М.А.Гольдштик

«ДА» ОН ГОВОРИЛ ЧАЩЕ, ЧЕМ «НЕТ»

Гольдштик Михаил Александрович (1930-1997) - доктор физико-математических наук, профессор. С 1962 года работал в Институте теплофизики СО АН СССР.

Область моих научных изысканий в значительной мере вписывалась в огромный диапазон интересов М.А.Лаврентьева. У нас было много встреч и научных контактов, сильно повлиявших на мою деятельность. Поэтому, быть может несколько самонадеянно, я считаю себя учеником М.А.Лаврентьева. Расскажу о некоторых эпизодах.

Знакомство наше состоялось осенью 1962 года. В то время я был еще тридцатидвухлетним кандидатом наук и работал в Ленинградском отделении Математического института им. В.А.Стеклова АН СССР в скромной должности младшего научного сотрудника. Имя Михаила Алексеевича было мне хорошо известно, хотя бы по знаменитой монографии М.А.Лаврентьева и Б.В.Шабата «Методы теории функций комплексного переменного». Но видеть его не доводилось, пока я не приехал в новосибирский Академгородок. Эта поездка была обусловлена определенными причинами. Начиная с 1960 года я занимался математической моделью отрывных течений несжимаемой жидкости. Наряду с общими вопросами была решена задача об интенсивности вихревого движения, которое возникает в квадратной «траншее» на дне при ее поперечном обтекании однородным потоком.

Постановка задачи была навеяна удивительными опытами моего товарища В.К.Мигая. Он установил, что диффузор большого угла раскрытия можно сделать безотрывным, если на его поверхности изготовить поперечные канавки. Наблюдения показали, что в каждой такой канавке образуется вихрь и поток проходит сквозь диффузор, словно на катках.

В начале 1962 года я завершил разработку теории и послал статью, представленную академиком В.И.Смирновым, в «Доклады АН СССР». А где-то в сентябре того же года вышла книга М.А.Лаврентьева «Вариационный метод в краевых задачах для систем эллиптического типа», где давалась постановка этой самой задачи об обтекании траншеи на дне в связи с проектом захоронения радиоактивных отходов на дне океанических впадин. Постановка точь-в-точь, как у меня. Поскольку в этот момент я располагал уже и решением задачи, то решил поехать в Академгородок и результаты доложить на семинаре.

Прилетел утром в ясный морозный день, а на земле - ни снежинки. Легко устроился в гостиницу-общежитие на Детском проезде и пошел в Институт гидродинамики, попал в приемную к Тане Луговцовой. Конечно, прежде чем идти к М.А., надо было связаться с кем-то из сотрудников, но я никого не знал. Собственно говоря, я и рассчитывал с помощью М.А.Лаврентьева связаться со специалистами. Однако, к моему удивлению и удовлетворению, Михаил Алексеевич сам проявил повышенный интерес к предмету разговора, который продолжался около получаса. До этого я представлял себе М.А.Лаврентьева совсем другим - этаким «старорежимным» профессором, рафинированным интеллигентом. А он оказался могучим мужчиной огромного роста с несколько угловатыми манерами и неторопливой сочной речью с какими-то, что ли, крестьянскими интонациями. Он часто употреблял словцо «значица», «значица так»...

Сначала он сидел за своим столом в кресле, затем подсел ко мне поближе, ну а после мы подошли к доске, занимавшей почти всю фронтальную стену кабинета. Я вкратце изложил ему постановку задачи и полученные аналитические и численные результаты, не вдаваясь в подробности и доказательства. Последовал ряд точных глубоких вопросов, сразу же расширивших рамки обсуждаемой проблемы. И вот тут впервые в жизни я почувствовал, что разговариваю с огромным необычным человеком. Мне доводилось встречаться в жизни со многими крупными учеными: А.Ф.Иоффе, И.В.Курчатовым, В.Н.Смирновым, М.В.Келдышем. Однако никто не вызвал у меня сразу же столь эмоционального, я бы сказал, трепетного отношения. И это не был трепет перед начальством, свойственный некоторым людям моего поколения. Тогда М.А.Лаврентьев еще не был моим начальником. Я просто почувствовал силу интеллекта, ясность мысли и особую - нетривиальную - ее изобретательность. И тогда, и в последующих многократных общениях с Михаилом Алексеевичем это трепетное чувство меня не покидало.

«Судя по тому, что Вы рассказали, - заключил он нашу беседу, - Вы независимо рассмотрели и решили задачу, которую я поставил в 1959 году здесь на семинаре в Институте гидродинамики. Меня эта проблема сильно интересует. Но задача трудная, нелинейная, с подводными рифами. Она поручена Шабату-сыну, у которого тоже есть кое-какие результаты. Сейчас мы его разыщем».

Однако найти Алексея Борисовича Шабата, моего будущего коллегу и друга, в тот день не удалось. Тогда Михаил Алексеевич назначил для моего доклада внеочередной семинар теоретического отдела Л.В.Овсянникова на следующий день в три часа.

Побродив по незнакомому мне и еще не вполне достроенному Академгородку, я вернулся в общежитие, где меня ждал сюрприз. Оказывается, обо мне успели позаботиться и переселили из общей комнаты в однокомнатную квартиру. Этот знак внимания, признаюсь, меня тронул.

Мой доклад прошел успешно. Я рассказал о постановке задачи, доказал теорему существования по крайней мере одного отрывного течения в случае произвольной ограниченной области, построил пример неединственности, предложил эквивалентную вариационную формулировку задачи и наконец предъявил численный пример отрывного обтекания траншеи. Как и предвидел Лаврентьев, в траншее господствовало достаточно сильное вихревое движение, что делало океанские впадины малопригодными для захоронения радиоактивных отходов.

Михаил Алексеевич хорошо отозвался о достигнутых результатах, немножко пожурил А.Б.Шабата и в нескольких словах наметил программу дальнейших исследований по отрывным течениям, включая постановку специальных экспериментов. По окончании семинара академик решил показать мне Академгородок, для чего пригласил в свои ЗИМ, куда мы и сели вместе с Л.В.Овсянниковым. Машину Михаил Алексеевич вел сам, рассказывая при этом об истории создания городка и его основных сооружениях. Потом он пригласил меня к себе в «избушку» на чашку чая. Состоялся обстоятельный разговор. Он спросил меня, что я кончал, где работаю, чем занимаюсь. Я сообщил, что закончил Ленинградский политехнический институт по специальности «теплофизика» в 1953 году, а в данное время работаю в ЛОМИ. В 1960 году опубликовал работу «Одно парадоксальное решение уравнений Навье - Стокса», о которой он ничего не знал и начал меня подробно расспрашивать. Задача была поставлена очень просто. Рассматривается полупространство, заполненное вязкой жидкостью, над неподвижной плоскостью. Движение вызывается вращающейся иголкой, перпендикулярной плоскости. Мне удалось доказать однозначную разрешимость задачи при медленном вращении иголки и отсутствие стационарного осесимметричного решения - при сильном. Парадокс! Лаврентьев тотчас увлекся, и началось обсуждение. В частности, он увидел здесь аналогию с чаинками, собиравшимися в центре стакана. Однако ничего определенного о причине парадокса мы не придумали. Это и не удивительно, ведь парадокс нашел разрешение лишь в 80-х годах в моих работах вместе с В.Н.Штерном. Обсуждая проблемы вращающихся потоков, которыми я, собственно, в основном и занимался, М.А.Лаврентьев отметил их научную новизну и перспективность для технологий.

- Хорошо бы нам в Новосибирске организовать исследования в этой области, - он внимательно взглянул на меня и добавил, - а Вы не захотели бы переехать в Академгородок? Но не в Институт гидродинамики, где уже тесно, а в Институт теплофизики, который еще не построен. Вам - как теплофизику - там самое место. Там теперь за директора Кутателадзе. Я ему сейчас позвоню, а Вы завтра зайдите туда. Посмотрите, потолкуйте...

С Самсоном Семеновичем Кутателадзе я был знаком уже давно по совместной работе в ЦКТИ в Ленинграде, и мы быстро нашли общий язык. Словом, 1 декабря 1962 года я стал сотрудником СО АН СССР.

Так уж получилось, что первая встреча как бы задала тон дальнейшему многолетнему - и неформальному - сотрудничеству. Меня почти не приглашали на всякого рода заседания, но нередко М.А.Лаврентьев звал к себе в кабинет для обсуждения разного рода научных вопросов. Бывало, и я по своей инициативе приходил к Михаилу Алексеевичу для обсуждения постановок задач и научных результатов. Должен заметить, что я сразу попал в льготную категорию посетителей, которых М.А. принимал без очереди, и это хорошо усвоила Таня Луговцова. Несмотря на огромную научно - организационную, хозяйственную и общественную деятельность, Михаил Алексеевич был и всегда оставался прежде всего ученым, предпочитающим плодотворные научные контакты всем прочим.

При его активном участии в постановках задач и обсуждении результатов был решен ряд проблем. В частности, в кинематическом плане получила экспериментальное подтверждение теория отрывных течений по схеме М.А.Лаврентьева, чему он неподдельно радовался.

