Уйти, чтобы вернуться первая часть - Каталог статей

Уйти, чтобы вернуться первая часть

Утверждение, что неожиданно возникшую задачу следует решать единственно на том языке, которым она сформулирована, – неверно. Зачастую действеннее оказывается язык иной. – Предположим, что вы, будущий пилот, доставляете на континент ее величество английскую королеву, – в таком духе начинался один из, конечно, шутливых, но весьма коварных вопросов, задававшихся на выпускном экзамене в британской летной школе начала нашего века. – Вы поднимаетесь в воздух, набираете высоту, и вдруг царственная особа падает из вашего аэроплана прямо в Ла-Манш. Ваши действия? Звучали весьма разнообразные соображения. «Прыгну за ней», – решительно говорил один экзаменующийся. «Сбросив спасательные средства, немедленно посажу аэроплан на воду», – чеканил другой. Кто-то отыскал решение нетривиальное – «Застрелюсь!». Но члены взыскательной комиссии сочли подлинно верным ответ, свободный от гипноза властительного имени: «Летчик должен выровнять самолет после потери части груза!» Рационально? Не спорю. Рациональный подход, устраняющий в заданной ситуации роскошь многоязычия, прям и деловит. От этого нередко страдает сложившаяся традиционность, вопреки которой он развивается. Но он – действие, служащее только решению задачи. Оттого язык его обычно нов и не всегда привычен. Человек не видит радиоволн. Но благодаря помощи приборов он читает историю жизни далеких звезд, предсказывает пульсации пятен на Солнце, вслушивается в отзвуки плазменного рева, исходящего из реакторов вселенной – квазаров. Венера. Загадочная «Утренняя звезда». С незапамятных времен ее прославляют поэты. Но лишь в 1967 году стало достоверно известно, что она сурова и негостеприимна – автоматический разведчик «Венера-4» передал информацию, впервые извлеченную непосредственно из агрессивной атмосферы этой планеты. Сегодня, сейчас в водах Северной Атлантики одновременно курсируют две-три тысячи судов. Непросто выявить среди них, выделить, указать гидроакустическими системами единственный корабль – нужный нам, исторгающий неповторимый звуковой рокот. Весенним вечером 4 марта 1977 года глухая подземная волна колыхнула люстры во многих московских квартирах. Данные чувствительных сейсмографов сразу указали эпицентр и причину – Румыния, сильное землетрясение. Ночь. Преступник на автомобиле уходит от погони. Его накрывает радиолокационный луч, направленный из зависающего над местностью вертолета. Казалось бы, ничего не произойдет, не должно произойти – отражения от земной поверхности, возвращающиеся по лучу, по всем расчетам должны наглухо подавить сигнал от автомобиля, забить его, заглушить, поскольку он в сотни тысяч раз слабее их. Но селектирующие устройства в вертолетной станции работают по принципу не энергетической радиоконтрастности, а частотной избирательности – и автомобиль отчетливо виден на индикаторе... Этот перечень почерпнут из океана научно-технических проблем – из тех его регионов, где победное решение невозможно без обращения к следующей схеме. Упрощенной схеме. На вход некоего линейного фильтра с заранее заданной структурой и, следовательно, полностью известными характеристиками подается сигнал – также вполне определенного вида. Возможные недоговоренности устранены – известно все. Надо найти вид выходного сигнала. Искать решение в терминах, предложенных условием, означает вычислять свертку двух длящихся во времени функций – сигнала, поданного на вход фильтра, и импульсной характеристики этого фильтра. Такой путь очевиден и прям, он первым приходит на ум по размышлении, никем не отрицается, даже декларируется во всех учебниках – на уровне формул общего вида, изредка иллюстрируемых весьма почему-то небольшим числом примеров, к тому же простейших, но все-таки это понимаемый и ощутимо-разумный путь. А вот на практике он применяется нечасто – громоздок и как-то не нагляден. Первенство по использованию ныне уверенно держит другой метод. Согласно ему входной сигнал трансформируется – представляется суммой гармонических составляющих. Спектром. Как и импульсная характеристика фильтра. Сей момент интересен и поучителен. Свершается, так сказать, диалектический переход «от живого созерцания» временной функции к ее спектральному эквиваленту, и дальнейшие операции выполняются уже с новой конструкцией. Ход преобразований становится прозрачнее, нагляднее, а вычисления, следовательно, безошибочнее; благодаря обходному языку спектров – тропинка вокруг вместо бурения напрямик. К стыду своему, я так и не смог вспомнить его имя. Ряды Фурье, преобразования Фурье, интеграл Фурье – с ними я сталкиваюсь постоянно в преподавательской практике, но как же все-таки его звали, этого выдающегося французского математика? Я заглянул в солидные научные труды серьезных авторов: бесполезно – Фурье и Фурье. Тогда я обратился к другим работам. Жан Батист Жозеф Фурье (1768...1830). Родился в г. Осере (Оксер), в семье портного. Остался круглым сиротой в восьмилетнем возрасте. Некая дама, «заметив в нем дарование и нежность не по состоянию», позаботилась о нем, дав хорошую рекомендацию местному епископу. Тот направил мальчика в военную школу. Жан Батист проходил обучение с удивительной легкостью быстротой, а окончив школу, остался там преподавателем. В 1796 году возглавил кафедру математического анализа в знаменитой Политехнической школе, причем его лекции отличались отточенностью и изяществом стиля. «Они не были собраны, – с сожалением констатирует Франсуа Араго, биограф Фурье, и добавляет: – Тайна его преподавания состояла в искусном сочетании истин отвлеченных с любопытными приложениями и малоизвестными историческими подробностями, почерпываемыми из оригинальных источников, что ныне встречается весьма редко». В 1798 году Фурье вместе с Гаспаром Монжем и Бертолле принял участие в Египетской экспедиции Наполеона и, не понимая ее экспансионистского характера, пытался выработать рекомендации по усовершенствованию земледелия и ирригационной техники Египта. Его дипломатический дар и умение устанавливать дружеские отношения с арабами помогли в ряде случаев избежать кровопролития. Вернувшись, он занялся административной деятельностью и одновременно – теорией распространения тепла в твердом теле. Трудолюбие и методичность воспевались не раз и не два. Вот и Жан Фурье – аккуратно выведя дифференциальное уравнение теплопроводности, он принялся искать его решение методом разделения переменных, задавая различные граничные условия. Вообще-то интуиция ценится выше методичности – если путь выбран неверно, трудолюбие уйдет впустую. Фурье двинулся точно. Он стал представлять математические функции тригонометрическими рядами. Рядами, состоящими из гармонических составляющих. Рядами Фурье – так назовут их потом. А сперва станут упрекать за недостаточную строгость выводов. Научный поиск сходен с полетом над Арктикой, когда корпус самолета подрагивает от напряженного рева турбин, а за окнами – умиротворяющая неподвижность. Остановившаяся белая глубина. Ровный матовый фон невозмутимой бездны. Эта неизмеримость обволакивает; ей нельзя внимать слишком долго – может изменить чутье. Как и при движении познающей мысли. Ледяная пустыня зачаровывает, искажает интуицию. Неожиданно ощущаешь, что самолет заваливается, заваливается на крыло, сворачивая вбок, но это иллюзия – упругие стрелки приборов настаивают на правильности полета. Они словно логика, направляющая ход познания... Научный поиск тонок и впечатлителен. Нередко заблуждающийся исследователь, будто неопытный полярный путешественник, выходит на свой – собственный след. Это значит, что он описал круг. Это значит – часть пути пройдена навстречу себе. Знаменитый «Розеттский камень» – в середине июля 1799 года на него случайно натолкнулась Египетская экспедиция Наполеона. Он был отрыт на земляных работах по строительству форта – черная базальтовая плита, содержащая три разноязычные надписи. Источник: http://www.izobretem.ru/
Категория: Наука \| Добавил: vitalg (31.Янв.2011)
Просмотров: 218

E-mail:
Пароль: