Мемуары Адама Григорьевича Гликмана и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

Заниматься наукой - дело опасное

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
29 августа 2018, Санкт-Петербург

Так сложилось, что в 1968-м году, после шести лет работы на кораблях Северного флота я, вернувшись в Ленинград, поступил на работу в ЛГИ (ленинградский Горный институт), на кафедру радиоэлектроники. Это соответствовало моей специальности, полученной мною при окончании радиотехнического техникума. Работа была очень интересная. Задания, которые я получал, были более чем интересными. Что-то получалось сразу, что-то не сразу, но вокруг были люди очень доброжелательные и высокой квалификации. Так что проконсультироваться всегда было у кого. В 1973-м году я закончил обучение по специальности «общая радиотехника» в ЛВИМУ, и одновременно с этим получил задание вести курс шахтной геофизики у студентов Горного факультета.

Основной частью этого курса была сейсморазведка, поскольку на шахтах другие виды геофизики почти не используются. На кораблях Северного флота я занимался ремонтом и настройкой гидроакустических устройств, и полагал, что сейсморазведка - это примерно то же самое, только в твердых средах. Так что считал себя как бы в курсе.

Вооружившись соответствующей литературой, я приступил к подготовке к лекциям. Меня удивило, что, несмотря на то, что принцип сейсморазведки очень прост, в литературе присутствовала весьма неподъемная математика, и полностью отсутствовала информация о практике. В лабораториях не было никаких лабораторных работ по сейсморазведке. Ни на кафедре геофизики, ни в других учебных заведениях, ни за границей.

Но поскольку геофизика - это физика, то без лабораторных работ ее читать невозможно. Физика - это совокупность физических эффектов, каждый из которых лежит в основе определенного исследовательского аппарата. Вы можете на лекциях читать любую математику, но она должна быть проиллюстрирована соответствующей лабораторной работой. Это с одной стороны. А с другой стороны, математика может оказаться инструментом физики только в том случае, если граничные условия рассматриваемых уравнений могут быть определены в эксперименте на метрологически корректном уровне. А вот этого в акустике не было и нет. Я пытался консультироваться во ВНИИМ им. Менделеева, и мне объяснили, что сейсморазведка не имеет своих эталонов, своих датчиков, и поэтому находится вне компетенции метрологических служб. Ну что ж, логично.

В течение первых четырех лет я пытался поставить в лаборатории работы, с помощью которых надеялся показать экспериментами то, что декларируется в учебниках. Я не собирался опровергать что-либо из того, что утверждалось в литературе весьма достойными людьми. Но показать студентам, как это выглядит на практике, я был должен. Так вот:

  • Я не мог доказать экспериментально, что скорость распространения поля упругих волн в однородных монолитных твердых материалах одинакова во всех точках образцов из этих материалов;
  • Я не мог доказать экспериментально, что скорость распространения поля упругих колебаний в длинномерных объектах одинакова на всем их протяжении. Скорость определялась по моменту первого вступления. То есть, на том же принципе, как это делают, определяя скорость движения, скажем, бегуна. От момента выстрела стартового пистолета до момента разрыва финишной ленточки;
  • Я не мог доказать, что затухание поля упругих колебаний при распространении его вдоль длинномерных объектов остается постоянным на всем протяжении пути. То есть, что амплитуда поля при удалении от источника поля постоянно уменьшается.

Значительные ученые (а таковых в ЛГИ было предостаточно), узнав, чем я занимаюсь, утверждали, что доказывать аксиомы можно только при полной методологической безграмотности. На это я возражал, что, на основании утверждений методологии развития научного познания, аксиом в принципе не существует. То, что называют аксиомой, это не то, что не требует доказательства, а то, что не удается доказать. И вообще, чего-либо, не требующего доказательства, в пределах физики не существует.

В продолжение этого вяло текущего диспута, я получил задание подготовить аппаратуру, с помощью которой было бы возможно померить затухание поля упругих колебаний, распространяющегося вдоль породного слоя, залегающего над угольным пластом. Здесь понадобились мои навыки в схемотехнике. К лету 1977-го года аппаратура была готова, и летом этого же года были осуществлены измерения.

Назначением этих измерений было найти подходы к прогнозированию обрушения пород кровли. Надо сказать, что обрушение пород кровли угольного пласта дает наибольшее количество травматизма шахтеров. Предполагалось, что обрушиться могут только достаточно разбитые (трещиноватые) породы. Дальше, предполагалось, что чем более трещиноваты породы кровли, тем больше вероятность их обрушения. А также, предполагалось, что чем больше трещиноватость, тем больше будет затухание поля упругих колебаний при распространении его вдоль  породного слоя, залегающего в кровле угольного пласта. Всё, вроде, было логично.

Но ведь поле, затухание которого требовалось определить, неизбежно характеризуется какой-то определенной частотой. А каково должно быть значение этой частоты? Как я уже говорил, никаких практических данных о закономерностях поля упругих колебаний не существует. Так что, на какой именно частоте следует проводить измерения, было непонятно. Поэтому было принято решение оснастить аппаратуру генератором синусоидальных напряжений изменяющихся по частоте, и в процессе измерений осуществлять переключение частот.

Диапазон частот генератора был выбран стандартный, от 20Гц до 20кГц. Весь этот диапазон был разбит на 30 частот, и в шахте осуществлялись измерения затухания на каждой из этих частот. Измерения осуществлялись в течение шести часов. А обработка результатов этих измерений была осуществлена в гостинице, где мы жили, в течение двух суток. В результате, получилась зависимость затухания от частоты, которая оказалась геометрически подобной изображению спектра синусоидального затухающего сигнала с частотой, равной примерно 2,5кГц.

Известно, что любой изменяющийся во времени процесс (сигнал) может быть представлен как на оси времени (с помощью осциллографа), так и на частотной оси (с помощью спектроанализатора). Так вот, полученная при измерениях частотная зависимость оказалась спектральным изображением затухающей синусоиды или, иначе говоря, изображением колебательной системы, имеющей собственную частоту, равную 2,5кГц. Это был очень неожиданный результат. Ведь это означало, что исследованный породный слой проявил свойство колебательной системы.

Как сто лет до этого не могли представить себе, чтобы конденсатор, присоединенный к катушке индуктивности образовал электрическую колебательную систему, так и я в 1977-м году не мог поверить своим глазам. Чтобы простая породная «доска» проявила свойства колебательной системы... фантастика! Более полное понимание значения обнаруженного эффекта обычно происходит в течение скольких-то лет, а на первых порах стало ясно, что такое свойство породного слоя должно позволить нам определять толщину этого породного слоя неразрушающим способом.

Чисто экспериментально было обнаружено, толщина слоя-резонатора h связана с собственной частотой f0 следующим соотношением:

h = k / f0    (1)

Здесь k - некий коэффициент, равный 2500 и имеющий размерность скорости. Причем одинаковый во всех горных породах. Что это за скорость, которая одинакова для всех горных пород? Согласно представлениям о поле упругих колебаний в горных породах, каждая порода имеет свою скорость. А также считается, что существует множество типов упругих колебаний (продольные, поперечные и т.д.), и каждый из них имеет свою скорость.

Я знал только одно. Если я скажу, что существует некая скорость, одинаковая для всех горных пород - меня не поймут. Нельзя людям сообщать информацию, которая противоречит тому, к чему они привыкли. Поэтому я сколько мог, темнил, и не афишировал, что этот коэффициент имеет размерность скорости.

В этой первой моей шахтной командировке я был со своим шефом, Овчаренко Борисом Петровичем. Все звали его БП. Он был лет на 15 старше меня и всю жизнь был в науке. Кстати, идея определять затухание звука в горных породах принадлежала ему. Когда я сказал ему, что мы теперь сможем  определять неразрушающим способом толщину породного слоя над головой у шахтеров, он сначала очень обрадовался и сказал что прогноз устойчивости кровли у нас в кармане. А потом сказал с ужасной тоской: «Сожрут тебя за это». Я не понял, за что. А он больше ничего не сказал. Но действительно, откусывать от меня начали сразу, как только я доложил на кафедре о том, что у нас получилось на шахте. БП как-то странно сразу сказал, что он тут не при чем, и не понимает, что там у меня получилось.

Первоначально, когда я только пришел на кафедру РПМ (разработки пластовых месторождений) с расформированной кафедры радиоэлектроники, у нас сложились нормальные отношения. Я в основном занимался тем, что поддерживал в должном состоянии имевшуюся на кафедре РПМ аппаратуру. Меня называли человеком с паяльником. Да так оно и было. Здесь же, после этой злосчастной командировки на шахту,  начались разговоры о том, что младший научный сотрудник должен заниматься наукой, а не черт-те чем на шахтах. И вот нужен ли я на кафедре - большой вопрос.

