CC BY
12
В МИРЕ КНИГ
Г
и
О СТОЛЕТИИ И ДВУХСОТЛЕТИИ ЧАРЛЬЗА ДАРВИНА
J
В 1909 и 2009 гг. мир отметил столетие и двухсотлетие Чарльза Дарвина, а также пятидесятилетие и стопятидесятилетие его гениального труда «Происхождение видов». Примечательно, что два татарских ученых, каждый по своему, отметили эти события.
Первый из них - Садри Максуди (1878 -1957), родом из Казанского уезда Казанской губернии. Учился в Казани, затем окончил юридический факультет университета Сорбонны в Париже. Был знаком с И.М. Гаспринским (называл его духовным отцом), посетил Л.Н. Толстого в Ясной Поляне, имел с ним продолжительную беседу. С 1906 г. принимал активное участие в политической жизни России: один из лидеров мусульманской либерально-демократической партии, депутат II и III Государственной думы Российской империи (лидер мусульманской фракции). Пиком его политической деятельности является избрание в 1917 г. председателем Милли Меджлиса и правительства в Казани. С 1918 г. жил в Хельсинки, Берлине, Париже (профессор университета Сорбонны), с 1925 г. профессор Анкарского университета. Был депутатом Национального собрания Турции. С 1943 г. профессор Стамбульского университета. Как представитель Турции участвовал в работе Лиги наций, Совета Европы. Часто был научным оппонентом профессору Стамбульского университета Заки Валиди.
В 1909 г. по приглашению английского
парламента депутаты Государственной думы совершили поездку в Англию. В делегацию вошли председатель думы Н.А. Хомяков, видные политики: А.И. Гучков, П.Н. Милюков и другие, в т.ч. и С. Максуди. Об этой поездке имеются публикации [1 - 3]. С. Максуди опубликовал свои путевые заметки в 1909 г., позднее издал отдельной книгой «Путешествие в Англию» [2]. Статья [3] основана на материалах книги [2]. В ней, в частности, говорится: «С. Максуди выступает с речью на французском языке на официальных встречах ... , а также на встрече в честь Дж. Байрона и на конференции, посвященной столетию Чарльза Дарвина, и во время встречи с королем Англии в Букингемском дворце, перед аристократами Ливерпуля, и во всемирном центре печати в Лондоне и каждый раз свое выступление заканчивает под бурные аплодисменты».
Намного активнее и целенаправленнее отметил двухсотлетие Ч. Дарвина профессор Оклендского университета (Новая Зеландия) Шамиль Усманович Галиев (1942 г.р.). Он уроженец Казани, окончил механико-математический факультет Казанского университета, работал в Казанском физико-техническом институте АН СССР, в 1971 г. под руководством М.А. Ильгамо-ва защитил кандидатскую диссертацию. С 1972 по 1995 год жил в Киеве, работал в Институте проблем прочности АН УССР. С 1978 г. доктор технических наук, с 1995 г. профессор Окленд-ского университета.
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/
/ 2012, том 17, № 2 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111Н
а двухсотлетии ЧАРЛЬЗА даРШГаУ
В 2009 г. он опубликовал в Интернете (auckland. ac. nz/handle/2292/4474) на английском языке книгу «Моделирование сообщений Чарльза Дарвина о землетрясениях как катастрофических волновых явлениях», где рассматривает материалы книги Ч. Дарвина «Журнал исследований» (известной больше как «Путешествие на Бигле»).
В этой книге Дарвин описывает и анализирует гигантское землетрясение в Чили в 1835 г. и его последствия: разрушение городов и земной поверхности, взаимодействие землетрясения и вулканов, моретрясение, возникновение цунами и разрушение городoв этой волной. Ш.У. Галиев задается вопросами: насколько упомянутые факты Дарвина и его анализ согласуются с результатами современной науки? Можно ли современные показатели физических и механических экспериментов сопоставить с данными Дарвина. И, наконец, насколько удачным может быть моделирование последствий катастрофических землетрясений с помощью математических методов?
Книга Ш.У. Галиева вызвала определенный интерес и в России, поэтому Российский фонд фундаментальных исследований профинансировал перевод книги на русский язык и ее издание в Москве под несколько измененным названием [4].