Наши научные интересы пересекались и при рассмотрении проблемы струйного обтекания тел. Михаил Алексеевич давно интересовался вопросом, почему пинг-понговский шарик устойчиво висит в вертикальной струе воздуха, на чем основаны некоторые детские игрушки. Меня же интересовало, нельзя ли этот эффект как-то использовать, в частности, не проявляется ли он в псевдоожиженном слое на некоторой стадии его осуществления. Псевдоожиженный слой представляет собой систему частиц, например шариков, насыпанных на сетку в вертикальной трубе, через которую снизу вверх подается воздух (или вода). При определенной скорости частицы начинают шевелиться и хаотически двигаться наподобие молекул. Первоначально слой макроскопически достаточно однороден, однако дальнейшее увеличение скорости вызывает сильные пульсации с образованием пузырей. Поэтому псевдоожиженный слой называют еще и «кипящим слоем».

Поскольку проходные сечения для потока в плотном слое сильно пережаты, там возникает система струй, которые и обтекают вышележащие частицы. По моим представлениям, в процессе псевдоожижения должна была играть большую роль так называемая боковая сила Магнуса, возникающая при обтекании вращающейся частицы, либо частицы, находящейся в неоднородном скоростном поле. Чтобы изучить это явление, мы с моим молодым коллегой В.Н.Сорокиным изготовили цилиндр, свободно вращающийся на часовой оси, и внесли его в область границы струи. Цилиндр быстро завращался, но ... не в ту сторону, против «мельничного колеса»!

Когда я показал этот нехитрый опыт М.А.Лаврентьеву, он целый час экспериментировал со струей под краном, так и эдак изменяя условия. Эффект оказался устойчивым и весьма сильным. До конца дня мы затем говорили о природе этого явления - к неудовольствию большого числа посетителей, собравшихся в приемной. Было ясно, что несимметричное взаимодействие струи с цилиндром или шаром порождает циркуляцию, которая и вызывает вращение. Но как ее определить?

Михаил Алексеевич выдвинул гипотезу о том, что критические точки на цилиндре или сфере при струйном обтекании лежат на одном диаметре. Это условие и определяет циркуляцию. Впоследствии он опубликовал статью на эту тему, и надо сказать, что его гипотеза для тонких струй экспериментально подтвердилась. Однако в общем случае, например при взаимодействии цилиндра с краем широкого потока, такая модель не могла быть правомерной. Поэтому в процессе дискуссии я выдвинул идею об обобщении постулата Жуковского - Чаплыгина, которая в последующем нашла дальнейшее развитие и качественное подтверждение практически во всех случаях (интересующихся подробностями я вынужден отослать к моей книге «Вихревые потоки», 1981).

В июне 1965 года М.А.Лаврентьев активно поддержал меня на защите докторской диссертации и в тот же день принял не менее активное участие в банкете, которые тогда еще не были запрещены.

Что же касается псевдоожиженного слоя, то гипотеза струйного обтекания подтвердилась лишь в его однородной фазе, когда еще нет пузырей. Вот тут-то и родилась идея - заменить в псевдоожиженном слое силу тяжести центробежной силой, то есть попробовать создать центробежный псевдоожиженный слой (ЦПС). Обсуждая эту идею с М.А.Лаврентьевым при участии Г.С.Мигиренко, мы все пришли в немалое возбуждение, увидев огромные потенциальные возможности такой системы, способной работать, например, в невесомости.

Так для меня и моих товарищей по лаборатории началась целая эпопея, потребовавшая шести лет напряженного труда. Рассказ о наших замыслах, надеждах и разочарованиях, взлетах и падениях мог бы составить настоящую приключенческую повесть. Михаил Алексеевич был все время в курсе нашей работы, неоднократно посещал стенды, обсуждал результаты и замыслы.

Постепенно кое-что стало прорисовываться, в частности, выявлено наличие двух устойчивых состояний ЦПС - разреженного и плотного. И это при одних и тех же геометрических и режимных условиях! Наконец к 1973 году центробежный псевдоожиженный слой стал реальностью. Устойчивый, абсолютно однородный, с высоким уровнем обменных процессов и низким гидравлическим сопротивлением. Словом, оправданы самые оптимистические ожидания.

«Надо писать заявку на открытие», - однажды предложил Михаил Алексеевич, и тут же, в его кабинете я стал набрасывать формулу открытия. Заодно наметил и авторский состав: Лаврентьев, Мигиренко, Кутателадзе, Гольдштик, Сорокин. «Кто это Сорокин?» - спросил Михаил Алексеевич. «Мой ученик, товарищ по работе». М.А. вычеркнул три первые фамилии и сказал: «Так пойдет!»

Данное решение впоследствии стоило мне многих неприятностей. Замечу в скобках, что публично похвалив меня, наряду с Б.В.Войцеховским, в День науки в Институте гидродинамики (это было году в 71-м), М.А.Лаврентьев также сослужил мне не очень хорошую службу, так как это вызвало множество косых взглядов в мою сторону. Видимо, сказывалась ревность - слишком многие считают себя учениками Михаила Алексеевича.

В заключение скажу, что диплом на открытие мы с В.Н. Сорокиным (теперь он директор Института ядерной энергетики АН БССР) получили. Что касается практического использования этого открытия, то дело находится почти на нуле. Но это предмет особого разговора.

В середине июня 1975 года, последнего года председательства М.А.Лаврентьева в Сибирском отделении Академии наук, ранним утром в моем кабинете раздался телефонный звонок. Звонил Михаил Алексеевич.
- Вы не сильно заняты, Михаил Александрович?
- Слушаю Вас, Михаил Алексеевич.
- Не могли бы Вы составить мне компанию и прогуляться на катере по Обскому морю?
- С большим удовольствием.
- Тогда выходите на проспект Науки, я подъеду к Институту теплофизики и Вас заберу.
Я так и сделал. Мы поехали на водную базу СО АН и сели в «адмиральский» катер. Кроме моториста, больше никого не было. Погода стояла теплая, солнечная, и мы заскользили в южном направлении. Плавание продолжалось долго - до вечера. Стоя на палубе, любовались открывающимися видами, высаживались на безымянный остров. Часа через три-четыре перекусили из запасов, которые были на катере. И все это время вели разговор, касающийся в основном научных проблем. Я хорошо помню основные темы этой беседы. Например, много времени мы потратили на обсуждение проблемы турбулентности, на которую у Михаила Алексеевича был свой оригинальный взгляд, кстати сказать, имеющий в основе явление отрыва вихрей. Но говорили не только о науке. Лаврентьев принимал важное решение. «Мне уже семьдесят пятый год. Силы не те. Надо уходить, пустить вперед молодых».

Однако положением в Сибирском отделении он был обеспокоен. Высказал опасение, что после него дело формализуется, приобретет бюрократический привкус, а это совершенно несовместимо с научным творчеством. Дал откровенные, не очень-то лестные характеристики нескольким ведущим научным деятелям. Вообще (и это недостаток Михаила Алексеевича), он был «ругатель», часто не заботившийся о дипломатическом такте. Были у него и другие человеческие недостатки, но этот вредил ему особенно.

Много еще о чем мы переговорили с М.А. в этот летний день: почему волны в проливе увеличивают высоту, почему весной снег становится ноздреватым, почему зимой практически не бывает гроз и о многом другом.

Однако главного я не понял - почему именно меня М.А. избрал своим собеседником. Но теперь бесполезно над этим ломать голову.

Он довез меня обратно до Института теплофизики, поблагодарил за компанию, а я его - за приятно проведенный день, и мы расстались, чтобы уже больше никогда не возвращаться к столь тесному общению.

Разумеется, то, что я скажу дальше, виделось лишь с моей колокольни. Это сугубо личное мнение. Сначала - кем не был Михаил Алексеевич. Прежде всего, он не был бюрократом. Ни в малейшей степени! Гораздо чаще говорил «Да», чем «Нет». Еще он не был собирателем фактов, не ставил эту задачу как самоцель. Ему была чужда дотошная скрупулезность измерений ради самих измерений. Выделить главное, найти концепцию - таков был его стиль. Конечно, исходным пунктом всегда был эксперимент, затем следовала математическая модель, из которой извлекались определенные выводы. После этого ставился решающий эксперимент, отвечающий на вопрос «ДА» или «НЕТ». Если «ДА» - теоретическая концепция развивалась, уточнялась, обрастала новыми деталями. Если « НЕТ » - начинался поиск новой концепции. Таким образом, целью научного анализа являлось понимание. Создание методов расчета играло подчиненную, техническую роль. А вообще, я не раз слышал от Михаила Алексеевича, что цель науки - научное открытие.

Вспоминая минувшее, с чистой совестью могу сказать, что в памяти навсегда остался образ Михаила Алексеевича - светлый и огромный.

		М.А.Гольдштик. «Да» он говорил чаще, чем «Нет» // Российская академия наук. Сибирское отделение: Век Лаврентьева / Сост. Н.А.Притвиц, В.Д.Ермиков, З.М.Ибрагимова. - Новосибирск: Издательство СО РАН, филиал «Гео», 2000. - С.271-276.



		ОГЛАВЛЕНИЕ • ФАЙЛ PDF