Я посмел возразить, что заниматься наукой - это значит создавать новые знания. И задал хамский вопрос, может ли кто-нибудь из них похвастаться созданием такого количества новых знаний за всю жизнь, которые получились у меня за одну командировку.

Тогда возникла формулировка, что то, что я делаю, не является наукой, потому что люди это используют. Это была реакция моих уважаемых сотрудников на то, как были заинтересованы шахтные геологи в нашей аппаратуре для прогнозирования устойчивости кровли. Это были такие идиотизмы со стороны моих сотрудников, что я часто воспринимал это за юмор. И на это я начал хохотать, что они-то уж точно ученые, потому что то, что делают они, точно никому не нужно. Ну, это всё лирика, хоть и поганенькая.

Когда раздражение против нас достигло опасного уровня, я занялся изучением диссертаций моих сотрудников по кафедре. Любую диссертацию можно посмотреть в библиотеке, и это оказалось очень интересным занятием. Несколько сотрудников избрали в качестве темы разработку метода прогнозирования устойчивости кровли. Так вот почему они так на меня взъелись! То, что они пишут в своих диссертациях об этом, по уровню глупости не имеет прецедентов. Далее, всеобщая дремучесть в проблеме погрешности тех измерений, на которые они ссылаются. Ну, в общем, всё, что я там встретил - это ложь, безграмотность и глупость. И, кстати, уголовочка, потому что в документах о внедрении просто ложь.

Так вот почему все стараются защищаться через 1-й отдел...

Чтобы расчистить эти авгиевые конюшни, следовало бы организовать метрологическую экспертизу, что вообще-то элементарно просто. Когда мои сотрудники поняли, что я о них знаю, они несколько умерили свою агрессивность...

А я тем временем начал исследовать образцы пород в моей учебной лаборатории именно как колебательные системы. Или, иначе говоря, как резонаторы. И всё стало потихонечку становиться на свои места.

Как оказалось, есть материалы, изделия из которых не являются резонаторами. То есть,  они являются нерезонаторами. Таким материалом, в частности, оказалось оргстекло. Оно подчиняется всем известным, описанным в учебниках закономерностям. И, кстати, образцы, которыми укомплектовывают ультразвуковую аппаратуру, всегда сделаны только из оргстекла.

Резонаторы, как оказалось, имеют столько собственных частот, сколько у них размеров. Если имеется только один размер, то это будет единичной упругой  колебательной системой (УКС). Это шар из монолитного материала. Например, стеклянный. Его диаметр играет роль h в выражении (1). Параллелепипед имеет 3 размера, и, соответственно, 3 собственные частоты. Если будет обнаружена еще одна, четвертая частота, значит, в параллелепипеде имеется внутренняя трещина. И этот момент лег в основу спектрально-акустической дефектоскопии. Породный слой может быть единичной УКС, если его не касаются породные слои, находящиеся над ним и под ним. Это очень редкий случай, и он как раз имел место при первых наших шахтных измерениях. Это было везение сверхъестественное. Потому что если бы собственных частот было несколько, то я бы не распознал в этих слоях колебательные системы.

Я начал ставить опыты одновременно на образцах-резонаторах и на образцах-нерезонаторах. И если за первые 4 года чтения лекций по сейсморазведке я обнаружил только один новый физический эффект (наличие УКС), то теперь каждая моя лабораторная работа была источником нового физического эффекта. И я перестал считать, сколько новых физических эффектов я обнаружил.

Я ни от кого ничего не скрывал, и ко мне в лабораторию приходили и институтские ученые, и даже люди из других городов. Однако при этом возникла новая система отношений. Люди, которые, находясь в лаборатории, давали высшую оценку тому, что видели, после выхода из лаборатории утверждали, что они там не были, и вообще меня не видели и не знают. Когда это произошло первый раз, я думал, что я сошел с ума. Потом я стал приписывать это их подлости. Но некоторые люди были мною уважаемые, и мы были давно знакомы... Что-то тут было непонятно.

И тогда я пристал к БП с требованиями объяснений. Он сам, кстати, в мою лабораторию не заходил и ничего не хотел знать о том, чем я там занимаюсь. Откуда он знал, что меня сожрут? Что это всё значит? И он раскололся. Он мне напомнил о том, как он выбросил установку, с помощью которой он сделал свое открытие. Я об этом уже рассказывал. И оказалось следующее.

