солнечной системы — по отношению к центру Солнца, причём, эти области чётко разграничены друг от друга. Тогда, ради однозначности превращений энергии у свободно летящего тела, области действия планетарного и солнечного тяготения должны быть разграничены точно так же, как и области для отсчёта локально-абсолютных скоростей. Речь о том, что в припланетной области должно действовать только планетарное тяготение, а солнечное тяготение там должно быть "отключено" — в межпланетном же пространстве, свободном от областей планетарного тяготения, должно действовать только солнечное тяготение.

Для тех, кто хорошо усвоили, что тяготение порождается массами — без малейшего понимания того, как массы это вытворяют — тезис о разграниченности областей планетарного и солнечного тяготения выглядит полной дикостью. "Если планета движется по орбите вокруг Солнца, — рассуждают они, — значит, она притягивается Солнцем, а это невозможно при "отключенности" солнечного тяготения в припланетной области!" Но вспомним, что имеется множество неопровержимых свидетельств о том, что тяготение порождается НЕ массами. Как мы проиллюстрировали выше, градиенты масс у частиц вещества, которые порождают тяготение, создаются программными средствами. И тогда вполне возможно создать область чисто планетарного тяготения — гравитационную воронку, в центре которой тупо удерживалась бы планета, а сама эта область ехала бы по орбите вокруг Солнца. Тогда оказалось бы, что по орбите едет и планета, хотя солнечное тяготение на её вещество не действует — ведь солнечное тяготение действует за пределами области планетарного тяготения. Такое разграничение можно обеспечить только программными средствами: в области планетарного тяготения задана своя геометрия градиентов масс, а в области солнечного тяготения — своя. Орбитальное же перемещение области планетарного тяготения по области солнечного тяготения означает всего лишь соответствующее перестраивание геометрии градиентов масс — с солнечного формата на планетарный, и обратно.

Вышеизложенное — единственная на сегодня модель [САЙТ], которая объясняет разграниченность областей планетарного и солнечного тяготения — о наличии которой свидетельствуют неопровержимые экспериментальные факты. Мы уже говорили о межпланетных полётах, которые с полной очевидностью показали, что на некотором расстоянии от планеты существует невидимая граница, при пересечении аппаратом которой резко изменяется тип полётной траектории: снаружи этой границы полёт определяется только солнечным тяготением, а внутри — только планетарным. Пересечение этой границы сопровождается резким изменением локально-абсолютной скорости аппарата (при подлёте к Марсу это изменение может достигать 20 км/с) — что приводит к потере радиосвязи с аппаратом, если не принимать компенсирующих мер. Этот сюжет происходил со всеми без исключения аппаратами — и советскими, и американскими — на всех первых подлётах к Венере и Марсу, что приводило к срыву запланированной программы. Лишь случайно обнаружили, как восстанавливать пропадающую радиосвязь — не понимая, почему так происходит. Только после этого начались успехи в межпланетной космонавтике.

Добавим, что с началом "эры GPS" появилось ещё одно бесспорное свидетельство о том, что, в области земного тяготения, солнечное тяготение "отключено". Если земное и солнечное тяготения действовали бы в околоземном пространстве совместно, то околоземная гравитационная воронка была бы несимметрична: её склоны с солнечной стороны были бы немного ниже, чем с противосолнечной стороны. Тогда атомные часы на бортах спутников GPS, летающих по круговым орбитам с периодом 12 часов, из-за гравитационного изменения своего хода испытывали бы его полу-суточные вариации - с размахом, на два порядка превышающим точность этих часов. Такие вариации были бы сразу обнаружены, но их нет. Значит, спутники GPS летают в симметричной гравитационной воронке - в которой солнечное тяготение "отключено". Всё честно.

Заметим, что феномен разграниченности областей солнечного и планетарного тяготения пытались объяснить на основе гипотезы об эфирной субстанции: припланетный эфир, якобы, покоится относительно планеты, и эта область, с припланетным эфиром, при своём орбитальном движении продирается сквозь "солнечный" эфир. Но никакими физическими свойствами не объяснить, почему, при движении "припланетного" эфира сквозь "солнечный", не имеют места пограничные эффекты — нет никаких признаков обтекания, не говоря уже про турбулентность.

Феномен реализуется только программными средствами!

## Автоматическое управление


### Принцип автоматического регулирования


Принцип автоматического регулирования — это великий принцип, знание которого позволяет многое понять в мироустройстве. Хотя автоматическое регулирование работает в системах, сильно различающихся по области применения и уровню сложности, суть его одна и та же. Пусть, в простейшем случае, речь идёт о регулировании всего одного параметра. Задача на его автоматическое регулирование ставится после того, как практический опыт его регулирования в ручном режиме покажет, что, для нормальной работы системы, параметр следует поддерживать около некоторого конкретного значения. Тогда и возникает желание дополнить сиcтему такими элементами, которые поддерживали бы это значение параметра самостоятельно, без участия оператора и без затрат его внимания и сил. Для этого дополнительные элементы должны работать таким образом, чтобы, при выходе параметра за пределы допустимого интервала, появлялись воздействия, которые возвращали бы его в этот интервал.

Проиллюстрируем, как работает этот принцип, на примере простого механического регулятора уровня жидкости в сосуде. Пусть имеется сосуд, количество жидкости в котором может, по тем или иным причинам, уменьшаться и увеличиваться, а требуется поддерживать его примерно постоянным — т.е. требуется автоматически регулировать уровень жидкости: сливать из сосуда жидкость, если её уровень поднимется за верхнее допустимое значение, и, наоборот, доливать в сосуд жидкость, если её уровень опустится под нижнее допустимое значение. Эта задача решается, например, следующим способом. На поверхность жидкости помещён довольно массивный поплавок, который поднимается и опускается вместе с изменениями уровня жидкости. К поплавку прикреплены два гибких шнура. Если уровень жидкости понижается, то шнур, идущий от поплавка вверх, натягивается и, при определённом натяжении, открывает клапан, через который производится долив жидкости — до ослабления натяжения шнура и закрывания клапана. Если же уровень жидкости повышается, то натягивается шнур, идущий от поплавка вниз, и, при определённом натяжении, он приподнимает пробку сливного отверстия — и жидкость сливается до ослабления натяжения шнура и затыкания сливного отверстия. Как можно видеть, при грамотно подобранных длинах верхнего и нижнего шнуров, уровень жидкости может автоматически поддерживаться около желаемого значения — с весьма небольшим интервалом отклонений от него.


### Необходимость автоматики в управлении моторикой тела


Когда моторика нашего тела нам послушна, мы даже не задумываемся о том, как это получается: захотел пошевелить пальцем — и пошевелил им. А ведь здесь происходит настоящая магия: мысль, т.е. нематериальное нечто, управляет материальным объектом! Не заморачиваясь с этой магией, многие полагают, что, для шевеления пальцем, достаточно об этом подумать. Ой ли? Можно очень хорошо подумать, представить шевеление пальца во всех подробностях — но сознательно не пошевелить им, оставить на месте. В обоих случаях мы думаем о шевелении пальца, но в одном случае шевеление происходит, а в другом — нет.

Организация управления моторикой тела — это очень интересный вопрос, в изучение которого неоценимый вклад внёс Н.А.Бернштейн [Б2]. Мы кратко изложим лишь некоторые из его выводов.

Прежде всего, следует понимать, что такое степени свободы у кинематической системы. Представьте шарик, просверленный через центр и насаженный на горизонтальный стержень так, что шарик может скользить по стержню, не имея возможности с него сойти. При этом, положение шарика на стержне полностью описывается значением всего одной координаты. Тогда говорят, что такая система имеет одну степень свободы. Теперь представьте, что стержень прикреплён одним концом к поворотному устройству, которое может поворачивать его так, чтобы его свободный конец выписывал горизонтальную окружность. Тогда, для описания системы "стержень плюс шарик" требуются уже две независимые координаты: положение шарика на стержне и угол поворота стержня — говорят, что такая система имеет две степени свободы. А если один конец стержня прикреплён к шарнирному устройству, дающему возможность стержню поворачиваться в пространстве по двум углам, то система из такого стержня с подвижным шариком на нём будет иметь три степени свободы. Каждое дополнителное движение в кинематической системе, которое может быть выполнено независимо — укорочение-удлинение, проворот вокруг продольной оси, подвижка в сочленении — добавляет ещё одну степень свободы.

