По образу и подобию

А это вы увидите на примере того, как подается на электрическую модель напряжение. Оно, в свою очередь, должно соответствовать температуре — той, что в комнате, и той, что в январскую зимнюю ночь будет за стеной. Перепад напряжений между левой и правой сторонами моделей должен быть таким же, как перепад температур между наружной и внутренней сторонами стены. Значит, на правую сторону подается напряжение плюс 20 вольт. На левую минус 50 вольт. Вам нужно теперь узнать, какая температура будет в стене в 20 сантиметров от обоев? Пожалуйста. Измерьте напряжение на том сопротивлении, которое находится в 20 сантиметрах от правой стороны модели.

Так можно получить любые сведения о состоянии материала в любой точке стены. А попробуйте представить себе, каким способом можно получить те же данные из «абсолютной модели» — скажем, куска стены в натуральную величину, помещенного в камеру искусственного климата. Да, модель-аналогия здесь не только удобнее абсолютной модели, она еще и информационней — представляет гораздо больше сведений определенного рода о стене, чем можно их получить, исследуя стену.

Одним из грандиозных успехов сеточных моделей стало исследование Бавлинского нефтяного месторождения. Вы знаете, наверное, что самая, может быть, трудная проблема нефтедобычи — это использование нефтяного пласта «на все сто». Увы, достижение идеала здесь пока фактически невозможно. Земля прочно удерживает в своих порах большую долю нефти. Часто лучший способ заставить пласт быть более щедрым — это заменить в нем нефть водой, закачать в него по специально пробуренным скважинам воду. Давление в пласте снова повысится, к тому же вода тяжелее нефти и вытеснит ее, новая порция «черного золота» окажется на поверхности. Для Бавлинского месторождения этот принцип был явно пригоден. Но одно дело принцип, а другое — его конкретное осуществление. В какие скважины, в каком порядке, под каким давлением и в каком количестве нагнетать воду — все эти детали зависели от конкретных свойств месторождения и условий его работы. Как все подсчитать заранее?

Дело решили не просто подсчеты. В сеточной модели электрические сопротивления подобрали соответственно проницаемости пласта в разных местах. Напор воды и дебет скважин «аллегорически» выразили в виде электрического напряжения. Затем стали менять напряжение, соответствующее напору воды, подводить его то к одной части скважин, то к другой до тех пор, пока не нашли такую форму модели, при которой дебет скважин в целом по месторождению оказался максимальным. И выяснилось, что при обводнении месторождений из 174 уже имеющихся скважин понадобятся только 93. Был выяснен и лучший режим работы этих 93 скважин. Неплохой результат! На сеточных моделях в последующие годы находили лучший режим добычи для многих нефтяных месторождений. По ряду из них удалось сократить намеченное поначалу число скважин на две пятых. Модель дала возможность бурить только по три скважины вместо каждых пяти! А одна скважина средней глубины соответствует (используем еще раз это слово, столько раз уже нам пригодившееся) 100 тысячам рублей.

Десять лет уже как была сделана первая модель… человеческого сердца и кровеносной системы. Она аккуратно вычерчивала кардиограмму. Самое интересное то, что такие модели можно использовать для постановки диагноза.

Скажем, врач приходит к выводу, что у пациента дефект сердца. Он настраивает модель на этот дефект. Если та кардиограмма, которую она вычерчивает теперь, близка к кардиограмме больного, диагноз поставлен правильно. Конечно, тут надо принимать во внимание индивидуальность человека, особенности его организма. Очень удобно, например, применять этот метод, если имеется кардиограмма человека, снятая еще в ту пору, когда его сердце было здорово. Может быть, когда-нибудь в истории болезни человека будут храниться миниатюрные модели его сердца и легких, почек и печени. Простое сравнение работы сердца и его модели точно покажет, какие именно и в каком направлении произошли изменения.

Что же, изготовление моделей «индивидуального пошива», «на заказ», — привычная сторона работы не лабораторий уже, а мощных предприятий. Только пока обычно изготовляют они модели огромных сооружений вроде гидростанций.

А есть сеточные модели и не заказные, а, так сказать, массового потребления. Модели, которые годятся для всех электростанций, всех домов, всех нефтяных месторождений.

Впрочем, так сразу называть их моделями рано. Это ведь лишь заготовки для моделей, лишь устройства для моделирования. В модели они превращаются только после того, как в них будут введены конкретные данные, зафиксированы условия существования, работы, сооружения объекта моделирования.