В науке (во всяком случае, в горной науке, в сейсморазведке, в строительной науке) никто не имеет права сделать, обнаружить или сказать что-то новое. Если при защите диссертации члены ученого совета обнаружат что-то новое, то соискателя завалят. А если соискатель имеет должность, более высокую, чем младший научный сотрудник, то он будет уволен. Как же так?! Возмутился я. А КЗОТ (кодекс законов о труде)? Это вызвало у БП смех.

Как оказалось, к ученым КЗОТ не относится. Их не отдел кадров принимает на работу, и не он увольняет. А избирает (или не переизбирает) институтский Ученый Совет. Делается это как бы коллегиально, и обжалованию не подлежит. Но эта коллегиальность на самом деле управляется бровями ректора. Ну да, действительно, история с Модестовым оказалась замечательной иллюстрацией. Я уже рассказывал об этом. Когда ректор пригласил к себе доцента Модестова и сообщил ему, что его на следующий срок не переизберут. И в тот же момент Модестов, прямо в кабинете ректора упал с инфарктом. Ну, естественно, ведь непереизбранный ученый уже никуда на работу взят не будет.

Дрессура соискателей на научную работу начинается с аспирантуры. Аспирант  получает тему диссертации, которую решить заведомо невозможно. А когда приходит момент защиты, документы о внедрении в народное хозяйство получают для него левым путем, и он вынужден защищать липу. Вот и всё. Клиент готов и приручен. Аспиранты считают, что обман у них в жизни будет только один, при защите диссертации, но так не бывает. Единожды солгавший в науке, на всю оставшуюся жизнь становится научным импотентом. И будет он отныне трусливым клерком «чего изволите», защитившимся на липе.

Всё это я вспомнил, когда моя работа понадобилась военному ведомству, но использовать меня можно было только в том случае, если я буду, как минимум, кандидатом наук. Мне это было не нужно. Ни работа на военных, ни защита диссертации. Но в СССР отказ от этого был невозможен. Однако всё это, слава Богу, не состоялось, потому что, как оказалось, диссертация в принципе не должна содержать ничего нового. А вот это требование победить было невозможно. В моих работах, казалось бы, пригодных для защиты, нет ни одного положения, соответствующего известным принципам.

Вот это всё, что я здесь написал - это история и физика разрушения российской науки.

А то, что бывшие у меня в лаборатории ученые в этом не признавались, мне стало понятно сравнительно недавно. Ведь только один положительный кивок в мою сторону мог лишить их работы...

У меня среди студентов были замечательные мальчики. Они соображали, бывало, острее меня, и на моих лекциях шли на шаг впереди моего повествования. Естественно, что их брали в аспирантуру, а дальше всё шло, как я уже написал. Иногда я их встречаю. Кандидаты и доктора наук, очень важные... каплуны.

Никто из молодых людей, стремящихся попасть в науку, не представляет себе, куда они попадут, оказавшись там, и что там с ними сделают. Здесь мне хотелось бы посоветовать молодым людям, желающим посвятить свою жизнь науке, опасаться больше всего своего даже незначительного обмана. В науке свое слово обратно взять невозможно. И даже одно слово неправды на всю жизнь лишит вас перспективы получать удовольствие от занятий наукой.

Надо сказать, что это касается всего без исключения. То, что рождается с помощью обмана, неизбежно развивается в катастрофическом направлении. В этом нетрудно убедиться, изучая историю нашего государства.

Вот теперь, когда я узнал и понял то, что делается в науке, мне стало понятно то, что делается вокруг моих разработок.

В 70-х годах XIX-го века была обнаружена электрическая колебательная система - L-C колебательный контур. На исследование этого объекта ринулись все электрические лаборатории Земли. Все страны внесли свою лепту в формирование науки об электрических контурах. Результат налицо. Возникла радиотехника и все ее следствия. Открытие контура дало сильнейший толчок развитию нашей цивилизации. Вся первая половина ХХ-го века - это время развития радиотехнических наук. Чуть ли не все мальчишки занимались созданием радиоприемников, и, следовательно, настраивали контура.

Примерно 100 лет спустя, в 1977 году была обнаружена упругая (акустическая) колебательная система - упругая колебательная система (УКС). УКС сразу заявила о себе как о полноценном члене семьи физических эффектов.

Как оказалось в результате изучения УКС, мы живем в условиях и в окружении упругих колебательных систем. Так, земная толща по акустическим свойствам является совокупностью колебательных систем. Отсюда и большое количество случаев резонансных разрушений, которые не зря называют техногенными землетрясениями.