Так вот, наши руки и ноги, как цепи кинематических звеньев, имеют, на первый взгляд, сильно избыточные количества степеней свободы. Для решения, в трёхмерном пространстве, простейшей кинематической задачи — перемещения некоторого орудия из одной точки, находящейся в пределах досягаемости, в другую — достаточно трёх степеней свободы. И трёх-координатный станок с этой задачей справляется. Но, при этом, каждое конкретное положение орудия в трёхмерной рабочей области обеспечивается однозначными положениями по каждой из трёх координатных осей. Значит, для перемещения орудия из одной конкретной точки в другую, требуется выполнить однозначные приращения положений по каждой из трёх степеней свободы — а, значит, и однозначное изменение состояния кинематической системы в целом. Рука же, со своими избыточными степенями свободы, способна обеспечить нахождение орудия в желаемой точке при бесконечном количестве состояний кинематической цепи, определяемых различными комбинациями положений в суставах. Зачем требуется такая избыточность числа степеней свободы? А вот зачем: расширение кинематических возможностей через дополнительные степени свободы является необходимым условием для гибкого и оперативного реагирования на быстро изменяющуюся ситуацию.

Но для того, чтобы гибкое и оперативное реагирование было ещё и адекватным, требуется эффективное управление системой с избыточными степенями свободы. А эта задача — необычайно сложная [Б2]:

> * Во-первых, налицо проблема быстро перестраивающегося выбора наиболее рациональных движений — из бесконечного количества возможных;

> * Во-вторых, в статическом режиме, суммирование люфтов в большом количестве сочленений может дать недопустимо большую ошибку;

> * В-третьих, в динамическом режиме, в сложной кинематической цепи, каждое звено которой обладает некоторой массой, подвижка с ускорением или замедлением в каком-то одном звене вызывает реакцию во всех остальных звеньях. В качестве иллюстрации: если стоять с расслабленными и висящими, как плети, руками, то быстрое движение плеча назад не только тянет за собой руку, но и вызывает её инерционное сгибание в локтевом суставе. Эти инерционные силы, которые неустранимы в динамическом режиме, суммируются с теми силами, которые обеспечиваются мышцами в результате управляющих ими команд. Значит, эффективное управление должно вносить поправки на действие этих инерционных сил, т.е. реакций, возникающих внутри кинематической системы;

> * В-четвёртых, эффективное управление должно учитывать действие внешних сил. Эти силы могут быть постоянными — как, например, сила тяжести. При одних и тех же управляющих командах, результирующие движения конечностями будут сильно различаться в зависимости от ориентации тела по отношению к вектору силы тяжести. Но внешние силы могут быть и переменными — например, при силовых единоборствах.

Из сказанного ясно, что нет однозначного соответствия между последовательностью управляющих команд, скажем, на мышцы руки и результирующим движением, которое выполнит эта рука. Для выполнения адекватного движения, управляющие команды должны вырабатываться в каждом случае по-своему, причём, заранее неизвестно — как именно. В такой ситуации эффективное управление возможно, если в реальном времени отслеживать разности между желаемыми и фактическими состояниями в кинематических звеньях руки и, на основе этих разностей, добавлять в управляющие сигналы такие коррекции, которые выправляли бы движение руки, заставляя её двигаться желаемым образом. Это означает, что любое, даже осознанно выполняемое, движение не обходится без работы неосознаваемого автоматического регулирования, задача которого — минимизировать отклонения в выполняемом движении от его желаемого образа.

Интересно, что осознанно выполняемое движение начинается лишь тогда, когда появляется разница между желаемым и фактическим состояниями кинематической системы, т.е. когда "сигнал ошибки" для выработки автоматических коррекций становится ненулевым. Вот почему, если мы не желаем пошевелить пальцем, то "сигнал ошибки" — нулевой, и шевеление даже не начинается, как бы отчётливо мы о нём ни думали.


### Как вырабатывается двигательный навык


Материалистическая наука полагает, что сигналами, которыми управляются скелетные мышцы, являются нервные импульсы, которые генерируются в центральной нервной системе. При этом выработанный двигательный навык считается разновидностью сформированного условного рефлекса, закреплённого в виде определённого набора связей в некотором комплексе нервных клеток. А под выработкой двигательного навыка понимается "проторение" и закрепление этих связей. Такой подход подразумевает, что, при инициировании двигательного навыка, будет сгенерирована "запомненная" последовательность управляющих нервных импульсов.

Но, по вышеизложенной логике управления моторикой тела, двигательный навык не может представлять собой стойкой последовательности управляющих импульсов. "…такой стандартной формулы и не может образоваться в центральной нервной системе, так как вся сущность двигательной координации как раз состоит в непрерывном прилаживании [управляющих] импульсов к внешним условиям, все время меняющимся и требующим неусыпной слежки за ними… Столь же невозможно ожидать в основе двигательного навыка какого бы то ни было стандарта сензорных коррекций, обладающих именно в силу их приспособительности ничуть не меньшей изменчивостью, чем [управляющие] импульсы" [Б2]. Никакие "центры и системы мозга не могут являться пунктами для локализации в них стойких проторенных или запечатленных другим образом следов двигательного навыка. Заметим, что если бы упражнение или тренировка навыка сводились к проторению или продалбливанию чего бы то ни было на основе бесчисленных повторений, то это не могло бы привести ровно ни к чему хорошему, так как именно в начале развития навыка, когда движения неправильны и неловки, затверживать-то и нечего… там, где есть развитие, там, значит, каждое следующее исполнение лучше предыдущего" [Б2].

"…новичок, впервые осваивающий движение сложной, многозвенной кинематической цепи, …инстинктивно стремится уменьшить число тех степеней свободы, с которыми ему приходится иметь дело. С этой целью он фиксирует свои сочленения, напрягая одновременно все их мышечное оснащение… учащийся устраняет избыточные, мешающие ему степени свободы путем полной фиксации всех степеней, кроме той, которая непосредственно обеспечивает данный отрезок движения. Такое напряжение всех антагонистических мышечных пар цепи, …действительно, страхует его от развития [инерционных] сил. Но легко понять, что такой способ координирования крайне не экономичен… и приводит внешне к той скованности или связанности, которые так характерны для движений новичка" [Б2].

"По мере постепенного овладевания навыком… он постепенно и очень осторожно освобождает одну за другой степени свободы, научаясь бороться с [инерционными] силами… путем уменья своевременно парировать эти силы короткими… импульсами, посылаемыми в нужный момент в нужную мышцу… рано или поздно наступает третья, еще более совершенная, стадия обращения с [инерционными] силами: организм выучивается прямо использовать их… это создает очень большую экономию мышечной активности. Кроме того, движение, которому предоставляется течь так, как этого требует сама биомеханическая природа… оказывается особенно плавным, легким и хорошо оформленным… Не ощущая тех [инерционных] сил, которые помогают ему двигаться и которыми он научился пользоваться, субъект воспринимает только свои активные мышечные усилия, которых он теперь умеет тратить значительно меньше" [Б2].

Иллюстрация сказанного: при научении правильной ходьбе, мы все выходим на уровень использования инерционных сил — поскольку, на завершающей стадии выноса каждой ноги вперёд, начинаем использовать её инерционное разгибание в колене.

Заметим, что, по мере вышеописанного роста мастерства, увеличивается доля управления моторикой, передаваемая в автоматический режим. Действительно, для того и нужна автоматика, чтобы экономить ресурсы субъекта — снижая как затраты на сознательный контроль движений, так и затраты на их выполнение.

Добавим, что изложенные принципы управления моторикой тела — универсальны, они вполне применимы в вопросах управления предприятием, организацией, государством.


### Управление в мышцы идёт не по нервам


Нервные волокна, идущие к скелетной мышце, на выходе из спинного мозга сгруппированы в два пучка: выходящий спереди называется передним корешком спинного мозга, а выходящий сзади — задним корешком спинного мозга. Перерезка передних корешков вызывает параличи (обездвиженность) мышц, а перерезка задних корешков вызывает не обездвиженность, но нарушения координации. Эти факты считаются вескими основаниями для доктрины о том, что через передние корешки идут управляющие мышцей нервные импульсы, в направлении от центральной нервной системы к мышце, а через задние корешки идут нервные импульсы от мышцы в центральную нервную систему, неся информацию о состоянии мышцы — что требуется для выработки управляющих команд.

Однако, есть указания на то, что мышцы не могут управляться командами, приходящими к ним по нервам.

Прежде всего, каждое мышечное волокно состоит из пучка более тонких волоконец — миофибрилл — набранных из сократительных элементов — саркомеров. И вот, нервные волокна подходят не к каждому саркомеру и не к каждой миофибрилле: одно нервное окончание приходится на одно мышечное волокно. Тогда "простейший протокол управления мышцы нервными импульсами подразумевает, что один приходящий импульс вызывает изменение состояния одного мышечного волокна в целом… Но… при нагруженном укорачивании, волокна укорачиваются постепенно, т.е. саркомеры срабатывают поочерёдно. Чтобы это обеспечить, простейшего протокола управления недостаточно: требуется, чтобы в нервных импульсах были закодированы команды, предназначенные для тех или иных саркомеров. Тогда каждое мышечное волокно должно было бы иметь дешифратор и коммутатор, разводящий команды по адресам тех или иных саркомеров, а также "проводочки", по которым команды идут от коммутатора к каждому саркомеру. Но ничего подобного в мышечных волокнах не обнаруживается" [Г3].

Из опыта хорошо известен результат прихода в мышечное волокно искусственно сгенерированного нервного импульса: сопровождающий его всплеск электрического потенциала вызывает почти одновременное, судорожное срабатывание всех саркомеров в волокне. Это — чисто физическая реакция на электрическое возмущение; при настоящем управлении мышцами ничего подобного не происходит. Даже изощрённая последовательность гальванических судорог не имеет ничего общего с плавной и филигранной работой, которую мышца демонстрирует в естественных условиях. Нелишне добавить, что, в этих естественных условиях процесса сознательного управления мышцами, движение "управляющих нервных импульсов" от центральной нервной системе к мышцам — никто не обнаружил [Г3].

Наконец, в медицине описаны случаи "патологической синкинезии", при которых, например, рука, парализованная из-за повреждения идущих в неё нервов, без всякой электростимуляции непроизвольно совершает сложные движения — например, копирует движения здоровой руки. Для таких движений больной рукой требуется полноценное управление, и это управление, несомненно, идёт не по нервам — которые, несомненно, повреждены.

Хорошее дело: команды, управляющие мышцами, идут к ним не по нервам, а других физических каналов для управляющих команд физиологи не усмотрели… Остаётся допустить, что эти каналы и не являются физическими: управление мышцами идёт непосредственно из души — из той её части, которая за это отвечает [Г3]. А все нервные волокна, подходящие к мышцам, являются каналами обратных связей в контурах автоматического управления: электрическая активность, возникающая при работе мышцы, запускает нервные импульсы, которые бегут от мышцы к центральной нервной системе и несут информацию о том, чем мышца занимается [Г3]. К чему приведёт перерезка нервов, не пропускающая эту информацию — которая необходима для адекватного управления? К тому, что управление сразу оказывается неадекватным — что, по логике автоматики, означает: управление не работает. И это бесполезное управление блокируется. Результирующий паралич мышцы является следствием разрыва не каналов управления, а каналов обратной связи.

А чем обусловлена разница результатов перерезки передних и задних корешков спинного мозга? Можно допустить, что часть информации о состоянии мышцы, собираемая через передние корешки, подаётся на те входы управляющего мышцами процессора, через которые и работают контуры управления мышцами. Другая же часть, собираемая через задние корешки, используется для выработки дополнительных управляющих команд, обеспечивающих коллективную работу мышц — антагонистов и синергистов. Тогда, действительно, повреждения передних корешков будут приводить к параличам, а повреждения задних — к нарушениям координации.

## Ещё кое-что по физике


### Буквальный смысл слова СВЕТ


В древнеславянской азбуке, Буквице, каждой из 49 букв был приписан некоторый понятийный смысл — каждая буква обозначала ту или иную мировоззренческую категорию. Изначальные слова, которые в языковой форме отражали фундамент мировоззрения, конструировались из тех букв, комбинация смыслов которых прямо раскрывала сущность термина, который назывался тем или иным словом. Поэтому речь древних славян была не пустым трёпом: она имела буквальный смысл.

Слово СВЕТ является одним из таких ключевых слов. Чтобы добраться до его изначального смысла, следует знать смысл буквенных сочетаний СТ и ВЕ. Сочетание СТ ассоциировано с пространственными категориями: с теми или иными пространственными конструкциями, формами, той или иной выстроенностью, теми или иными местоположениями — причём, в статическом варианте. Динамику в пространстве описывает сочетание СТР, полученное из сочетания СТ добавлением буквы Р, которая означает энергонасыщенность, движение. Что же касается сочетания ВЕ, то оно ассоциировано с таким понятием, как информация — вспомним слово "ведать". ВЕ-СТ-ь — информация, полученная через пространство, из другого места. Опять же, ВЕ — означает статический случай, обновляемая же информация обозначается сочетанием ВЕР. По-видимому, отсюда и произошло слово "время", которое представляет собой редуцированную форму слова ВЕРемя: простейшая форма неопределённо долгого обновления информации ассоциирована с цепочкой циклических смен всего двух состояний — на таких цепочках и основано отслеживание времени и его измерение.

Но вернёмся к слову СВЕТ. В этом слове сочетание ВЕ, ассоциированное с информацией, находится между буквами разделённого сочетания СТ, ассоциированного с пространством. Т.е., здесь ВЕ соединяет нечто, разделённое в пространстве. Значит, буквальный смысл слова С-ВЕ-Т — это информационная сшивка между некоторыми объектами, разделёнными в пространстве. Поразительным образом, буквальный смысл слова СВЕТ прямо выражает сущность того, что в физике называется светом: установление информационной связи между парами атомов для того, чтобы произошли согласованные скачки состояний в этих парах, с уменьшением энергии квантового возбуждения у одного атома и таким же увеличением энергии квантового возбуждения у другого — без прохождения этой порции энергии по пространству между атомами (см. выше). СВЕТ — это информационная сшивка между разделёнными в пространстве атомами — а не летящие фотоны, прости, Господи! Те, кто сконструировали слово СВЕТ, ухитрились в четыре буквы вместить то, что Новая физика пытается изложить на нескольких десятках страниц.


### Чем отличается ЭДС от разности потенциалов


Как электродвижущая сила (ЭДС), так и разность потенциалов измеряются в вольтах, и учебные пособия внушают нам, что между этими двумя физическими величинами нет принципиальной разницы. Но эта разница есть: чтобы устройство работало как источник постоянного тока, оно должно обладать именно электродвижущей силой.

Разность потенциалов — это величина, которая характеризует разделение противоположных зарядов в пространстве, когда в одном месте доминируют положительные заряды, а в другом — отрицательные. Чем больше нескомпенсированных положительных зарядов в одном месте и нескомпенсированных отрицательных зарядов в другом месте, тем больше разность потенциалов в этих местах.

Как правило, разность потенциалов не образуется сама собой, поскольку, при отсутствии разделяющих заряды воздействий, самоподдерживается равенство концентраций разноимённых зарядов — что является равновесным состоянием. Неравновесную разность потенциалов требуется создавать, и её можно создать только между электрически изолированными друг от друга точками — чтобы заряды не имели возможность пройти сквозь изолятор и свести эту разность потенциалов в нуль. А если точки, между которыми создана неравновесная разность потенциалов, соединить проводником электричества, то движение зарядов по проводнику, уменьшающее разность потенциалов — начнётся. Если не говорить про экстремальные режимы, при которых возникающим током уничтожается проводник, то ток через проводник будет течь до тех пор, пока разность потенциалов на его концах не станет равна нулю. Практически, эта разность потенциалов станет равна нулю очень быстро, и мы сможем получить здесь лишь одиночный короткий импульс тока.

А чтобы получить постоянный ток, требуется нечто совсем другое. Источник постоянного тока должен поддерживать разность потенциалов на двух своих электродах — при наличии тока во внешнем проводнике, соединяющем эти электроды. Но как можно поддерживать разность потенциалов, если ток во внешнем проводнике стремится свести её в нуль? А вот как: источник постоянного тока должен внутри себя постоянно "перекачивать" заряды с одного электрода на другой, делая цепь тока замкнутой, а движение зарядов по этой цепи — круговым. Поэтому термин "электродвижущая сила" — очень удачный.

Источники постоянного тока могут сильно различаться по возможностям своих электродвижущих сил. Прежде всего, от способа, которым осуществляется внутренняя "перекачка" зарядов, зависит разность потенциалов, обеспечиваемая на электродах. Но это не всё. Два источника постоянного тока, обеспечивающие одинаковую разность потенциалов, могут различаться по количествам зарядов, которые они способны "перекачать" внутри себя за единицу времени. У кого этот показатель больше, тот способен обеспечить большую силу тока в цепи. Если соединить 10 одинаковых элементов питания параллельно, то такая сборка обеспечит в 10 раз большую силу тока, чем один элемент — и ту же разность потенциалов, которую даёт один элемент. А если соединить 10 одинаковых элементов последовательно, то такая сборка даст в 10 раз большую разность потенциалов, чем один элемент — и ту же силу тока, которую обеспечивает один элемент. Поэтому источник постоянного тока имеет две важнейшие характеристики: не только электродвижущую силу, измеряемую в вольтах, но и обеспечиваемую силу тока, измеряемую в амперах.


### Электрические токи без движения заряженных частиц?


Максвелл в своей теории электрических явлений говорил о двух типах электрических токов: о токах обычного вида и о токах смещения. Те и другие на равных правах входят в уравнения Максвелла, на которых основана вся классическая электродинамика.

Что такое токи обычного вида — это хорошо известно: это движение электричества в результате упорядоченного движения заряженных частиц вещества. А что такое токи смещения? Наука этого не поняла — или сделала вид, что не поняла. Токи смещения — это полноценные токи, это тоже движение электричества. Только оно обеспечивается НЕ движением заряженных частиц. Это перенос электричества без переноса вещества! "Такого не бывает," — полагает наука. И сильно ошибается.

Приведём несколько поясняющих примеров.

Если к незаряженному проводящему шарику, подвешенному на непроводящей ниточке, поднести заряженный предмет, то шарик притянется к этому предмету. Это легко объясняют: хотя шарик в целом электрически нейтрален, в нём имеются подвижные свободные электроны, которые перемещаются так, что на стороне, обращённой к зараженному предмету, оказываются разноимённые с ним заряды, а на противоположной стороне — одноимённые, и притяжение разноимённых зарядов пересиливает отталкивание одноимённых.

Но повторим этот опыт с непроводящим, диэлектрическим шариком. Он тоже притянется к поднесённому заряженному предмету — и с неменьшей прытью. Казалось бы, притягиваются разноимённые заряды, но откуда берутся необходимые для этого заряды в незаряженном диэлектрическом шарике? Ведь свободных носителей заряда в нём нет, и их перемещения, как в проводящем шарике, в нём тоже нет — диэлектрик же! Встречается такая попытка объяснения: в диэлектрическом шарике, со стороны заряженного предмета, индуцируются заряды противоположного знака. Это хороший термин, только означает ли он рождение новых зарядов? Закон сохранения электрического заряда пока ещё работает! Встречается и другая попытка объяснения: через разделение зарядов в молекулах и такую ориентацию этих пар разделённых зарядов в молекулах, что в сторону поднесённого заряженного тела "смотрят" разноимённые с ним заряды, а в противоположную сторону — одноимённые. Но даже если такая электрическая поляризация молекул и происходила бы, то никакого заметного притяжения она не дала бы, поскольку объёмная плотность заряда во всём шарике оставалась бы нулевой — притяжение и отталкивание компенсировали бы друг друга.

Странным образом, феномен ослабления внешнего электрического поля в диэлектрике — например, в диэлектрической пластине, помещённой между противоположно заряженными обкладками плоского конденсатора — считают следствием такой же ориентации пар разделённых зарядов в молекулах диэлектрика: "против внешнего поля". Но при этом, опять же, средняя объёмная плотность заряда во всей пластине равна нулю. Значит, и ослабление внешнего поля должно отсутствовать — независимо от того, имеют эти пары зарядов преимущественную ориентацию, или нет. Раз уж внешнее поле порождается крупномасштабным разделением зарядов, при которой на одной обкладке конденсатора доминирует заряд одного знака, а на другой — другого, то и ослабление этого поля может порождаться крупномасштабным же противоположным разделением зарядов, которые должны появляться в поверхностных слоях диэлектрической пластины. Но откуда эти заряды появляются в незаряженном диэлектрике — при отсутствии в нём подвижных заряженных частиц?

По логике изложения у Максвелла, появление таких зарядов, а также их подвижки — при отсутствии подвижных заряженных частиц — он и называл токами смещения, ведь о вышеописанных опытах он хорошо знал. Сегодня известны и другие, не менее показательные опыты. В очень хороших диэлектриках, каковыми являются сегнетоэлектрики, разноимённые заряды, индуцированные внешним полем на противоположных поверхностях образца, некоторое время сохраняются даже после снятия внешнего поля — что позволяет продемонстрировать кулоновское притяжение между этими индуцированными зарядами [В2]! А вот ещё удивительная вещица: пьезозажигалка. К двум противоположным граням пьезоэлектрического элемента подведены два металлических проводка, другие концы которых образуют зазор. Механическое воздействие на пьезоэлемент генерирует импульсную разность потенциалов на его противоположных гранях, и в зазоре между концами проводков получается импульсный искровой пробой воздуха. Ясно, что в этой цепи генерируется импульс тока — но пьезоэлемент не работает как источник тока: он не выдаёт электроны в проводящую часть цепи и не принимает их в себя из неё. Это же диэлектрик — который, при отсутствии электрического пробоя, не пропускает через себя электроны. Да и подвижных заряженных частиц в нём попросту нет!

А вот в полупроводниках подвижные заряженные частицы есть, хотя их гораздо меньше, чем в проводниках — но этими частицами являются электроны, несущие отрицательные заряды. Между тем, опыт показывает, что в полупроводниках имеется и положительное мобильное электричество. Есть такое явление — эффект Холла. При прохождении тока через образец в условиях поперечного магнитного поля, движущиеся положительные и отрицательные заряды испытывают снос вбок — к одной и той же боковине образца. Значит легко определить, носители положительного или отрицательного электричеста доминируют в образце. Оказывается, что в доброй половине образцов ("р-типа") доминирует мобильное положительное электричество. Но проблема в том, что нет в твёрдых телах подвижных частиц с положительным зарядом — да ещё демонстрирующих такие сумасшедшие подвижности, как будто эти частицы не продираются сквозь твёрдое тело, а движутся в сильно разреженном газе. Не допуская мысли о том, что электричество может перемещаться без перемещения вещества, теоретики назвали переносчика положительного электричества в полупроводниках высоконаучным термином "дырка". Непротиворечивых объяснений того, что такое "дырка", и что такое "дырочная проводимость", не существует.

Кстати, та же холловская методика даёт, что мобильное положительное электричество доминирует и в некоторых металлах — например, в цинке, кадмии. По этому поводу наука старательно отмалчивается…

А ведь все эти непонятки устраняются одним махом, а заодно проясняется ещё множество вещей, если осознать, что атомы способны генерировать электрические заряды обоих знаков "из ничего" — не нарушая при этом закон сохранения заряда. И что эти сгенерированные заряды могут передаваться с атома на атом — давая перенос электричества без переноса вещества [САЙТ].


### Ненулевые заряды в атомах с равными количествами протонов и электронов?


Перенос электричества без переноса вещества возможен в твёрдых телах, где атомы находятся в самом тесном соседстве друг с другом. Но каким образом атом, имеющий равные количества протонов и электронов, способен "изобразить" ненулевой электрический заряд? Новая физика даёт ответ на этот вопрос.

Обычно полагают, что каждой частице присущ набор свойств, который и определяет, что частица — такого-то конкретного типа. При таком подходе подразумевается, что любое свойство из названного набора присуще частице постоянно — ведь, если какое-то из них "отключится", то это будет уже другая частица. Так рассуждают и по отношению к такому свойству, как элементарный электрический заряд. Свободные протоны и электроны имеют свои заряды постоянно — поэтому обычно полагают, что связанные протоны и электроны, входящие в состав атома, тоже имеют свои заряды постоянно. В рамках такого подхода, до сих пор отсутствует непротиворечивая модель построения атомных структур и разумное объяснение (а не описание!) даже элементарных свойств атомов.

Согласно же Новой физике, каждый атомарный электрон связан только с одним протоном в ядре, и сам принцип этой связи — т.е. "подвешивания" электрона на определённом расстоянии от протона — основан на циклическом попеременном "отключении-включении" зарядов в этой парочке: когда есть заряд протона, нет заряда электрона, и наоборот. Термин "отключение элементарного заряда" звучит непривычно, но, согласно Новой физике, физическая реализация элементарного заряда такова, что заряды, действительно, могут "отключаться" и "включаться" — например, для построения атомных структур [САЙТ].

Теперь, смотрите: если, у атомарной связки "протон-электрон", заряды попеременно отключаются так, что каждый из них присутствует и отсутствует ровно половину цикла этих отключений, то, в среднем, за много таких циклов, заряд этой парочки равен нулю. Но это зарядовое равновесие может быть нарушено. Если, например, заряд электрона присутствует 2/3 цикла, а отсутствует 1/3 цикла (а заряд протона, соответственно — наоборот), то у такой парочки отрицательный заряд доминирует во времени. Вот так атом, имеющий равные количества протонов и электронов, способен "изобразить" ненулевой электрический заряд. Такое состояние в атоме называется в Новой физике "зарядовым разбалансом" [САЙТ].

Зарядовые разбалансы могут передаваться с атома на атом — например, по цепочкам химических связей. Результирующие подвижки электричества — это полноценные электрические токи, только без переноса вещества. Причём, эти токи выгодно отличаются от "токов обычного вида" тем, что они не испытывают потерь на джоулево тепло!

