Невозможное в науке. Расследование загадочных артефактов - Александр Петрович Никонов
В моей книге про экономику (она вышла в двух версиях – для детей и для взрослых с соответствующими названиями – «Экономика на пальцах» и «Ликбез по экономике») ваш покорный слуга писал о том, что сложные живые системы всегда стремятся к экспансии. В биосфере этот процесс проявляется в завоевании жизнью новых ареалов и экологических ниш (наш вид в этом смысле – предельный пример, захвативший всю планету, кроме пока что глубин океанов), а в экономике этот процесс проявляется в виде глобализации.
Тенденция к глобализации была всегда, она начала проявляться с самого рождения денег/экономики, то есть с медного и бронзового веков. Экономика пробрасывала щупальца торговли, стараясь охватить всю тогдашнюю ойкумену и сдерживаясь только существовавшими тогда системами связи.
Одной из главных линий, протянувшихся через мир, был Великий шелковый путь – дорога, связавшая весь Евразийский континент и пристегнувшая север Африки. Трудно переоценить значение Великого шелкового пути, по которому китайские шелка шли в Рим…
Километрах в шестидесяти от моей квартиры в Турции есть построенный турецкими султанами караван-сарай XIII века, который являлся одной из опорных точек Великого шелкового пути, поскольку через Малую Азию проходил один из рукавов пути. Естественно, я отправился сооружение осматривать. Мне понравилось – настоящая крепость! Но задолго до строительства этого монументального сооружения с толстенными стенами, здесь стоял другой постоялый двор. И до него стоял тоже. И до него… Потому что Великий шелковый путь (ВШП) на полторы тысячи лет старше эпохи султанов, он был открыт с торжественным перерезанием ленточки (наверняка шелковой) аж во II веке до нашей эры.
Но для обеспечения этого транспортного коридора нужно было решить некоторые проблемы технического характера, поскольку многотысячекилометровая дорога проходила огромной своей частью через пустынные области. При этом караван мог насчитывать до двухсот верблюдов. Чем же их поить в пустыне? Чем поить людей? Нужна инфраструктура! В первую очередь колодцы.
Но откуда брать воду там, где воды нет?
Так вот, есть предположение (в 2008 году даже описанное в журнале «Техника – молодежи») о том, что конструкция по меньшей мере части пустынных колодцев, стоящих на ВШП, была весьма нетривиальной – по сути, это были вихревые установки на эффекте Ранка.
Колодец представлял собой каменный цилиндр, наполовину заглубленный в землю, накрытый сверху составной керамической крышкой с внутренними направляющими планками, идущими от периферии к центру, но не прямо к центру, а как бы слегка по касательной, чтобы нагревающийся от раскаленной солнцем крыши воздух, выходя из-под купола, завивался косичкой, то есть таким тихим вихрем. Это был горячий конец трубки Ранка. Он вытягивал и выбрасывал воздух, поднимающийся вдоль стен. Входным патрубком служил лестничный спуск в колодец.
Ну а часть воздуха уходила по центру вниз. Это и был холодный конец трубки Ранка. Ниспадающий охлажденный вихревой поток сбрасывал конденсат на горку камней, лежащую среди бассейна. Даже в очень сухом воздухе пустыни есть немного воды. Вот эти крохи и собирали колодцы, накапливая воду в бассейне, расположенном кольцом вокруг камней.
Я попробовал нарисовать такой колодец сам карандашом на бумаге, поскольку те аж целых два рисунка, которые я нашел по этой теме в океане интернета, меня устроили не вполне: оба нарисованы с ошибкой
Арабы отмечали, что камни в центре бассейна всегда холодные и с тыльной стороны – влажные.
А теперь вернемся к нашим торнадо (парочку интересных вихрей вы можете наблюдать на цветной вклейке).
У смерчей есть такое явление, как каскад, он есть почти у каждого смерча. Каскад – это конус раздуваемых волн, брызг, пыли у основания смерча, упирающегося в поверхность земли или воды. Брызги или грязь поднимаются вверх и каскадом разлетаются во все стороны от хобота. Получается, хобот не засасывает, как пылесос, а напротив – раздувает?
Так как же движется воздух в смерче? С одной стороны, воздушные потоки раскидывают мелочь каскадом вокруг себя, раздувая. С другой – видно, что воздух кружится в самом хоботе и поднимает коров, всасывая. С третьей стороны, есть данные о том, что в центре смерча существует нисходящий поток воздуха. И это смутно напоминает нам трубку Ранка, которая в случае торнадо работает сама в себе, без всякой внешней трубки. Кстати, многие исследователи как раз пишут об эффекте охлаждения во время торнадо. Да и выпадающий град как бы намекает…
И вот примерно тридцать лет тому назад сотрудником Института теоретической и экспериментальной физики доктором технических наук Виктором Кушиным была выдвинута интересная мысль: смерч – это не воздушный вихрь, смерч – это водо-воздушный вихрь. «Скрученный дождь».
Откуда такая странная идея?
А из рассуждений. Известно, что внутри торнадо – пониженное давление, составляющее примерно половину атмосферного. Разряжение. При этом по свидетельству редких очевидцев толщина «стенок» торнадо примерно 3 метра при диаметре колонны в сотню метров. Это первое.
Второе. Смерч всегда образуется одинаково – крутящийся хобот выпадает из черно-синей тучи. Выпадать вниз может только то, что тяжелее воздуха. А учитывая, что внутри смерча разряжение, то есть его центр легче воздуха, для его падения нужно, чтобы стенки вихря были сильно тяжелее воздуха. Подсчитано, что раз в 5–6 тяжелее – чтобы скомпенсировать центральное разряжение. А что может быть тяжелее воздуха в тропосфере, откуда вываливается вниз хобот смерча? Вода! Именно она в торнадо и крутится, образовывая его стенки. Труба воды. Вращаемая воздухом.
Вращаемая масса воды создает центробежную силу, которая стремится смерч разорвать. А разряжение внутри трубы заставляет наружный воздух сжимать трубу, противодействуя центробежной силе. Диаметр трубы устанавливается балансом этих двух сил.
Какова мощность торнадо? Она была подсчитана, когда смерч, пересекая Рейн, сделал в воде канаву глубиной до 7 метров, шириной 80 метров и длиной в 600 метров. Зная объем унесенной воды (300 000 тонн), подсчитали необходимую для такой работы мощность – 30 гигаватт. Много это или мало? Это мощность всего Волжского каскада ГЭС.
Откуда же вихрь черпает такую чудовищную энергию?
Замечено, что смерч часто сопровождается градом, причем аномально крупным. Скажем, в 1879 году неподалеку от Миннеаполиса незадолго до вываливания с небес хобота прошел град – сначала мелкий, а потом с неба начали валиться ледяные глыбы неправильной формы весом до 3 кг и размером до 40 см.
Так бывает часто.