Резонансный процесс возникает, когда периодическое воздействие совпадает по частоте с колебательной системой, залегающей в земной толще, где установлен источник вибрации. И при этом амплитуда колебаний может возрасти в десятки, сотни и даже тысячи раз. Для примера, в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС непосредственно перед аварией амплитуда вибрации возросла в 600  раз...

Зная собственную частоту УКС, роль которой выполняет породный слой, находящийся над головами шахтеров, легко определить толщину этого слоя, что необходимо для оценки и прогнозирования устойчивости пород кровли. Поэтому буквально сразу после обнаружения УКС началась разработка аппаратуры для прогнозирования обрушения пород кровли в шахтах. Аппаратура пользовалась очень большим спросом у шахтных геологов, и за 16 лет, до 1993-го года количество шахт, эксплуатирующих эту аппаратуру (она известна как аппаратура «Резонанс»), достигло 200. При этом на всех этих шахтах за все эти 16 лет не было ни одного случая травмирования шахтеров в результате внезапного обрушения  пород кровли.

Как оказалось, многие свойства УКС очень близки к свойствам электрических колебательных систем. Надеюсь, что со временем это поможет разобраться со многими непонятными моментами, возникающими при изучении УКС.

Несмотря на убедительную эффективность аппаратуры «Резонанс», руководство ЛГИ делало всё что можно, чтобы избавиться от группы ученых, разрабатывавших тематику УКС. И в 1993-м году, наконец, воспользовавшись разрухой и неразберихой в России, руководители ЛГИ от нас, наконец-то освободились.

Потеряв доступ к шахтам, мы испытали принцип, на котором построена аппаратура «Резонанс», при работе на поверхности Земли, с газона. И сразу же обнаружили неизвестный раньше геологический объект, который сейчас известен как зоны тектонических нарушений (ЗТН).

В связи с появлением компьютеров и цифровой техники, аппаратура «Резонанс» была преобразована в аппаратуру спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП) на основе портативного компьютера. Так возникла спектральная сейсморазведка. Метод ССП оказался единственным, с помощью которого возможно выявление ЗТН. Использование этого метода позволило начать изучение свойств ЗТН.

Каждое из свойств открывает новые возможности для человечества. В первую очередь, речь идет о прогнозировании разного рода аварий. Многие из них уносят множество человеческих жизней.

Первое обнаруженное нами свойство ЗТН состоит в том, что любое инженерное сооружение, оказавшееся в ЗТН, неизбежно разрушается. Касается ли это наземных сооружений или подземных (то есть, разного рода шахт). А также самих горных пород. Обнаружив ЗТН, можно быть уверенным, что разрушение произойдет не только с домами, но и с шахтами, в местах, находящихся на вертикали от ЗТН, причем, НА ЛЮБОЙ глубине.

Это позволило прогнозировать аварии на шахтах, не спускаясь под землю.

Процесс развития познания, если ему не препятствовать, идет как бы сам по себе. Вопросы возникают как бы сами по себе. И ответы - зачастую непонятно, откуда берутся. Всё находится в рамках логики, но логика работы нашего мозга нам непонятна. В результате, независимо от внешних факторов, объём знания и понимания неуклонно растет, и объем возможностей спектральной сейсморазведки также постоянно возрастает. Несмотря на то, что с ростом уровня познания возникает всё большее противодействие этому направлению.

Не думаю, что гибель шахтеров кому-то выгодна. Тогда почему же после того, как я доказал эффективность нашего прогноза ценою жизни трех шахтеров, я получил запрет на сотрудничество с шахтами?

Еще в XIX веке были объявлены приоритетными поиски геологических объектов, виновных во внезапных разрушениях инженерных сооружений. Вот сейчас эти объекты обнаружились в виде зон тектонических нарушений. Но странное дело, когда они были обнаружены, все организации, которые, по идее, должны были быть заинтересованы в этом, объявили ССП войну.

Не будем обсуждать МЧС, где отказались от сотрудничества, откровенно заявив о том, что их бюджет зависит не от количества прогнозов, а от количества завалов. Эта подлость освящена Высшей властью, а это вызывает только брезгливость, и поэтому не обсуждается.

Та информация, которая изложена выше, я думаю, дает представление, наука ли то, чем мы занимаемся, и насколько это важно для людей. А ведь это всего лишь какой-то незначительный процент от того, что мы делаем.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"

Реклама на сайте: