Менделеев

«Во время восточной войны, — писал он в работе «О сопротивлении жидкостей», — было предложено так много проектов применения воздухоплавания к военным целям, что стало необходимым ориентироваться в этом вопросе, постановка которого сложна и еще далеко не ясна… Я получил от морского и военного министерств поручение собрать сведения о современном состоянии воздухоплавания…»

Едва ли кто-нибудь мог сделать эту работу для русских военных лучше, чем профессор Менделеев. С ним адмирал Дюпюи де Лом, создатель первого в мире броненосца и главный строитель французского флота, обсуждал таинственные явления, возникающие при движении быстроходных боевых кораблей. Ему согласился выслать редчайшие отчеты о своих исследованиях Вильям Фруд, основоположник теории волнового сопротивления и создатель первого в мире опытового бассейна. Для него французские и английские ученые разыскали и предоставили в его распоряжение уникальные мемуары Кулона, Дюбуа, Бофуа и других исследователей XVIII века.

Лето, проведенное в Париже, ушло на сбор материалов, а осенью 1878 года в Ницце он начал писать книгу «О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании».

Тем, кто занимается методологией научного творчества, следовало бы пристально изучать эту книгу Менделеева. В ней очень ясно видно, как Дмитрий Иванович осваивает новую, незнакомую еще ему область знания. Пораженный разнобоем гипотез, экспериментов, мнений, формул и цифр, он прежде всего ищет источник этого разнобоя, стремится понять, какие причины его вызвали. «Мне кажется… что здесь более, чем во всех других частях физико-механических знаний, ясно сказалось такое обстоятельство, которое часто проходит незамеченным при изучении точных знаний: применение математического анализа к разработке мало исследованной области знаний придаст ей лживый образ некоторой законченности, отбивающей охоту от изучения предмета опытным путем, потому что людям, привыкшим искать в опытном методе решения задач… таким людям, нередко слабо владеющим математическим анализом, кажется он способным охватить всю сложность природного явления, и думается, что после него… весь интерес опыта состоит только в проверке или опровержении теории. Лица же, владеющие математическим анализом, редко имеют способность и склонность сочинить и выполнить опыт, могущий дать дельный ответ на вопрос, заданный природе. Приложение этих соображении видно по всей истории занимающего нас предмета».

По современным представлениям гидромеханика состоит из двух разделов — гидростатики, трактующей о покоящихся жидкостях, и гидродинамики, трактующей о движении жидкостей и их взаимодействиях с твердыми телами. Казалось бы, эти разделы охватывают все механические действия, производимые жидкостями. И тем большее удивление вызывает существование еще одного раздела гидромеханики — гидравлики — науки о течении жидкостей в трубах и каналах. В самом деле, разве течение в трубе не есть частный и притом простейший случай взаимодействия потока и твердого тела? Есть ли смысл искусственно выделять и отчасти даже противопоставлять гидравлику гидродинамике?

Но, оказывается, такое выделение было обусловлено серьезными историческими причинами. Оно как бы дань той, можно сказать, героической роли, которую сыграла скромная инженерная наука гидравлика в низведении всей гидродинамики с заоблачных высот математической отрешенности к решению важнейших практических задач современной техники. Вплоть до последних десятилетии прошлого века гидродинамика и гидравлика, в сущности, почти не имели точек соприкосновения. Если первой занимались самые высокие теоретики-математики, то второй — самые приземленные практики-инженеры. Математиков И. Ньютона, Ж. Даламбера, Л. Эйлера, М. Остроградского интересовали изящные математические задачи, задаваемые обтеканием тел струями жидкости. Инженеров, оставшихся, в большинстве случаев безвестными, интересовали менее изящные, но гораздо более насущные вопросы: силы, оказываемые водяными струями на берега каналов и устои мостов, и сопротивление, испытываемое движущимися кораблями и текущими в трубах жидкостями. Так вот потому и выделилась гидравлика, потому и оказалась противопоставленной гидродинамике, что между формулами и цифрами математиков и инженеров не оказалось ни малейшего сходства, ни малейшего совпадения. Это разительное несовпадение и породило не лишенную ядовитости мысль, будто гидродинамики разделяются на инженеров-гидравликов, которые наблюдают то, чего нельзя объяснить, и на математиков, которые объясняют то, чего нельзя наблюдать.