Так было в прошлом, и, вероятно, так будет и в ближ
айшем будущем.
И вот как будут выглядеть некоторые представители фауны, которые смогут
существовать, скажем, через 5 миллионов лет после человеческой эпохи, в бу
дущем. Через 5 миллионов лет Ц это еще ледниковое время, время очередного
наступления льдов: на севере Европы, Америки значительная часть террито
рии покрыта льдами, а прилегающие к ним области Ц это холодная арктичес
кая пустыня и тундры. На одной из картинок изображены так называемые «ки
товые олуши», это Ц потомки морских птиц-олуш, которые в этих условиях ст
али очень крупными, потеряли способность летать. Это такие «птичьи киты»
Ц организмы 5-6 метров длиной, которые летать не могут, их крылья играют ро
ль ласт. Ниже показан снегозверь Ц это такой организм, потомок росомах, и
у него видна саблезубость, которая тоже встречается в животном царстве д
овольно часто.
Понятно, что в результате аккумуляции воды в ледяном панцире, происходит
общее иссушение климата. И там, где раньше были влажные тропические леса,
появятся степи и саванны. Скажем, на месте Амазонии, где сейчас Ц тропиче
ские леса, будут степи. Это, конечно, приведет к гибели громадного количес
тва организмов, но здесь показаны те организмы, которые выжили в Амазонс
кой степи Ц это потомки нынешних обезьян уакари. Они (как в свое время пре
дки людей Ц австралопитеки) спустились с деревьев на землю, стали таким
и степными, саванновыми обезьянами. Они названы бабукари. Их хвосты, напр
авленные вверх, хорошо видны над высоко травой и служат для дальней комм
уникации. А для ближней коммуникации служит мимика, поэтому лицо у них та
кое безволосое (как у человекообразных обезьян) для того, чтобы мимику по
нимали. А вот Ц громадные нелетающие птицы Ц это потомки соколов кара-к
ара. Они перестали летать и названы кара-киллерами. Они просто догоняют д
обычу и убивают ее мощным клювом (подобные гигантские нелетающие птицы м
ного раз появлялись в эволюции в период распространения саванн).
Через 100 миллионов лет после человеческой эпохи Земля выглядит совершен
но по-другому. Это Земля теплая, на которой ледяных шапок совершенно нет.
Это нормальное состояние для нашей планеты Ц отсутствие ледяных шапок.
Ведь ледниковые периоды Ц относительно короткие Ц это около 10-15 миллио
нов лет, а потом обычно в течение около 200 миллионов лет Ц ледяных шапок на
полюсах нет, климат теплый и появляются совершенно другие животные. Вы в
идите громадных колониальных кишечнополостных Ц они названы здесь «о
кеанскими фантомами». Это колониальные кишечнополостные, потомки совр
еменных сифонофор, например, так называемого «португальского кораблик
а», только гораздо больше. Океанские фантомы имеют диаметр несколько дес
ятков метров. А обилие мелководных морей и соленых морских болот (похожи
х на мангровые заросли, только гораздо более обширных, потому что высоки
й уровень моря означает обилие мелководных окраинных морей) привело к то
му, что на сушу начали выходить головоногие моллюски Ц потомки осьминог
ов. Здесь изображен такой свампус Ц это болотный осьминог. Они могут вый
ти на сушу еще и потому, что в этот период можно ожидать повышения концент
рации кислорода, как в свое время Ц в каменноугольном периоде.
Вот потомки черепах Ц гигантские таратоны, это Ц одно из немногих сохр
анившихся к этому времени наземных позвоночных. А внизу показана «сокол
оса». Поскольку концентрация кислорода высокая, то насекомые опять могу
т достигнуть крупных размеров. Размах крыльев соколос достигает почти 1
м. В этот период уже не птицы охотятся на насекомых, а крупные насекомые (н
апример, соколосы) охотятся на мелких птиц.
Через 200 миллионов лет мир все еще теплый. Движения литосферных плит приве
ли к возникновению новой пангеи Ц единого гигантского материка, вокруг
которого простирается огромный единый океан (такое уже бывало в истории
Земли). Биологическая эволюция радиально изменила мир живых существ. Мле
копитающие вымерли, птиц тоже нет. Эти экологические ниши освободились.
Место есть. Кто же занял эти ниши? Их заняли потомки головоногих моллюско
в, которые еще раньше (за 100 миллионов лет до этого) вышли на сушу. Здесь пока
зан лесной гигантский кальмар, напоминающий слона. У кальмаров десять ру
к, восемь из них он использует как громадные ноги, а двумя другими срывает
листья, это такой растительноядный кальмар. А рядом изображен другой лес
ной кальмар, кальмар-гиббон (кальмоббон), это Ц головоногая обезьяна. Это
Ц очень подвижный организм, который может питаться и растительной, и жи
вотной пищей, передвигается с помощью щупальцев по кронам деревьев. Он-т
о и занял экологическую нишу обезьян.
А кто же занял экологическую нишу вымерших птиц? Можно предполагать, что
экологическую нишу вымерших птиц займут летающие рыбы. Это так называем
ые флиши Ц птицерыбы. Сейчас есть летучие рыбы, но их не так много. Тем не м
енее, эти организмы существуют, в воздушную среду они выходят, но временн
о. Высокое содержание кислорода и теплый влажный климат позволил таким р
ыбам по-настоящему освоить воздушную среду и заместить практически уже
полностью вымерших к этому времени птиц. Здесь показана такая хищная пти
церыба, только ее передняя часть с громадными выдвигающимися челюстями.
А рядом дано изображение рыбы-колибри, это маленькая такая летучая рыбк
а, которая живет в лесах, к океану уже никакого отношения не имеет. Она так
ая же яркая, раскрашенная, как и современные птицы колибри.
А.Г. И никакой разумной жизни?
В.М. Ну, вот, например, этот кальмоббон, эта обезьяна, в принципе,
она могла бы дать начало разумным существам, но вопрос в том, есть ли для э
того биосферные предпосылки. Для цивилизации нужны запасы угля, нефти, т
о есть какого-то ископаемого топлива. Ведь человек, пока он не стал исполь
зовать залежи железа, угля, нефти, а занимался только охотой, собирательс
твом, примитивным земледелием, он не слишком выделялся из мира животных.
Строго говоря, мы не можем быть уверены, что в далеком прошлом не было разу
мных существ (каких-нибудь мыслящих динозавров), занимающихся коллектив
ной охотой, обменивающихся сложными сигналами. А вот что индустриальной
цивилизации не было, мы можем быть уверены Ц следы ее обязательно бы ост
ались и через десятки миллионов лет.
В заключение я бы хотел сказать, что современное состояние экологическо
й мысли исходит из предположения о том, что человечество ожидает вечная
жизнь. Молчаливо предполагается, что, хотя жизнь каждого человека конечн
а, человечество в целом ожидают тысячи, миллионы лет прогресса, выход в ко
смос, покорение галактик и т.д. Мне это напоминает состояние очень молодо
го человека, 12-15-летнего подростка, которому кажется, что жизнь вечна. Пото
м человек начинает осознавать, что его жизнь конечна и начинает более ил
и менее осознанно создавать свою жизненную программу. Один пытается бол
ьше увидеть в жизни, другой Ц больше испытать, бросается в разные наслаж
дения, предпринимает какие-то эксперименты над собой. Третий, наоборот, н
ачинает следить за своим здоровьем. Кто-то другой думает о том, какие книг
и ему надо успеть написать, музыкальные произведения создать… Программ
ы могут быть разными, но они исходят из того, что жизнь человека (по крайне
й мере, его земная жизнь) конечна. Человечество в целом исходит из неверно
го представления о том, что его существование бесконечно, никогда не пре
рвется, если только само человечество не затеет что-нибудь вроде глобал
ьной ядерной войны. Это неверно.
Человеческая цивилизация появилась потому, что для этого были биосферн
ые предпосылки, Ц громадные, накопленные предшествующими этапами разв
ития биосферы и выведенные из круговорота залежи биогенных элементов. Б
иосферная функция человечества Ц добыть и сжечь нефть, газ, уголь, добыт
ь металлы, распылить их и спустить со сточными водами в океан. Когда эта фу
нкция будет выполнена, человеческая цивилизация естественным образом (
не в результате атомной войны или катастрофы) отомрет из-за исчерпания р
есурсов существования. И никакая атомная энергия тут не поможет, посколь
ку запасы урановых руд, созданные древними бактериями Ц конечны. Челове
к как биологический вид еще просуществует какое-то время (на основе прос
того «экологически чистого» сельского хозяйства, разных форм собирате
льства и охоты Ц то есть «использования воспроизводимых ресурсов») и вы
мрет, как вымерло большинство видов из-за естественных изменений среды
обитания.
Человечество должно строить программу своей жизни не как программу раз
вития (устойчивого или неустойчивого), а как программу, подразумевающую
переход от юности к зрелости, а от зрелости к неизбежному старению и смер
ти. Это совсем другой тип программ, чем программы так называемого «разви
тия». Можно выбрать «программу Ахиллеса» Ц жизнь короткую, но бурную. Бо
льшинство, вероятно, предпочло бы, чтобы была выбрана программа возможно
более длительной жизни человечества, тогда надо очень жестко экономить
ресурсы и отказаться от высокого уровня жизни (и связанных с ним колосса
льных трат энергии и ресурсов).
Нужно осознать, например, что программы, предусматривающие полеты в косм
ос, экспедиции к Марсу и Юпитеру, а также автомобиль в каждой семье (для вс
ех 6 миллиардов жителей планеты, в ином случае обездоленные взбунтуются)
Ц это сокращение жизни человечества. Ну, и тем более непроизводительные
и колоссальные расходы ресурсов на военные технологии. Я призываю задум
аться не о «развитии», а о том, как обеспечить максимальную продолжитель
ность жизни человечества, так сказать, подумать о старости.

Турбулентность


19.11.3
(хр.00:41:01)

Участник :
Захаров Владимир Евгеньевич Ц академик РАН

Александр Гордон: …признавался, что, когда он предстанет пере
д Создателем, главная просьба, которая у него будет, Ц открыть тайну турб
улентности. Поскольку у меня накопились к Создателю другие вопросы, я по
льзуюсь случаем, адресую этот вам. В чем, собственно, тайна турбулентност
и? Почему это такой странный раздел в классической физике, который до сих
пор необъясним. Или уже объясним?
Владимир Захаров: Это был Теодор фон Карно, знаменитый механи
к. Действительно, была такая история: он был приглашен на конгресс по меха
нике, ему нужно было сделать доклад о турбулентности, он вышел и в течение
40 минут молчал.
А.Г. Красноречивое молчание, вы не хотите повторить его?
В.З. Нет, почему? С тех пор много чего достигнуто. Я начну с того, ч
то турбулентность Ц вещь, несомненно, всем знакомая. Хотя бы тем, кто в са
молете летает. Периодически пилот говорит: мы входим в зону турбулентнос
ти. Чрезвычайно обыденное явление. Откройте кран с водой? и если напор дос
таточно большой, то движение будет турбулентно, то есть хаотично, неупор
ядоченно. И совершенно ясно, что описать такое движение в деталях невозм
ожно. Это есть турбулентность в ее классическом понимании, то есть именн
о хаотическое, неупорядоченное движение несжимаемой жидкости. Так пони
мали турбулентность в 19 веке, со времен работы Рейнольдса. Так понимает ее
и сейчас какая-то часть этого комьюнити.
Но постепенно стало понятно, что турбулентность есть явление гораздо бо
лее общее. Очень остро встал этот вопрос, скажем, в начале 60-х годов, когда в
сем казалось, что еще немного Ц и мы построим реактор, который будет осущ
ествлять управляемую термоядерную реакцию, то есть удерживать плазму. «
Плазма» было тогда очень модным словом, как известно. Потом выяснилось, ч
то плазма не удерживается в реакторах, в магнитных ловушках, потому что о
на турбулентна. И эта турбулентность есть совсем другая турбулентность.
И знание о гидродинамической турбулентности, которое было к тому времен
и накоплено, уже недостаточно. Тогда стала развиваться теория турбулент
ности плазмы, а потом стало ясно, что бывает турбулентность и всяких друг
их типов. Например, по мере развития лазеров стало ясно, что существует оп
тическая турбулентность. Если лазер очень мощный и он проходит через сте
кло, то там луч света начинает рассеиваться хаотически, сам на себе, как го
ворится, в абсолютно прозрачной среде. Это есть оптическая турбулентнос
ть.
Заметим, что поскольку свет Ц это волны, это турбулентность волн. И это ес
ть отличие от гидродинамической турбулентности, классической турбулен
тности, ибо там никаких волн нет. Жидкость считается несжимаемой, значит,
в ней волн Ц если нет свободной поверхности Ц не существует, есть тольк
о вихри. Поэтому эта вихревая турбулентность еще называется сильной. Вол
новая турбулентность еще называется Ц слабой. Но есть много очень общег
о и в той, и в другой турбулентности. Вы видите сейчас классический пример
сильной турбулентности, очень сильной. Здесь еще к тому же двухфазная ср
еда. То есть это вода, перемешанная с воздухом. И поэтому это тоже нестанда
ртный, хотя и очень обыденный пример турбулентности. Как построить стати
стическую теорию этого явления? Необыкновенно трудная задача, конечно.

Грубо говоря, можно сказать, что есть вихревая турбулентность в гидродин
амике и волновая турбулентность там, где есть волны. На поверхности жидк
ости есть волны. Поэтому есть два типа турбулентности. Если вы рассматри
ваете масштабы очень большие, существенно больше длины волны, то там у ва
с эта система описывается волнами, это волновая турбулентность. А это яв
ление «опрокидывания волн» и в нем развивается сильная вихревая турбул
ентность.
Потом стало ясно, что турбулентность можно представить себе где угодно.
В жидком гелии, например, есть два типа звука Ц первый и второй, они тоже м
огут создавать волновую турбулентность.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29