Анри Рухадзе - События и люди. Издание пятое, исправленное и дополненное.

• Название: События и люди. Издание пятое, исправленное и дополненное.
• Автор: Анри Рухадзе
• Издательство: Научтехлитиздат
• Жанр: Биографии и Мемуары
• ISBN: 978-5-93728-151-7

Книга известного российского физика-теоретика А. А. Рухадзе включает в себя воспоминания, а также публицистические заметки, опубликованные в средствах массовой информации в 1996–2009 гг.

---

здесь j = ρ1v1 = ρ2v2 — поток массы через фронт ударной волны, M2 = V2/aS2 — число Маха, v2 — скорость среды за фронтом, aS2 — скорость звука за фронтом ударной волны, (dV/dP)H — производная от ударной адиабаты, индексы 1 и 2 относятся соответственно к состояниям перед фронтом и за фронтом ударной волны.

Кроме условий (8) неустойчивости ударной волны С. П. Дьяков установил, что в области параметров, удовлетворяющих условию

где

существуют решения с незатухающими возмущениями фронта волны (стационарными в некоторой системе координат, скользящей вдоль фронта), к которому со стороны зафронтового течения примыкают звуковые волны, исходящие под определенным углом. Область параметров

была отнесена С. П. Дьяковым к области устойчивости плоских ударных волн относительно малых гофрировочных возмущений.

Последующие многочисленные исследования устойчивости плоских ударных волн [10–11], выполненные различными методами, не изменили границ области возникновения неустойчивости (8). Учет вязкости и теплопроводности газа [14, 15] также не изменили положение границ области (8). Однако уточнения нижней границы области (9), проведенные в работах {9-12, 16], показали, что

Дальнейший, более детальный анализ характера проведения малых возмущений показал, что в устойчивой области, если не учитывать вязкость и теплопроводность газа, возмущения ударной волны могут затухать во времени по степенному закону t-3/2 (возмущения в сильной ударной волне затухают по закону t-1/2). Учет конечной вязкости [13] или конечной проводимости среды за фронтом ударной волны, движущейся в поперечном магнитном поле, может приводить к экспоненциальному затуханию возмущений и к исчезновению области спонтанной генерации звука [19, 20].

В области (9) существования незатухающих (стационарных) гофрировочных возмущений фронта углам ориентации исходящих звуковых волн соответствует резонансное отражение звука фронтом ударной волны [22–25]. В этой области параметров задачи ударная волна, будучи нейтрально устойчивой к малым возмущениям, может оказаться неустойчивой к возмущениям конечной амплитуды, приводящим к расщеплению ударной волны на ударную волну меньшей интенсивности, контактный разрыв и длину разрежения [26–35]. Неустойчивость плоской ударной волны относительно одномерных возмущений тесно связана с эволюционностью поверхности разрыва — фронта ударной волны [22]. В дальнейшем было исследовано поведение малых возмущений на нелинейной стадии для неустойчивой ударной волны [25–35], когда на фронт волны подает конечное возмущение [27] и самопроизвольный распад [31, 32], приводящий для двумерных возмущений распад плоской волны на тройную конфигурацию — скачок [31]. Однако полного ответа на вопрос о характере явлений в неустойчивой области в настоящее время еще нет.

Проблема неустойчивости плоской ударной волны относительно двумерных возмущений тесно связана с тем, что двумерные возмущения могут обладать бесконечно большим коэффициентом роста

Учет конечной толщины фронта ударной волны — структуры волны, связанной с конечной вязкостью и (или) теплопроводностью, процессами химической кинетики, процессами ионизации, — может приводить к ограничению инкремента роста возмущений и нахождению возмущения, выживающего на нелинейной стадии. Можно предположить, что эволюция неустойчивой ударной волны и конечная стадия, в которую переходит неустойчивое состояние, тесно связаны с видом начальных возмущений — в зависимости от вида возмущений ударная волна может переходить в различные состояния.

Любопытная ситуация может существовать в области нейтральных колебаний даже в отсутствие химических реакций в зоне за фронтом волны, если рассматривать ее структуру. Нейтральноустойчивая ударная волна может генерировать турбулентность (при этом естественным образом возникает непрерывный спектр возмущений). Возникновение турбулентности может приводить не только к модификации коэффициентов переноса турбулентной вязкости и теплопроводности, но и изменять вид гидродинамических уравнений, описывающих поведение газа за фронтом волны: система осредненных уравнений Навье-Стокса, замыкающие уравнения для интенсивности турбулентных пульсаций. Поскольку в области нейтральных колебаний ударная волна неустойчива к возмущениям конечной амплитуды, возникновение турбулентных пульсаций выделяет интенсивность возмущений (порог), которые могут приводить к распаду волны на другие устойчивые конфигурации. Еще больший набор возможностей возникает для ударных волн в двухфазных средах и многокомпонентных плазмах, и здесь подходы, предложенные С. П. Дьяковым, могут оказаться весьма продуктивными.

— Но не только физиком-теоретиком от Бога был С. П. Дьяков. От Бога был его талант лектора. Ему не было 28 лет, когда он читал нам (Г. М. Арутюняну и А. А. Рухадзе), студентам 4-го и 5-го курсов физикотехнического факультета МГУ и факультета теоретической и экспериментальной физики МИФИ, спецкурс по нестационарным и нелинейным явлениям в гидродинамике. Во многом соответствующие главы «Механики сплошных сред» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица напоминают содержание лекций С. П. Дьякова. А ведь книга эта тогда, когда он читал свои лекции в 1952 и 1953 гг., еще не была издана. А после издания всем, кто слушал спецкурс С. П. Дьякова, стало ясно, почему так часто его фамилия упоминается в этой книге. Книга Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица «Механика сплошных сред» вышла уже после гибели С. П. Дьякова.

А как он читал этот курс! Надо было видеть этого очень худого молодого человека у доски! С большой черной шевелюрой, в коричневом полосатом костюме, он был похож на Ван Клиберна, но только брюнета, на восторженного дирижера в манере держаться и обращаться с доской, как с оркестром, и с мелом, как с дирижерской палочкой. Влюблен он был в науку, как Жюльен Сорель, и она отвечала взаимностью. Не случайно он так много успел сделать в науке и оставил столько воспоминаний о себе. По его влюбленности во все, о чем он рассказывал, по восторгу было видно, что он не пересказывает учебники или даже статьи, только что опубликованные другими авторами, а излагает свое, полученное им и потому так дорогое ему. Во всем чувствовалось, что это только что, вчера полученный результат. И Сергей Петрович не боялся рассказывать о своих еще не опубликованных результатах. Не боялся потому, что он знал все это, только что им полученное, столь глубоко, что вряд ли кто, кроме Л. Д. Ландау мог бы подхватить его идею и обогнать его. Но и ему С. П. Дьяков не боялся рассказывать о своих мыслях и сомнениях, так как был влюблен в него и об этом часто на лекциях признавался так: «Все, что я вам рассказываю, подсказал мне Л. Д. Ландау, это родилось в беседах с ним».

И был счастлив С. П. Дьяков, что пользовался ответным уважением Л. Д. Ландау. Он этим не хвастал, это следовало из произнесения им имени Л. Д. Ландау, которое всегда произносилось с придыханием. А взаимность этого восхищения видна из книги Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица.

По мере того как мы вслушивались в лекции Сергея Петровича и втягивались в его семинарские занятия, мы понемногу начинали понимать, что он открывает перед нами двери в уникально интересный и необычный мир процессов, где сложнейшие физические явления стремительно и колдовски, замысловатым образом развиваются в пространстве и во времени. Становилось очевидным, что предмет, которым нам предстояло заниматься, по своей нетривиальности, проблемности и внутренней красоте ничуть не уступает объектам, изучаемым в электродинамике, квантовой механике или ядерной физике.

Именно лекции Сергея Петровича Дьякова убедили нас в правоте услышанных нами значительно позже слов великого Гейзенберга, что «механику сплошных сред он считает самым интересным разделом теоретической физики». Эти слова мог произнести каждый, кто тогда слушал лекции С. П. Дьякова.

Говорить и писать о С. П. Дьякове одновременно и легко и трудно. Легко потому, что он был натурой откровенно яркой и незаурядной. А трудно, поскольку он был непрост и определенно замкнут. В отношениях со студентами он был достаточно открыт, терпим и демократичен. На лекциях и семинарах давал расслабляться, блистая часто остроумием. Все, например, помнят его шутку о трех необходимых качествах теоретика (холодная голова, горячее сердце и свинцовый зад), когда на одном из семинаров никто из троих, подошедших к доске, так и не решил какую-то задачу. Однако он знал меру и никогда не переходил ту грань, за которой его отношения со студентами могли потерять взаимоуважительность.