В обращении к российским читателям заведующий кафедрой инженерной механики инженерного факультета Оклендского университета профессор Г.Д. Маллинсон написал: «Мне доставляет большое удовольствие представить русскому читателю результаты исследований профессора Ш.У. Галиева, выполненные в течение более десяти лет в стенах факультета инженерии Оклендского Университета. В этом исследовании Ш.У. Галиев успешно использует свои глубокие знания по механике, физике и математике, с тем чтобы выполнить научный анализ некоторых геофизических результатов Чарльза Дарвина, которые до сих пор не анализировались с позиций современной науки. Возможно, этого и нельзя было сделать, так как для анализа этих результатов потребовалось развить специальный раздел волновой механики - теорию катастрофических волн, которая
претендует на описание очень сильно нелинейных, катастрофических явлений в Природе.
Я надеюсь, что эта книга даст также представление читателю об уровне развития научных исследований факультета инженерии Оклендского университета, где проводятся широкие исследования, преимущественно прикладного направления, во всех областях инженерии. На факультете изучаются как механические, химические и физические свойства материалов, так и методы их формирования, устойчивость горных пород и поведение конструкций при землетрясениях; изменение природы Новой Зеландии, а также вопросы моделирования поведения жидких, гранулированных и твердых сред. Трудно в этом кратком вступлении в книгу выделить наиболее успешные исследования факультета и кафедры. Чтобы дать общее представление о них, отмечу, что факультет традиционно входит в число лучших инженерных факультетов в списке лучших университетов мира. В определенной мере уровень наших исследований характеризует и эта предлагаемая вниманию русского читателя книга.
В завершение отмечу, что на факультете учатся молодые люди различных национальностей всего мира. Это - своеобразный интернациональный учебный центр. Есть здесь и молодые люди из России. Я надеюсь, что их количество будет с каждым годом возрастать.»
Книга состоит из 5 частей.
В первой даны описание результатов землетрясения 1835 г., формулировка основных геофизических идей Дарвина и экспериментальные результаты современной науки. Дарвин объясняет катастрофические последствия очень быстрым поднятием земной поверхности, усилением сейсмических волн вблизи вершин гор и вулканов, а также в рыхлых поверхностных слоях земли. По его мнению, они больше зависят от топографии местности и свойств почв, чем от интенсивности волн, возникших в очаге землетрясения. С этим связано разрушение городов, расположенных в гористой местности, на побережье океанов или на рыхлых (осадочных) почвах, где бывает огромное количество жертв даже при не слишком сильных землетрясениях. Города, расположенные более удачно, выдержи-
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/
/ 2012, том 17, № 2111111111111111111111111111111111111111111111111111 ПНННППННКбЭ
М.А. Ильгамов //////////////////Ш/Ш^^
вают без больших разрушений даже более сильные землетрясения. Рельефом прибрежного дна Дарвин объясняет возникновение волн цунами. Чем глубже океан непосредственно около берега, тем меньше угроза цунами.
Все это полностью согласуется с большим количеством современных наблюдений, экспериментов и расчетов, в т. ч. с результатами атомных взрывов внутри горных массивов, которые Ш.У. Галиев приводит в первой части книги. Если механические свойства верхнего пористого и нижнего слоев земли сильно отличаются, то отраженная волна может быть захвачена верхним слоем. Далее происходит резонансное усиление этой волны. Автор именно этим объясняет катастрофические последствия даже относительно слабых землетрясений для городов, расположенных на рыхлых почвах, на берегах океанов [Порт-о-Пренс, Гаити (2010); Крайсчерч, Новая Зеландия (2011)] или в районе старых высохших озер (Мехико, 1985)].
Последующие части книги посвящены математическому моделированию наблюдений Дарвина и развитию теории катастрофических волн.
Во второй главе развивается нелинейная теория океанских волн и цунами. Изучается эволюция океанических волн над подводными топографиями. Выводятся нелинейные дифференциальные уравнения, описывающие прибрежную эволюцию цунами. В случае пологого дна волна цунами, гладкая вдали от берега, трансформируется в катастрофическую волну с крутым фронтом. Сначала вода уходит от берега. Фронт волны усиливается, оставаясь практически на одном месте, а затем, достигнув большой высоты, начинает стремительное движение к берегу. Этим объясняется внезапность появления катастрофических волн цунами. Результаты расчетов воссоздают их удивительно красочное описание, данное в «Журнале исследований» Дарвина.
Вблизи Огненной Земли «Бигль» встретил гигантскую океанскую волну, которая чуть ли не потопила корабль. Он потерял управление. Существование подобных волн долго подвергалось сомнению, пока в течение последних 15 лет они не были зафиксированы с нефтяных платформ и со спутников. Причина возникнове-
ния этих загадочных волн все еще не ясна.
В третьей части книги развивается теория этих волн. Их возникновение объясняется резонансом. Когда дисперсионные свойства волнового поля локально обращаются в нуль, происходит аккумуляция волновой энергии и усиление одной или группы волн.
Ч. Дарвин описал моретрясение, вызванное сильным землетрясением, катастрофически быстрое локальное поднятие прибрежной зоны и поверхности островов, материал которых содержит газовые поры органического происхождения. Поднятие достигало трех метров и сопровождалось возникновением трещин. Это связано с ростом пор в волнах разрежения, возникающих при отражении сейсмической волны сжатия от свободной поверхности земли. Рост пор в зонах разрежения продемонстрирован Дарвиным на примере быстро остывающего вращающегося объема лавы.
Разрыхление почвы в волнах разрежения изучается в четвертой части книги.
В последней части книги автор, отталкиваясь от наблюдений Дарвина, распространяет исследование на необычные волновые явления, возникающие при трансрезонансных процессах, когда на поверхности воды возникают струи, каверны и пузыри. Особое внимание уделяется эволюции волн в вихри. Этот процесс связывается с возникновением акустической турбулентности, а также с нестационарными явлениями в конденсате Бозе-Эйнштейна. Анализируется возможность эволюции гравитационных волн в вихри в процессе начального развития Вселенной.
Таким образом, в книге Ш.У. Галиева излагаются и анализируются некоторые результаты геофизических сообщений Дарвина, имеющие большой интерес как для истории, так и для дальнейшего развития наук о Земле. Эти результаты были получены Дарвиным задолго до того, как он обосновал свою гениальную теорию, известную как дарвинизм.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся гигантской фигурой Чарльза Дарвина, историей науки, методами анализа природных явлений и приложениями математических методов к решению актуальных задач современной геофизики, механики и физики. В конце книги автор выражает бла-
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ
/ 2012, том 17, № 2 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111Н
- О СТОЛЕТИИ И ДВУХСОТЛЕТИИ ЧАРЛЬЗА ДАРВЙнАЩ
годарность М. А. Ильгамову, Р.Ф. Ганиеву, Р.И. Нигматулину, В.М. Фомину за благотворное влияние на него в различные периоды его жизни и работы. Этот труд представляет собой, с одной стороны, введение методов математики и механики в количественный анализ многих природных процессов, наблюдение которых во многом носит описательный и качественный характер, с другой - расширяет области применения математического моделирования нелинейных явлений.
Мне остается выразить свое удовлетворение тем, что опыт исследования нелинейных волн в камерах сгорания и трубах, накопленный в ранний период научного роста автора в моей
лаборатории в Казани, послужил базой при развитии им нелинейной теории катастрофических волн, важной, в частности, для приморских территорий, особенно для стран Океании, и что я имел отношение к этому становлению. В течение многих лет я был знаком с семьей Ш.У. Галиева. Его отец, Усман Закирович, был геологом, работал в Институте геологии Казанского филиала АН СССР. Он был выходцем из татарской семьи, много столетий назад бежавшей от крещения на башкирские земли. Усадьба семьи располагалась вблизи Стерлитамака. Уве -рен, трудолюбивый и крайне скромный Усман Закирович был бы горд за своего сына Шамиля и за его огромный труд.
ЛИТЕ РАТУРА
1. Ефремов И.Н. Русские народные представители в Англии и Франции летом 1909 г. СПб.: Типолитогр. Б. Авидона, 1911, 161 с.
2. Максуди С. Англияга саяхат. Казан: бмет, 1914, 144 с.
3. Алеева А.Х. Путешествие депутатов Государственной думы России в Англию в записях Садри Максуди // Вестник Башкирского университета, 2011. Т.16, № 1. С. 281-283.
4.Галиев Ш.У. Геофизические сообщения Чарльза Дарвина как модели теории катастрофических волн. М.: Центр современного образования, 2011. 659 с.
М.А. Ильгамов,
доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН, академик АН РБ
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ
/ 2012, том 17, № 2111111111111111111111111111111111111111111111111111ПНННППННШ