Концепция зарядовых разбалансов продемонстрировала невероятную эвристическую мощь. Будучи развитием принципа построения атомных структур на "отключениях" зарядов у протонов и электронов, эта концепция прояснила не только смысл квантового возбуждения у атома, отличие валентных электронов от невалентных и механизм химической связи, но и природу радиоволн, физику электрического пробоя твёрдых диэлектриков, свойства сегнетоэлектриков, механизмы электропроводности в металлах и полупроводниках, наконец, тайну намагниченности.


### Тайна намагниченности


Магнитное действие оказывают упорядоченно движущиеся заряды, т.е. электрические токи. Но ещё Максвелл указывал на то, что в магните, который годами оказывает магнитное действие, оно не может порождаться токами обычного вида, т.е. подвижками свободных электронов: эти токи быстро затухли бы из-за потерь на джоулево тепло. Тогда не допустить ли, что в магните годами циркулируют "токи смещения", т.е. передаются зарядовые разбалансы с атома на атом, по замкнутым цепочкам?

Наука такой возможности не усмотрела, поэтому она "объясняет" магнитные свойства веществ с привлечением выдумки о том, что каждый электрон является маленьким магнитиком. Наука же полагает, что по объёму электрона как-то там распределён элементарный заряд, и если электрон вращается вокруг собственной оси, то получается круговое движение "кусочков заряда", замкнутый ток в объёме электрона — вот, мол, и элементарный магнитик. А если элементарные магнитики одинаково сориентируются — вот, мол, и большой магнит! Правда, обсчёты модели собственного магнитного момента электрона, спина, сразу же показали: эта модель совершенно нереалистична. Поэтому можно было даже не задумываться над сопутствующими несуразицами. Например, о вращении вокруг собственной оси можно говорить для случая структурного образования из элементарных частиц, а электрон не является таким образованием, он сам является элементарной частицей, для которой "вращение вокруг собственной оси" является бессмыслицей… Или: если заряд электрона распределён по его объёму, то какие это чудовищные силы удерживают электрон, чтобы он не взорвался из-за кулоновского расталкивания своих кусочков?.. Или: почему собственный магнитный момент электрона, который должен убедительно проявляться на опыте у свободных электронов, категорически не проявляется?..

> "Сегодня мы постигаем даже то, что не можем себе вообразить."

> Л.Д.Ландау о спине электрона

Короче: модель, основанная на спинах электронов, совершенно не годилась для объяснения магнитных свойств веществ. Но другой модели не было… потому этой и придерживались. Гром грянул, когда экспериментаторы добрались до изучения сверхтонких магнитных плёнок. Уже было известно, что у тонких плёнок естественная намагниченность получается только вдоль поверхностей, т.е., по логике теоретиков, это спины электронов ориентируются, преимущественно, вдоль поверхностей — хотя непонятно, что мешает им ориентироваться ортогонально поверхностям. Считалось, что эта картина продольной намагниченности сохранится и у сверхтонких плёнок, толщиной в несколько десятков атомных слоёв и менее. Но, к недоумению теоретиков, оказалось, что у сверхтонких плёнок невозможна даже принудительная продольная намагниченость — а возможна только ортогональная.

Этот факт непонятен, если намагниченность порождается выстраиванием спинов электронов — ведь электроны гораздо меньше атомов, и, казалось бы, даже в моноатомном слое спины электронов могли бы иметь любую ориентацию, в том числе и продольную. Но всё становится на свои места, если намагниченность порождается подвижками зарядовых разбалансов по замкнутым цепочкам атомов. Для каждого магнитного материала есть минимальное колечко из атомов, циркуляция электричества по которому даёт вклад в намагниченность. Если толщина плёнки становится меньше, чем диаметр этого минимального колечка, то на толщине плёнки не помещаются цепочки атомов, которые обеспечивали бы продольную намагниченность. Поэтому становится возможна только ортогональная намагниченность — с помощью которой делают т.н. "вертикальную магнитную запись информации". "Вертикальная запись" стала прорывом, позволившим увеличить плотность записываемой информации на магнитных дисках. Но этот прорыв, фактически, позволил сделать выбор между двумя моделями намагниченности — как следствия выстраивания спинов электронов или как следствия циркуляций зарядовых разбалансов по замкнутым цепочкам атомов. А именно: на спиновой модели можно смело ставить крест, а зарядово-разбалансная модель прекрасно подтвердилась [САЙТ].


### А почему магнитят именно металлы?


Модель намагниченности, как следствие выстраивания спинов электронов, вызывает ещё одно недоумение. Электроны в атомах металлов и в атомах диэлектриков — одинаковые, и спины у них одинаковые, но почему-то металлы намагничиваются, а диэлектрики — нет. Модель же подвижек зарядовых разбалансов по замкнутым цепочкам атомов находит здесь ещё одно важное подтверждение: дело в том, что в металлах имеются особо благоприятные условия для таких подвижек.

Смотрите: в структуре твёрдого тела из однотипных атомов, которая держалась бы на химических связях, атом должен иметь связи, как минимум, с тремя соседями. Но характерным признаком атома металла является малое количество валентных электронов: у атома алюминия их три, но обычно их два или даже один. Атомная решётка из двухвалентных или одновалентных атомов не может держаться на постоянных химических связях. Физики это давно подметили, поэтому придумали фантазию о том, что структура металла держится на совершенно особой, коллективной связи, которую они называют металлической. Суть её в том, что каждый атом металла отрывает от себя один свой электрон и отдаёт его "в общее пользование" — и получается двухкомпонентное нечто: стационарная ионная решётка и подвижный электронный газ (который, якобы, обеспечивает хорошую электропроводность). Что за чудовищные силы обеспечивают тотальную ионизацию атомов в металле — это теоретики не уточняют. Как на подвижном электронном газе может держаться кристаллическая решётка твёрдого тела — это они тоже не уточняют. Но заметим вот что: если атом металла отдал свой самый внешний, самый слабо связанный электрон, то радиус получившегося иона заметно меньше, чем радиус бывшего атома — в 1.2–1.4 раза. И, если знать средние расстояния между узлами в кристаллической решётке металла, то можно сделать вывод о том, находятся ли в этих узлах ионы или атомы — они ведь плотно упакованы. А это может проделать семиклассник, на основе справочных данных о плотностях и атомных весах металлов. Оказывается, что искомые средние расстояния почти точно равны удвоенным атомным радиусам, которые экспериментально находятся независимыми методами. Значит, кристаллическая решётка металла построена не из ионов, а из атомов, имеющих в своём составе все свои электроны. Значит, концепция электронного газа в металлах — это шутка. Не сказать, что свободных электронов в металлах совсем нет — они там есть, но их там мало. Опыт показывает, что даже в меди, одном из лучших проводников, один свободный электрон приходится на 1.5–2.0 миллиона атомов [САЙТ].

Таким образом, металлическая структура построена из атомов, но у этих атомов нет достаточного количества валентных электронов, чтобы образовать связи со всеми своими соседями сразу. Тогда напрашивается вывод: связи с соседями образуются в режиме поочерёдного переключения — для чего и электроны в атоме металла становятся валентными по очереди. При достаточно большой частоте таких переключений, вполне возможна стабильная динамическая структура. Осознание того, что металлическая структура является динамической, поскольку она держится на переключаемых химических связях, одним махом объясняет парадоксальные физико-химические свойства металлов, не говоря уже о таких их механических свойствах, как ковкость и пластичность [САЙТ].

Но вернёмся к намагничиваемости. Зарядовые разбалансы, о которых речь шла выше, продуцируются не во всех атомарных связках "протон-электрон", а только в валентных — т.е. способных к образованию химической связи. Если в металлах химические связи являются не стационарными, а переключаемыми, то можно говорить о миграциях химических связей в образце — а вместе с химическими связями мигрируют и зарядовые разбалансы. Напомним, что такие подвижки электричества не сопровождаются потерями на джоулево тепло, т.е. они могут продолжаться неопределённо долго. В размагниченном образце, эти подвижки электричества, вместе с миграциями химических связей, неупорядоченны. Но намагничивающее воздействие упорядочивает их и направляет по замкнутым цепочкам атомов — по которым электричество затем может на протяжении лет циркулировать и оказывать магнитное действие.


### Теплоты агрегатных превращений — это шутка!


Академики учат нас, что для того, чтобы расплавить кусок льда, требуется не только нагреть его до температуры плавления, но и сообщить ему дополнительное количество тепловой энергии — теплоту плавления.

С чего они взяли, что само плавление требует вкачивания в лёд тепловой энергии? А вот, известны такие факты. Если 1 кг воды, с температурой 70°C, долить в 1 кг воды, находящейся при 0°C, то, после установления теплового равновесия, температура двух килограммов воды будет равна 35°C. Но если 1 кг воды, при 70°C, долить к 1 кг льда при 0°C, то лёд растает, а температура результирующих двух килограммов воды будет равна 0°C. В обоих случаях, стартовые температуры — одинаковые, и запас тепловой энергии в горячей воде — один и тот же, но итоговые температуры воды — разные. За счёт чего, мол, нагрелась ледяная вода в первом случае? За счёт того, что горячая вода отдала ей половину своего избытка тепловой энергии. А почему совсем не нагрелась талая вода во втором случае? Потому что весь избыток тепловой энергии у горячей воды пошёл, мол, на плавление льда!

Всё ли верно в этой логике, которая тянется к нам из средневековья? Нет, не всё. Если температура горячей воды уменьшается, то количество тепловой энергии в ней тоже уменьшается — это верно. Но если тепловой энергии в воде было столько-то, а потом стало меньше — то не обязательно, что разностное количество тепловой энергии было кому-то отдано. Эта энергия могла остаться в той же воде — превратившись в другую форму энергии. И Новая физика объясняет — в какую именно [САЙТ]. Аналогично, тело может увеличить свою температуру без сообщения ему тепловой энергии (и без совершения над ним работы) — а просто перераспределив свои энергии так, что тепловой энергии у него станет больше. Собственно, при тепловом контакте горячего и холодного тел, это и происходит: их температуры выравниваются не потому, что горячее тело отдаёт часть своей тепловой энергии холодному, а потому, что оба перераспределяют свои собственные энергетические запасы [САЙТ].

С этим подходом вполне согласуется тезис Новой физики о том, что никаких теплот агрегатных превращений в Природе нет. Лёд, оказавшийся при температуре плавления, плавится сам, без вкачивания в него "теплоты плавления". В обычных условиях лёд тает "по капельке" из-за того, что у него плохая теплопроводность, и он не прогревается весь сразу. Металлы же, которые прогреваются равномерно, при достижении температуры плавления "текут" сразу во всём объёме. Вблизи точки плавления льда, есть небольшой интервал температур, в пределах которого лёд и вода находятся в таком равновесии, при котором и лёд не тает, и вода не замерзает. Но если медленно поднять температуру системы "вода-лёд" в калориметре до верхней температуры названного интервала, т.е. до точки ликвидуса, то равновесие нарушится: лёд начнёт таять и растает весь — но при этом температура и льда, и воды будет оставаться прежней. Значит, лёд тает САМ, без дополнительных тепловых запросов.

Аналогично, при замерзании воды, никакое "тепло кристаллизации" не выделяется. Как спокойная вода в озере покрывается корочкой льда при температуре воздуха –2°C? По логике академиков, этого быть не должно! Если, при образовании корочки льда, его "тепло кристаллизации" в нём же и выделялось бы, то — сколько льда образовалось бы, столько же его и растаяло бы. Поэтому вот что придумали: всё "тепло кристаллизации" выделяется в окружающую лёд среду. Если бы оно выделялось в воду под растущим льдом, то, при образовании слоя льда толщиной 1 мм, прилегающий снизу 2-миллиметровый слой воды нагрелся бы на 35oС! Никак лёд не мог бы нарастать снизу! Поэтому придумали ещё вот что: всё "тепло кристаллизации", мол, уходит сквозь растущий лёд в атмосферу. Но это получается ещё смешнее: при образовании того же слоя льда в 1 мм, прилегающий сверху 6-метровый слой воздуха нагрелся бы на 37oС. Как ни крути, а из-за выделения "тепла кристаллизации" образование льда прекратилось бы, не успев как следует начаться.

Аналогично, снег не мог бы таять в пасмурный безветренный день при температуре воздуха +3°C — это таяние, по логике академиков, быстро заморозило бы воздух над снегом. Однако, подтаивание начинается: снег "лепится", давая возможность играть в снежки и делать снеговиков. Снег тает, а воздух остаётся при своих градусах — и, как говорится, ничего!

Нам приводили оригинальное возражение: процесс образования льда на озере происходит так медленно, что всё "тепло кристаллизации" успевает потихоньку рассосаться — потому мы его не замечаем. Друзья, вы можете сами повторить простенький опыт. Аккуратно достаёте из морозильника бутылку со слегка переохлаждённой водой или пивом. Шлепком по ней запускаете процесс быстрой кристаллизации — она длится три-четыре секунды. Лёд получается не сплошной, а хлопьями, но даже в этом случае, "тепло кристаллизации" должно нагреть стеклянную бутылку градусов на сто. Однако, не бойтесь обжечься — никакого нагрева не будет!

Новая физика легко объясняет, почему "теплота плавления" и "тепло кристаллизации" — это шутки. Практически, все минералы, из которых состоит земная кора, находятся в кристаллической (обычно поликристаллической) форме. А подавляющее большинство кристаллов являются молекулярными кристаллами, в которых у молекул нет возможностей образовывать химические связи друг с другом. Поэтому молекулярные кристаллы держатся не на химических связях, а на коллективной электродинамической сцепке [САЙТ]. Есть область температур и давлений, в которой эта сцепка обеспечивает жёсткую структуру твёрдого тела. Есть соседствующая с ней область температур и давлений, в которой эта сцепка удерживает молекулы в соседстве друг с другом, но жёсткой структуры из них не обеспечивает — это область существования жидкости. Чтобы перевести в жидкое состояние молекулярный кристалл, не надо "ломать" его структуру: достаточно ничтожного увеличения температуры или уменьшения давления, и режим коллективной электродинамической сцепки изменится — без вкачивания тепловой энергии в кристалл.

А требуется ли вкачивать тепловую энергию в жидкость для превращения её в газ? Сразу вспоминается: для того, чтобы вода в котелке продолжала кипеть, котелок нужно постоянно греть, иначе кипение быстро прекращается. Конечно, прекращается! Но если вода кипит, то постоянный подвод тепла требуется не на само кипение, а на поддерживание температуры, при которой это кипение происходит — поскольку процесс кипения сопровождается некоторым охлаждением. Это охлаждение обусловлено не разрывом каких-либо межмолекулярных связей. Оно обусловлено всего лишь тем, что, при превращении жидкого состояния в газообразное, происходит скачкообразное уменьшение плотности вещества: фактически, резкое расширение газа. При конденсации же, плотность вещества увеличивается, и всё происходит наоборот. (Кстати, изменениями температуры газа при его сжатии-расширении легко объясняется "загадочная" работа трубки Ранка: из-за значительных центробежных сил, газ на периферии трубки Ранка оказывается сильно сжатым, а в её центральной части — разреженным; оттого газ на периферии оказывается нагрет, а в центральной части — охлаждён.) Можно говорить о температурных эффектах из-за уменьшения-увеличения плотности вещества. но "теплота испарения" и "теплота конденсации" — это такие же шутки, как и теплоты плавления и кристаллизации [САЙТ].


### Как же работают холодильники и тепловые насосы?


Как известно, при тепловом контакте тёплого и холодного тел, температура тёплого тела уменьшается, а температура холодного — увеличивается. Но есть удивительные машины, холодильники и тепловые насосы, которые, работая как посредники между теплоизолированными друг от друга тёплым и холодным телами, обеспечивает ещё большее увеличение температуры у тёплого тела и ещё большее уменьшение температуры у холодного тела. Особенно впечатляют тепловые насосы для частных домов, которые обеспечивают не только отопление, но и горячее водоснабжение — и этот нагрев воздуха и воды в помещении осуществляется благодаря тепловому контакту, например, с наружным воздухом, имеющим температуру даже в –25°C.

Для этого в машине гоняется по замкнутому контуру специальное вещество — теплоноситель, каждая порция которого контактирует то с тёплым телом, то с холодным. Чтобы нагревать тёплое тело, теплоноситель должен, при контакте с ним, иметь более высокую температуру — а чтобы нагреваться от холодного тела, теплоноситель, при контакте с ним, должен иметь более низкую температуру. Значит, на участке замкнутого контура, где теплоноситель движется от холодого тела к тёплому, должно стоять устройство, при проходе сквозь которое температура теплоносителя значительно повышается, а на участке движения от тёплого тела к холодному — устройство, при проходе сквозь которое температура теплоносителя, соответственно, понижается. Устройство, которое резко повышает температуру теплоносителя — это компрессор: при сжатии газа, его температура, как известно, повышается. А устройство, которое резко понижает температуру теплоносителя — это т.н. дроссель, дающий резкое расширение теплоносителя и его результирующее охлаждение.

Как правило, режим работы подбирается таким образом. После компрессора теплоноситель представляет собой сжатый и горячий газ. Остывая при тепловом контакте с тёплым телом, этот газ конденсируется, и до дросселя теплоноситель движется в жидком состоянии. После дросселя начинается бурное кипение — а, нагреваясь при тепловом контакте с холодным телом, теплоноситель полностью превращается в газ, идущий на вход компрессора. При таком режиме, за один проход по контуру, теплоноситель испытывает два агрегатных превращения — конденсацию и испарение. Теплоты этих агрегатных превращений непременно учитываются при расчётах машины. Но ведь выше мы привели свидетельства о том, что теплот агрегатных превращений — нет! Зато есть температурные эффекты при увеличении-уменьшении плотности теплоносителя. И, заметим, что эти увеличения-уменьшения плотности максимальны именно в результате агрегатных превращений — конденсации и испарения. В принципе, холодильник или тепловой насос работал бы и без агрегатных превращений теплоносителя — если на всём контуре он оставался бы в газообразном состоянии. Но именно его конденсация и испарение обеспечивают наиболее эффективные результаты: нагревание тёплого тела и охлаждение холодного.

В рабочих режимах, близких к оптимальным, эта эффективность у холодильников и тепловых насосов такова: целевой тепловой эффект — например, теплоотдача в обогреваемое помещение — в несколько раз превышает потребляемую электроэнергию (требуемую, в частности, для работы компрессора). Но академики не признают холодильники и тепловые насосы сверх-единичными (т.е. имеющим КПД > 100%) устройствами — на том основании, что потребляемая ими электроэнергия не превращается в тепловую энергию, а расходуется лишь на её перенос. Т.е., нам предлагают считать, что потребляемая здесь электроэнергия тратится лишь на создание циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру — и забыть про то, что результатом этой циркуляции являются мощные тепловые эффекты, ради которых всё и затевалось. Отношение целевого теплового эффекта к потребляемой электроэнергии, в разы большее единицы, является технической характеристикой у холодильника и теплового насоса. Но нельзя же академикам называть эту характеристику коэффициентом полезного действия! Поэтому у холодильника она называется "коэффициентом термической эффективности", а у теплового насоса она называется COP — coefficient of performance. Так спокойнее!


### Движение инерциоида и полёт мухи


Энтузиасты предложили множество вариантов т.н. инерциоидов. Они производят большое впечатление на неподготовленных зрителей, демонстрируя видимость безопорного движения. Применялись, например, такие эффектные демонстрации. На стол с горизонтальной стеклянной поверхностью, на которую налит тонкий слой машинного масла, ставится игрушечный заводной автомобильчик. Его колёса крутятся, но он остаётся на месте: сцепления с поверхностью нет. Затем на эту же поверхность помещается инерциоид — в нём трепыхаются туда-сюда некие грузики, инерциоид тоже дёргается туда-сюда, но, в целом, прогрессивно продвигается по поверхности! Неужели это движитель, который попирает законы механики — давая безопорную тягу без отбрасывания массы? Такой движитель можно применять, например, для коррекций орбит космических аппаратов!

Увы, нет. Пытались применять уже. Речь о нашумевшей в своё время истории с размещением такого "безопорного движка" на борту спутника "Юбилейный". Группа заинтересованных авторов даже издала книгу, где утверждается, что эффект от движка был — т.е., из-за включений движка, параметры орбиты спутника, соответственно, изменялись. Правда, никаких подтверждающих цифр авторы не привели. Но этим цифрам и взяться-то было неоткуда. Мы-то точно знаем, что никакого влияния на параметры орбиты тот движок не оказал. Потому что были и другие энтузиасты, очень заинтересованные в реализации безопорной тяги, и эти энтузиасты тщательно отслеживали ситуацию в реальном времени. Сеансы включения движка были им известны, а регулярно обновляемые параметры орбиты "Юбилейного" предоставляла система слежения за околоземными объектами NORAD. Если бы эффект был, его бы увидели. Но — нет. Как говорится, носом рыли — ничего не нарыли.

Как же так — на лабораторном столе безопорная тяга есть, а в космосе её нет?! Увы, на лабораторном столе её тоже нет — надо лишь знать секрет фокуса. При трепыханиях инерциоида туда-сюда, его прогрессивное продвижение по поверхности получается благодаря несимметричному взаимодействию с вязкой средой — роль которой, в вышеописанном случае, играет машинное масло. Характерная особенность вязкой среды такова: если объект движется в ней с нарастающей скоростью, то сила сопротивления тоже растёт — но быстрее, чем растёт скорость. Отсюда и проистекает возможность несимметричного взаимодействия: если болтаться в вязкой среде туда-сюда, но в одну сторону — систематически быстрее, чем в другую, то усреднённая сила сопротивления будет не равна нулю, что и даст прогрессивное продвижение. Такое продвижение — вполне себе опорное, безопорной тяги здесь нет.

Роль вязкой среды может играть не только масло — вода тоже имеет вязкость. Если пассажир лодки будет челночно перемещаться — с кормы на нос бегом, а с носа на корму шагом, то лодка, в целом, будет продвигаться носом вперёд. Были умники, которые устраивали такую челночную суету в ходе соревнований по парусному спорту — и получали дополнительное продвижение своей лодки вперёд. Поэтому, с некоторых пор, на таких соревнованиях бег на борту запрещён. Кстати, известно, что "безопорный движок", предназначенный для "Юбилейного", испытывался на плотике в ванне с водой. Продвижение при этом было, но безопорным оно не было.

Можно добавить, что поразительно выглядит способность некоторых аквариумных рыбок продвигаться в воде как головой вперёд, так и хвостом вперёд — не делая при этом ни малейших изгибов корпусом и хвостом. Эти трюки рыбки выполняют, быстро и синхронно работая грудными плавниками вперёд-назад. Для продвижения требуется, чтобы движения плавниками "туда" выполнялись несколько быстрее, чем движения "обратно".

Наконец, на том же принципе держатся в воздухе некоторые насекомые (комары, мошки, и др.), которые могут зависать на одном месте — и при этом они машут крылышками строго вверх-вниз. На первый взгляд, здесь неоткуда браться силам, которые противодействуют силе тяжести. При махе крылышками вниз, возникает сила отталкивания от воздуха, которая толкает насекомое вверх, но, при махе крылышками вверх, такая же сила должна толкать насекомое вниз! Однако, воздух тоже имеет небольшую вязкость, и если махи крылышками вниз совершаются немного быстрее, чем махи вверх, то средняя сила сопротивления воздуха оказывается направлена вверх и, при равенстве весу насекомого, она держит его в воздухе. Этот принцип полёта насекомых описал Л.Лозовский. Элементарные расчёты показывают: для того, чтобы мелкому насекомому держаться в воздухе таким способом, оно должно совершать махи крылышками вниз примерно на 15% быстрее, чем махи вверх. На замедленном воспроизведении работы крылышек хорошо видно, что эта разница времён имеет место в действительности.

Добавим, что, в отличие от аквариумных рыбок, которые могут реверсировать направление вибрационной тяги, у насекомых такая способность, по-видимому, не предусмотрена: они не приспособлены к полёту в положении "ногами вверх". Муха закладывает немыслимые виражи, горизонтальные и вертикальные, но при этом она остаётся в положении "ногами вниз". Казалось бы, это правило не работает при посадке мухи на потолок. В Интернете даже были дискуссии — какую фигуру пилотажа выполняет муха, чтобы перевернуться вверх ногами перед посадкой на потолок: полу-петлю или полу-бочку. Но она не выполняет ни то, ни другое. Она подлетает к потолку в положении "ногами вниз", цепляется за потолок поднятой передней парой ног и, используя инерцию полёта, поднимает к потолку корпус с остальными ногами.

## Ссылки.


Б1. Н.Г.Басов, Р.В.Амбарцумян, В.С.Зуев, и др. ЖЭТФ, 50, 1 (1966) 23.

Б2. Н.А.Бернштейн. О построении движений."Медгиз", 1947.

В1. L.J.Wang, A.Kuzmich, A.Dogaru. Nature, 406 (2000) 277.

В2. См. видео "Сегнетоэлектрики и электрофорная машина". newfiz.info, раздел "НАШИ ФИЛЬМЫ".

Г1. А.А.Гришаев. Эффект "стиральной доски": обусловлен ли он турбулентностью атмосферы? newfiz.info/stirdos.htm

Г2. А.А.Гришаев. Тайна полёта птеродактиля: крылья бегущей волны. newfiz.info/pterodac.htm

Г3. А.А.Гришаев. К микрофизике работы скелетных мышц. newfiz.info/myshca.pdf

Д1. О.Х.Деревенский. Стратегическая ошибка современной физики. newfiz.info/mis-esse.htm

Д2. Ч.Дарвин. Происхождение видов. (The origination of species by natural selection).

Л1. Густав Лебон. Психология народов и масс. С.-Пб., 1896.

Н1. А.Николаевский. У компьютера ум за разум не зайдёт! newfiz.narod.ru/nikol/infa.htm (раздел "Статьи моего Учителя")

Н2. А.Николаевский. Как проводили биологическую эволюцию: виды-инкубаторы и виды-выводки. snewfiz.narod.ru/nikol/evolut.htm (там же)

Н3. А.Николаевский. Не нужно нам лишних ферментов! newfiz.narod.ru/nikol/biosin.htm (там же)

Н4. А.Николаевский. О приобретённой близорукости. newfiz.narod.ru/nikol/zrenie.htm (там же)

П1. Марко Поло. Книга о разнообразии Мира.

С1. В.Суворов. Последняя республика. "АСТ", "Астрель", "Полиграфиздат", М., 2010.

С2. В.Суворов. День-М. АО "Всё для Вас", М., 1994.

САЙТ. См. подробности в материалах на сайте newfiz.info


* * *


Использованы рисунки Черноволенко и Эшера


* * *


Составитель: А.А.Гришаев

Опубликовано на авторском сайте: newfiz.info

Дата публикации: ноябрь 2017.

## Задачки на сообразительность


Мой отец очень любил задачки на смекалку, на сообразительность, на нестандартные и парадоксальные решения. Как-то, когда я был уже в младших старшеклассниках, он говорит мне:

> — Ух, какую я классную интеллектуальную задачку узнал!

> — Давай!

> — Нет, я её тебе после обеда задам. Ты готовься пока. У неё решение не простое, парадоксальное!

> — Ну, задавай же!

> — Сказал же — после обеда. Ах, какое у неё решение необычное… Готовься, готовься!

Поразительным образом, эта отсрочка до "после обеда" так меня настроила, так взвела на парадоксальное решение, что когда отец изложил условия задачи, я выдал ответ мгновенно.

> — Условия такие. Два человека подошли к реке. Плавать не умеют. На берегу лодка — выдерживает только одного. Но оба переправились в лодке, по очереди. Вопрос — как?

> — Они подошли к реке с разных сторон?

> — Э, да ты знал…


* * *


Предлагаю некоторые задачки. Для просмотра ответа и решения, следует сделать щелчок мышью на соответствующей надписи "Перейти к ответу" / "Перейти к решению"


* * *


1. В финальную часть Чемпионата Мира по футболу, в которой ничьих не бывает, а "проигравший — вылетает", выходят 16 команд. После первого круга остаётся восемь, потом — четыре, и т.д. В принципе, такую финальную часть можно провести с ЛЮБЫМ начальным количеством команд: при нечётном количестве, следует команду, оказавшуюся "лишней" при жеребьёвке, проводить в следующий круг без игры, на халяву. По-любому, до финального матча доберутся две команды, и чемпион будет один. Вопрос: исходное количество команд — 77, сколько всего будет сыграно матчей?

> Перейти к ответу

> Перейти к решению


2. Можно ли построить квадратный в плане домик, с четырьмя стенами, чтобы в каждой стене было по окну, и чтобы все эти четыре окна смотрели на юг?

> Перейти к решению


3. Завмаг принимает мелкие партии товара. Девять ластиков плюс три карандаша плюс шесть ручек стоят в сумме 11 руб. 79 коп. Те же, два ластика плюс восемь карандашей плюс пять ручек стоят 10 руб. 54 коп. С кассы спрашивают: сколько стоят три карандаша плюс три ластика плюс три ручки?

> Перейти к ответу

> Перейти к решению


4. У вас имеется воздушное транспортное средство, которое может двигаться заданным курсом как над сушей, так и над морем. Сможете ли вы совершить кругосветное путешествие, с возвратом в точку старта, если будете держать курс всё время на северо-восток?

> Перейти к ответу


5. Имеют хождение бумажные деньги с купюрами следующего достоинства: 100, 500, 1000 рублей — других нет. У нас есть два кошелька, в которых находятся некоторые суммы только названными купюрами. Во втором кошельке находится ровно вдвое большая сумма, чем в первом. А общая сумма, находящаяся в этих кошельках, составляет 2000 рублей. Как такое возможно?

> Перейти к решению


6. После "отключки" на пару суток вы обнаруживаете себя в незнакомой местности. Людей вокруг не видно, спросить некого. Где-то через час после прихода в себя вы замечаете, что Солнце движется по небосводу… справа налево! Проверяете — да нет, это не сон, всё реально. Скажет ли вам что-нибудь такое движение Солнца?

> Перейти к ответу


7. В свежесорванных огурцах весовое содержание воды составляло 99%, а 1% — было сухое вещество. Огурцы полежали, потеряли часть воды — её весовое содержание уменьшилось на 1%, с 99 до 98% (сухого вещества осталось, как и было). Ясно, что в результате этой усушки, вес огурцов уменьшился. Вопрос: на сколько?

> Перейти к ответу

> Перейти к решению


8. В одном городе-крепости стражникам был дан строгий приказ, из-за которого каждый чужак, пришедший к воротам, был обречён. Его спрашивали: "Ты зачем к нам пришёл?" Если чужак говорил в ответ правду, его вешали, а если неправду — топили. Зная, что этот приказ исполняется без всяких исключений, один мальчик нашёл удивительное решение. Когда его спросили: "Ты зачем к нам пришёл?", он ответил: "Я пришёл затем, чтобы… то-то и то-то". После этого стражники, строго следуя приказу, не могли его ни повесить, ни утопить. Пришлось пропустить. Что же сказал мальчик?

> Перейти к ответу


9. Можете ли вы сходу назвать хотя бы три последние цифры у числа 77! (семьдесят семь факториал)?

> Перейти к ответу


10. Нумизмата попросили оценить стоимость найденного серебряного динария с выбитыми на нём профилем кесаря и датой выпуска: 16 г. до н.э. Всё — в согласии с библейскими источниками. Но нумизмат с одного взгляда уверенно заявил, что это — ничего не стоящая подделка. Что выдало подделку?

> Перейти к ответу


11. Один предприниматель закупал яблоки по 150 руб. за килограмм, а перепродавал их по 100 руб. за килограмм. В результате этой коммерции, без каких-либо дополнительных доходов, за год он стал миллионером. Как такое возможно?

> Перейти к ответу


12. Два велосипедиста, разделённые расстоянием 120 км, одновременно стартуют навстречу друг другу. Каждый едет со скоростью 30 км/час. В момент старта с плеча одного из них взлетает муха и летит навстречу второму со скоростью 40 км/ч. Долетев до него, муха мгновенно разворачивается и летит с той же скоростью навстречу первому. Так муха летает между велосипедистами до тех пор, пока они не встретятся. Сколько километров налетает муха?

> Перейти к ответу

> Перейти к решению

## Ответ на задачу № 1


76 матчей.


> Перейти к задаче

## Решение задачи № 1


В каждой игре "вылетает" одна команда. Чтобы остался один чемпион, должны "вылететь" все, кроме него. Значит, число матчей будет на единицу меньше, чем исходное количество команд.


> Перейти к задаче

## Решение задачи № 2


Теоретически, можно - на северном полюсе.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 3


6 руб. 09 коп.


> Перейти к задаче

## Решение задачи № 3


К счастью, здесь нам не надо узнавать цену каждого из трёх предметов. Но мы легко узнаем, сколько стоят вместе один карандаш, один ластик и одна ручка. Для этого нужно сложить два данных в задаче уравнения - и получить суммарную цену, в которой каждый из трёх предметов фигурирует 11 раз. Эту суммарную цену следует поделить на 11 и, для получения ответа задачи, умножить на 3.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 4


Не сможете, потому что прибудете на северный полюс. А оттуда любой курс - на юг.


> Перейти к задаче

## Решение задачи № 5


В первом кошельке - 1000 рублей, и он находится внутри второго кошелька, в котором, кроме этого, есть ещё 1000 рублей.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 6


Похоже, вы оказались в южном полушарии.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 7


Вес уменьшился ровно вдвое (на 50%)


> Перейти к задаче

## Решение задачи № 7


Вес сухого вещества остался прежним, но его процентная доля в общем весе - увеличилась вдвое, с одного процента до двух. Такое может быть только если общий вес уменьшился вдвое.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 8


Мальчик сказал: "Я пришёл затем, чтобы меня утопили."


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 9


Последние цифры - нули. И их гораздо больше, чем три, поскольку в произведении участвуют не только числа 10, 20, 30, и т.д., но и числа 2 и 5, 12 и 15, и т.д.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 10


Подделку выдала дата выпуска. Понятие "до нашей эры" появилось уже по ходу "нашей эры".


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 11


До этой коммерции, он был миллиардером.


> Перейти к задаче

## Ответ на задачу № 12


80 км


> Перейти к задаче

## Решение задачи № 12


Ответ можно узнать, если скорость мухи, которая известна, умножить на время, в течение которого она летает. Это время легко найти, если исходное расстояние между велосипедистами разделить на скорость их сближения, которая есть 30+30=60 км/час. Получаем 2 часа. При скорости мухи 40 км/час, за 2 часа она налетает 80 км.


> Перейти к задаче