У пошуках гармоніі Сусвету: Іван Яркоўскі
Вольга Гапоненка
Выдавец: Навука і тэхніка
Памер: 70с.
Мінск 1993
Даследчык выказаў шкадаванне, што пры тагачасным узроўні развіцця навукі пад час аналізу метэаралагічных з’яваў вучоныя вымушаны абмяжоўвацца толькі абстрактнымі разважаннямі. меркаваў, што калі б даследчыкам былі вядомьія законы руху часцінак у эфірным асяроддзі, калі б яны былі выражаныя ў дакладных матэматычных формулах, то сама сабой з’явілася б магчымасць вызначэння руху паветраных часцінак на кожнан вышыні, а значыцца, гэта давала б магчымасць дакладна вызначыць: 1) заканамернасць змянення ціску са змяненнем вышыні; 2) заканамернасць размеркавання тэмпературы ў атмасферы; 3) заканамернасць змянення шчыльнасці паветра з вышьінёй; 4) вышыню атмасферы. А пакуль вучоныя
лаю плыні эфіру»). Ен лічыў, што менавіта сіла цяжару вызначае абсалютнае значэнне тэмпературы і ціску.
61
бьілі вымушаныя задавальняцца ў вызначэнні ціску ц' „І“ЧЬІЛЬнасц* атмасферы бараметрычнай форму
Пытанні, закранутыя I. Яркоўскім, уяўлялі вялікую цікавасць для даследчыкаў. Пра гэта сведчыць той факт, што рэцэнзію на ягоную кнігу «НоВЬІ ПОГЛЯД на прычыны метэаралагічных з’яваў» напісаў М. Рыкачоў — рэдактар часопіса «Метэаралагічны веснік», памочнік дырэктара Галоўнай фізічнай абсерваторыі. He прымаючы спробу I. Яркоўскага растлумачыць метэаралагічныя з’явы змяненнем сілы цяжару, ён лічыў, што кніга тым не менш заслугоўвае ўвагі вучоных. У ёй упершыню паказвалася на змены, што суправаджаюць вьшадзенне ападкаў, на сувязь паміж атмасферным ціскам і сутачным ходам магнітнага нахілу, якія патрабавалі далейшага даследвання.
ДАСЛЕДВАННІ СУПОРУ ПАВЕТРА
Заняткі метэаралогіяй, спроба даць тэарэтычнае асэнсаванне фізічным працэсам, якія адбываюцца ў паветраных слаях, стымулявалі цікавасць I. Яркоўскага да яшчэ аднаго навуковага кірунка — да аэрадынамікі. Гэта былі 70я — пачатак 80х гадоў, час, калі ідэя паветраплавання атрымала новы. штуршок дзякуючы развіццю тэхнікі і практычнай механікі. Тады магчымасць палёту захапіла многіх вучоных. У 1880 годзе быў заснаваны паветраплавальны аддзел Расейскага тэхнічнага таварыства, а ў верасні гэтага ж года ў С.Пецярбурзе нават выходзіць часопіс «Паветраплавальнік».
Што датычыць Івана Яркоўскага, то ягоная ціка
Яна была атрыманая з закону размеркавання малекул ідэальнага газу па хуткасцях і каардынатах у нязменным патэнцыяльным полі. У сапраўднасці ж межы атмасферы, тэмпературы і паскарэння свабоднага падзення мяняюцца з вышынёй і геаграфічнай шырынёй. Акрамя таго, ціск павялічваецца з ростам канцэнтрацыі ў атмасферы пары вады.
1 аму размеркаванне ціску і шчыльнасці газу з вышынёй адрозніваецца ад разлікаў, атрыманых па гэтай формуле.
62
васць да гэтай праблемы шмат у чым была абумоўленая знаёмствам з Мікалаем Жукоўскім чалавекам, які стаяў каля вытокаў расейскага самалетабудавання, распрацаваў метады аэрадынамічнага і трываласнага разліку самалётных канструкцый.
Актуальным было даследванне заканамернасцяў супору паветра. Тэарэтычна выведзеныя формулы не давалі дакладных вынікаў на практыцы. Таму I. Яркоўскі спрабуе знайсці залежнасць супору роўніцы крылаў ад яе велічыні, кута нахілу і хуткасці руху эмпірычным шляхам.
Для гэтага ён сканструяваў дзве прылады. Адна з іх запісвала графічна вертыкальную складовую супору паветра (уздымную сілу) на металічную пласцінку, што рухалася па коле,— аналаг крыла. Пры авароце вала крылы адчувалі супор паветра, які дзейнічаў перпендыкулярна да роуніцы (плоскасці) крыла. Вал, падымаючыся, цягнуу за сабою аловак, які маляваў на паперы барабана крьівую зменау уздымнай сілы. Абцыса гэтан крывон была спамерная колькасці аваротаў вала, гэта значыць пройдзенаму крыламі шляху, ардынаты давалі залежнасць ад вертыкальнай складован супоіру, якая дзейнічала на крыло. Другая^прылада служыла для вымярэння гарызантальнан складован Дэталёвая схема прыладаў, намаляваная I. Яркоускй, пададзена на малюнку.
Даследчык павялічваў хуткасць руху крылау да 1000 футаў * на секунду, мяняў кут нахілу а д b д a 54 градусаў. Плошча крылау была 1, 2, 3 і 4 квад ратныя фўты (кожнае). У выніку доследау была атрымана вялікая колькасць дыяграмау — больш зі тысячу. Аналізуючы іх, вучоны вывеу залежнасць змяненняў супору ад хуткасці пры аднолькавых астатніх умовах. На падставе эксперыментальных звестак I. Яркоўскі вывеў формулы якія звязва^ гарызантальную Q і вертыкальную Р складовыя супору паветра з хуткасцю u, кутом нахілу а і пло
* фцТ — адзінка вымярэння даўжыні, якая выкарыстоўвалася ў Расеі да ўвядзення метрычнай сістэмы, роўная 0,3048 м.
63
шчай крылаў S. Так, вертыкальная складовая, паводле ягоных разлікаў,
7sin a а гарызантальная
qcos a
дзе велічыня q вызначалася доследным шляхам і залежала ад памераў крылаў і кута нахілу.
Нескладаныя матэматычныя пераўтварэнні дазваляюць зрабіць гэтыя формулы вельмі падобнымі на формулы для разліку аэрадынамічнага супоРУ ^^CxS• р v2/2 і ўздымнай сілы, якая, згодна з тэарэмай М. Жукоўскага, мае выгляд У=рсГ (выведзена ў 1904 годзе, дзе цыркуляцыя хуткасці r = u/sin a).
Дастасаваўшы гэтую формулу да палёту птушак, I. Яркоўскі атрымаў вынікі, якія добра ўзгадняліся з рэчаіснасцю.
Ці можа чалавек лятаць, як птушка, рухаючы якінебудзь механізм сілаю сваіх мускулаў? Адказ быў адназначны: такі рух неверагодны. Падстаўляючы ў формулу рэальна магчымыя значэнні магутнасці рухавіка, вагі груза, вучоны атрымліваў то незвычайна вялікія памфы крылаў, то малую ўздымную сілу, якая не адпавядала вазе тагачасных машын з дадзенай магутнасцю рухавіка. I. Яркоўскі прыходзіць да высновы, што паветраплаванне з дапамогай машыны, бясспрэчна, магчымае, але ў сучасны момант пакуль не хапае магутнага і лёгкага рухавіка. Менавіта ў гэты бок, на яго думку, вучоныя павінны скіраваць свае намаганні, каб развязаць пытанні паветраплавання.
Даследванні I. Яркоўскага з супорам паветра зацікаўлена абмяркоўваліся 9 ліпеня 1889 года на паседжанні Фізічнага аддзела Таварыства аматараў прыродазнаўства, антрапалогіі і этнаграфіі пры Маскоўскім універсітэце. Як вынік прызнання актуальнасці выкананых даследванняў — аднагалосная рэкамендацыя сяброў аддзела надрукаваць
64
працу вучонага «Даследванні супору паветра» ў «Працах» таварыства *.
«Пераканаўшыся, што праблемы паветраплавання падыходзяць да развязання,— казаў I. Яркоўскі, калі канчаў сваё выступленне перад сябрамі Фізічнага аддзела Таварыства аматараў прыродазнаўства,— я разам з тым упэўнены, што яно можа быць дасягнутае не шляхам натхнення ці дасціпнай здагадкі, а шляхам упартай працы і даследванняў у розных галінах нашых ведаў. Вырашэнне гэтых пытанняў не будзе належаць аднаму чалавеку, яно будзе залежаць ад сукупнасці працаў многіх людзей розных спецыяльнасцяў».
Гісторьія паветраплавання пацвердзіла, што I. Яркоўскі не памыляўся. Праца многіх пакаленняў даследчыкаў у розных галінах ведаў, у першых шэрагах якіх стаялі М. Жукоўскі, Ф. Цандэр, К. Цыялкоўскі, у нашым часе дазволіла чалавеку падняцца не толькі ў паветра, але і ў космас.
* Ярковскйй 14. О. Нсследованйя над сопротйвленйем воздуха /I Труды Обіуества любйтелей естествознанйя, антропологйй й этнографйй. Отделенйе фйзйческйх наук. 1890. Т. 3„ вып. 1. С. 34—43.
ЗАМЕСТ ЗАКАНЧЭННЯ
Так атрымалася, што гісторыю навукі мы вывучаем па імёнах вучоных, вядомых сваімі ■адкрыццямі, законамі, формуламі. А колькі ж прыродазнаўцаў, якія сваёй штодзённай карпатлівай працай спрыялі прыходу новых ведаў, пры гэтым застаюцца ў цені! Імёны некаторых з іх вяртаюцца ў аналы гісторыі часам праз стагоддзі. Да іх з поўным правам можна далучыць нашага земляка Івана Яркоўскага.
Жыццё гэтага чалавека не было багатае на маштабныя падзеі. Яно пачыналася звычайнай біяграфіяй здольнага інжынера, паважанага чалавека, але мала каму знаёмага за брамаю чыгуначных майстэРняЎ Так было да выдання I. Яркоўскім сваёй першай навуковай працы, калі яго імя стала вядома многім вучоным свету.
У 1887 годзе ён разаслаў трыста паасобнікаў сваёй кнігі «Сусветнае прыцягненне як вынік утварэння важкай матэрыі ўнутры нябесных целаў. Кінетычная гіпотэза» і атрымаў водгукі ад добрай паловы адрасатаў, у тым ліку Д. Мендзялеева, К. Крукса, Г. Іамана. Гэта само па сабе было неблагой рэкамендацыяй: вучоныя рэдка прымалі ўсур ёз творы пра глыбінныя праблемы стварэння Сусвету, напісаныя неспецыялістамі. Але толькі ў нашым часе стала відавочна, колькі пытанняў, актуальных і цяпер, узняў у сваіх навуковых працах I. Яркоўскі.
Возьмем стары ньютанаўскі свет, які цалкам падпарадкоўваецца законам класічнай механікі, і зменім у ім толькі адзінае — дапусцім падзельнасць атамаў на прасцейшыя часцінкі. 3 гэтага вынікае...
66
Нясмелы чалавек, відавочна, ніколі б не адважыўся выказаць адразу столькі рызыкоўных гіпотэзаў і меркаванняў, што значна апярэджвалі свой час, колькі іх ёсць у працах I. Яркоўскага. У ягоных разважаннях пры жаданні можна ўгледзець апісанне радыеактыўнага распаду, існаванне нейтрына. Было б перабольшаннем сцвярджаць, што даследчык усё гэта прадбачыў. Але ніхто не стане адмаўляць, што падобныя здагадкі ў гісторыі навукі неаднойчы стымулявалі адкрыцці фундаментальнага значэння. А меркаванне I. Яркоўскага, што перыядычнасць ва ўласцівасцях хімічных элементаў вызначаецца падабенствам іх атамных абалонак, якія ўтрымліваюць ці чатыры, ці дзесяць часцінак (якія так і хочацца назваць элементарнымі)? Ці не гэтая ідэя — з арсенала тых, што «носяцца ў паветры»,— іпотым выклікала да жыцця гіпотэзу перыядычнай будовы электронных абалонак? I ўсё ж галоўная гіпотэза ў яго была адна, а астатнія — гэта яе вынікі, выведзеныя аўтарам з няўмольнай логікі інжынера. Гэтыя вынікі, між іншага, датычаць спраў зусім не дробязных. I. Яркоўскі прадказвае ўзаемнае пераўтварэнне хімічных элементаў і неэлементарнасць атамаў. Усё выводзіцца з дапушчэння аб існаванні ў космасе «матэрыяльнага эфіру», які складаецца з вельмі малых часцінак, здольных пранікаць праз усялякую важкую матэрыю. . ,
Кінетычная гіпотэза звязвала гравітацыю з оесперапынным усмоктваннем «эфірнага газу» праз паверхню любога цела. 3 гэтага выводзілася і формула закону сусветнага прыцягнення, якая адрознівалася ад Ньютанавай зменным значэннем каэфіцыента спамернасці, які завецца ў падручніках гравітацыйнай канстантай.
КНІГІ ОНЛАЙН
