О логике научной работы и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

О ЛОГИКЕ НАУЧНО ЙРАБОТЫ

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
15 ноября 2022, Санкт-Петербург

Наблюдая развитие любого научного направлении и просто любой области знаний, мы обязательно анализируем, насколько развитие той или иной области знания является логичным и последовательным относительно первичного замысла. Чаще всего первичная мысль возникает на интуитивном уровне. Примеров тому достаточно много. Так, теплофизика возникла из идеи теплорода, а наука о Земле — из слонов, которые держат ее на себе. Когда появляется информация, основанная на экспериментах, точка зрения на эти области знания изменяется. И тогда возникает потребность смены парадигмы. Процесс смены парадигмы — всегда очень мучительный и длительный. Для того, чтобы парадигма поменялась, люди должны поменять свои убеждения. А это самое сложное в научном процессе. Мы так устроены, что не можем резко менять свои убеждения, и не можем положительно реагировать на любые аргументы, если они не созвучны нашим жизненным устоям. То, на чем мы выросли, остается с нами на всю жизнь. Поэтому смена парадигмы может произойти только после смены поколения. А на это уходит, как правило, примерно 50 лет.

Так происходит в любой области науки. Ну и в физике, конечно. И тогда дальнейшее развитие этого направления идет, как правило, более или менее последовательно, путем разрешения противоречий между существующими представлениями и свойствами обнаруженного физического эффекта (а по существующей терминологии, открытия), достигая, в конце концов, определенной практической значимости. Именно так развивались области знания, которые позволили нашей цивилизации создавать технологии и устройства, которыми мы пользуемся.

Из современных случаев в качестве примера можно назвать сейсморазведку. В основе ее лежит гипотеза, заключающаяся в том, что в результате ударного воздействия на земную толщу возникает как бы пучок акустических лучей, который уходит вглубь Земли, при этом отражаясь и преломляясь при встрече с различными геологическими объектами по законам геометрической оптики. То есть предполагается, что земная толща по акустическим свойствам представляет собой совокупность отражающих и преломляющих границ.

К сожалению, эта гипотеза оказалась ошибочной, а сама сейсморазведка, в основе которой она лежит, — оказалась научным заблуждением.

Первая проверка идеи сейсморазведки была осуществлена в самом начале XX века. В результате было обнаружено, что при ударном воздействии на поверхность Земли эхо-сигнал отсутствует. Возникают какие-то неопределенные и неповторяющиеся при повторном ударном воздействии колебания. Но тем не менее, Мохоровичичем в 1909 году была опубликована статья, где присутствовала информация о наличии эхо-сигналов, полученных с очень больших глубин. Единственное определенное мнение, которое можно было оттуда почерпнуть, это то, что если бы финансирование сейсморазведки увеличить, то результатов ее было бы больше.

Вот это пожелание исполняется до сегодняшнего дня. Несмотря на полное отсутствие информации от применения сейсморазведки, финансирование ее во всех странах Мира превышает 90 процентов от общего финансирования всей геофизики.

Так уж сложилось, что опорой для нас всегда служило состояние науки за рубежом. Не знаю, как сейчас, а в 1960-ых — 1990-ых годах мы получали бюллетени с изобретениями как нашими, так и зарубежными. И нередко можно было встретить одно и то же изобретение или открытие сначала в зарубежных бюллетенях, а потом и в наших. Тождество было абсолютное. Совпадало всё, вплоть до обозначений на рисунках и ошибок. То есть прямое заимствование имело документально подтверждаемый характер.

Вот пример, нечаянно коснувшийся области, которой я занимаюсь. Мы все знали, что Бреховских в 1946 году открыл канал сверхдальнего распространения звука в океанах, за что он и получил академика. А потом я обнаружил, что это явление было открыто в 1944 году двумя американцами — Ивингом и Ворцелем. У нас же это было именно прямым заимствованием, так как у нас просто нет условий для эксплуатации этого канала, а именно, береговой линии, вдоль которой можно было бы установить гидроакустические станции для регистрации вражеских и терпящих бедствие кораблей. А у американцев эта линия есть.

Не знаю, известно ли людям, организующим эти «заимствования», но на самом деле они этим нашу науку не поднимают, а опускают.

Я уже несколько раз писал о том, что если ученый в чем-то обманет в науке — защитит липовую диссертацию, «позаимствует» чужую работу и пр., то, начиная с этого момента и, как говорится, по гроб жизни он ученым уже не будет. Нет-нет, его степень, звание и должность останутся при нем, а вот потенция — извините. Потому что в подсознании его поселится навсегда страх разоблачения. Я полвека прожил с этими людьми, и наблюдал это воочию.

Однажды укравший чей-то результат, уверен, что и все воруют. У него неизбежно изменяется отношение ко всей науке. И оказавшись при власти, он изменяет всю структуру научного общества и его отношение к науке. Вот так постепенно возникло требование к кандидатским диссертациям, чтобы они не содержали ничего нового. В докторской диссертации разрешается только увеличить объем математического текста, приведенного в кандидатской диссертации. А чтобы стать академиком, не нужно предъявлять какое-либо научное откровение. Нужно, чтобы за вас замолвил, где надо, слово какой-нибудь «большой» человек.

Я в своей жизни несколько раз делал доклады в присутствии академиков, и каждый раз это кончалось скандалом. Дело в том, что свои знания я черпал из обнаруженных мною новых физических эффектов. И каждый раз была истерика, что я не имею права говорить о каких-то новых эффектах. Оказывается, что новый эффект может быть обнаружен только зарубежными учеными... Что называется, no comment.

А вместе с тем:

«Истина, добытая своими силами, пусть и незначительная, во много раз ценнее заимствованной, ибо она не только расширила познание, но обострила способность видеть и уверенность в своих силах, что для ученых очень важно»

/Нансен/

Ну вот, значит, не один я это знаю.

«Один опыт я ставлю выше, чем 1000 мнений»

/Ломоносов/

Наука — веселое занятие. Вот вам поводы для улыбки:

«Мысль Ньютона о взаимном гравитационном притяжении я считаю нелепой и удивляюсь, как такой человек, который смог сделать столько трудных исследований и вычислений, не смог сделать ничего лучше, чем эта мысль»

/Христиан Гюйгенс/

Академик Тихов Г.А. обнаружил на Марсе каналы, что было видно только на одном телескопе.

Таких «открытий» у меня ох как много! Но я, к счастью, оцениваю их по достоинству до публикации;

«Человек должен верить, что непонятное можно понять, иначе он не станет размышлять о нем»

/И.В.Гёте/

Гёте для нас — блестящий кавалер, писатель, мыслитель, философ, естествоиспытатель, государственный деятель. Сам себя он считал прежде всего физиком, оптиком. Однажды он выступил в Королевском Научном обществе с заявлением: «Ньютон наверное пошутил, заявив, что белый цвет содержит все семь цветов, тогда как всем известно, что любой цвет сложен из двух цветов — белого и черного.»

Действительно, именно так раньше и считали. Типа того, что если добавить черного, то получишь зеленый, а добавишь белого, — получишь красный. Это казалось очевидным.

Очевидным считается утверждение того, что скорость распространения поля упругих колебаний в однородных средах постоянна и одинакова во всех направлениях. Сослаться на это утверждение нельзя, так как в силу своей очевидности оно никогда не проверялось и отдельно не зафиксировано.

Однако экспериментальная проверка дает совершенно другие результаты. Исследуя структуры из металлов, горных пород и стекла, мы обнаружим, что скорость распространения вдоль этих объектов примерно в 2 раза меньше, чем поперек.

Генрих Герц опубликовал расчеты, «доказывающие» бесполезность открытия радиоволн и невозможность радиосвязи. Он обратился в Дрезденскую палату коммерции с требованием запретить финансирование исследования радиоволн как бесполезных.

Лорд Кельвин точно так же поступил при открытии им колебательного контура. Он сделал что мог, чтобы не допустить траты денег на изучение открытого им L-C контура.

Рентген отрицал возможность применения х-лучей.

Резерфорд отрицал практическое применение открытой им радиоактивности.

Галилей всеми силами противодействовал учению Коперника, считал ребячеством его вывод о влиянии луны на приливы.

Менделеев выступал против радиоактивности, считая ее проявлением способности атомов поглощать из пространства вещество.

Эйнштейн не принимал квантовой концепции — «Бог в кости не играет»

Ланжевен не принял волны Де Бройля (но изучение их не тормозил!!)

В 1783г братья Жозеф и Этьен Монгольфье наполнили шар дымом : «от одновременного сжигания соломы и шерсти соединяется животное начало с растительным, что образует дым, обладающий электрическими свойствами.» Так было написано во всех учебниках о физике воздушных шаров.

Пастера вызвали на дуэль за теорию бактериального происхождения инфекционных заболеваний. Ну знакомая же история!

Ошибочным теориям свойственна полная неспособность предугадывать новые факты. Каждый раз, когда появляется такого рода факт, возникает необходимость наращивать новую гипотезу на предыдущую.

«Большинство голосов не есть неопровержимое свидетельство в пользу утверждения»

/Декарт/

«Нет ни одного научного открытия, которое рано или поздно не получило бы практического применения»

/Ф.Жолио-Кюри/

«Когда говорит эксперимент, следует воздержаться от рассуждений»

/Левенчук/

«Когда в результате эксперимента возникает противоречие с существующей парадигмой, возникает необходимость смены парадигмы»

/М. Планк/

«Истина — это то, что выдерживает проверку экспериментом»

/Эйнштейн/

Мысленный эксперимент имеет смысл лишь как продолжение эксперимента физического. Без подтверждения мысленного эксперимента практикой, он не должен восприниматься иначе как гипотеза.

Проблема признания.

Рёмер (1644-1710гг) измерил скорость света в 1672г, публично продемонстрировал в 1676г, а признали это только в 1728г, через 52 года. До этого считалось, что свет распространяется мгновенно, то есть скорость его равна бесконечности.

Всё относительно, и ничего нет абсолютного. Кроме времени признания. Любое новое перечеркивает старое, и представители этого старого знания очень этому сопротивляются. Как показывает практика и наблюдения — 50лет — это стандартное время принятия нового. Если это новое задевает слишком большое количество людей, то время принятия нового увеличивается.

Я дал все эти ссылки, потому что все они так или иначе относятся ко мне. Я всё это прошел в течение 50-летних поисков механизма разрушения пород в шахтах.

Наука развивается очень неравномерно. Планомерное усовершенствование знания чередуется со скачкообразными рывками. Томас Кун ввел понятие парадигмы. Плавное развитие познания происходит в рамках одной парадигмы. Смена парадигмы происходит при появлении новой порции знания, которая требует кардинального пересмотра всей структуры данной области знания. Это происходит в результате обнаружения нового физического эффекта или явления, которое не может быть объяснено с помощью уже существующей базы знания. Для многих ученых момент смены парадигмы грозит личной катастрофой.

В 50-х — 60-х годах ХХ века происходил процесс смены парадигмы в радиотехнике. От эпохи электронно-вакуумных приборов (ламп) начали переходить на полупроводники... Весь этот процесс происходил на моих глазах. Вакуумные приборы имели хорошо разработанную, логичную теорию, и к ним привыкли (!). Это немаловажный момент.

Я учился в радиотехническом техникуме с 1958-го по 1962-й год. Тогда только-только стали появляться транзисторы, и мы могли наблюдать, как преподаватели их ненавидели. У учащихся начали появляться транзисторные приемники. Все преподаватели были уверены, что это минутный каприз моды. Они нам терпеливо объясняли, что у транзисторов будущего нет. Некоторые преподаватели отнимали карманные приемники у учащихся и разбивали их.

Надо сказать, что если вакуумные приборы имели свою крепкую и понятную теорию, то работа транзисторов в учебниках объяснялась так по-дурацки... Да, понимания работы транзисторов еще не было, и то, как они описывались в учебниках, было не переварить. В конце 60-х производство транзисторов было налажено, и надо было на них переходить. Некоторые преподаватели увольнялись. Заслуженные ученые, доценты и профессора не могли воспринять транзисторы, и были вынуждены уйти с работы.

Я уже работал в ЛГИ на кафедре радиоэлектроники, когда заочники потребовали замену преподавателя. И в общем-то не старый еще человек, доцент кафедры, имевший богатую научную биографию, сын великого Фэрсмана (как он сам произносил свою фамилию) был вынужден встать во время лекции, выйти из аудитории, и покинуть свое место работы. А вскоре скончался. Да, не смог пережить смену парадигмы.

Людей всегда привлекал феномен открытия. Открытие — это обнаружение нового, ранее неизвестного физического эффекта, явления или свойства. В отличие от изобретений, открытие обычно возникает не в результате логических построений, а как бы само по себе. Но обязательно в результате экспериментальных исследований(!).

Как правило, обнаруженный физический эффект является основанием для начала процесса смены парадигмы в данной конкретной области знания.

Уточню. Речь о необходимости смены парадигмы может возникнуть только в том случае, если новый физический эффект, обнаруженный экспериментально, не может быть доказан или опровергнут в рамках еще действующей парадигмы. Вокруг этого эффекта возникает всплеск экспериментальных исследований, предназначенных для опровержения нового эффекта. Однако результат этих экспериментов только укрепляет позиции нового эффекта.

Молодежь, вступающая на научный путь, мечтает сделать открытие, но они должны знать, что если это происходит, то эмоции при этом возникают отнюдь не положительные.

Обнаружение нового физического эффекта происходит всегда неожиданно, и чаще всего при этом возникает уверенность, что этого не может быть.

Каждое открытие имеет свою судьбу. Против только что открытой электрической колебательной системы (L-C контура) выступал открывший её лорд Кельвин. Но тем не менее, ученые всех существовавших тогда лабораторий объединились в изучении свойств L-C контура.

Совсем наоборот произошло с упругой колебательной системой (УКС). Но это коснулось непосредственно меня.

Так сложилось, что к 1974 году я имел несколько квалификаций, которые в сумме определили всю мою жизнь на 50 лет вперед и позволили решить очень серьезную проблему.

В 1974 году в ЛГИ (ленинградский Горный институт) была расформирована кафедра радиоэлектроники, на которой я работал младшим научным сотрудником. До этого я 6 лет занимался ремонтом и настройкой гидроакустических средств на Северном флоте. Кроме того, к 1973 году я защитил диплом по специальности общая радиотехника в ЛВИМУ (высшее инженерное училище им. адмирала Макарова). А в 1974 году мне поручили подготовить курс лекций по специальности Геофизика. И тогда же у меня произошло самое главное событие для всего, что случилось у меня в дальнейшем — я познакомился с курсом предмета Методология развития научного познания, разработанным Куном Т.С. [1]. Попав после расформирования кафедры радиоэлектроники на Горный факультет, на кафедру разработки пластовых месторождений (РПМ), я получил задание разработать методику прогнозирования обрушения пород кровли угольного пласта.

Пластовые месторождения — это в основном уголь. Основной проблемой при добыче угля являются внезапные обрушения пород кровли, и, соответственно, гибель людей, работающих в шахте. Это проблема мирового уровня, и нет на Земле ни одного научно-исследовательского горняцкого коллектива, где бы не пытались решить проблему прогнозирования обрушения пород кровли.

В результате 16-ти лет исследовательских работ на шахтах практически всех месторождений угля в СССР нам (мне и моей группе) удалось выйти на некоторые признаки приближающего обрушения пород. Один из этих признаков заключается в том, что очень прочные горные породы непосредственно перед их обрушением сильно расслаиваются.

В ходе исследования этого признака, нам однажды удалось на шахте Распадская уберечь от гибели 60 шахтеров. Буквально сразу после этого мы были уволены из ЛГИ. Мы были очень расстроены, так как, не работая в ЛГИ, мы потеряли право продолжать наши исследования в шахтах, и были уверены, что поверхностный слой Земли не подлежит исследованиям.

Однако при работе с поверхности Земли, был обнаружен новый, неизвестный ранее, геологический объект — он получил название зоны тектонических нарушений (ЗТН), который представляет собой вертикальную трещину в горных породах, идущую от околоядерного пространства до дневной поверхности. При этом удалось обнаружить причину внезапных разрушений инженерных сооружений, а также причину тяжелейших заболеваний, возникающих у людей, живущих (или работающих) в подвалах и на первых этажах.

Были сделаны сотни докладов и статей, а также были реализованы прогнозы обрушения горных пород. В нашем активе тысячи точек водопритока практически во всех регионах планеты.

В ходе исследования физики акустических свойств горных пород, выяснилось, что горные породы являются упругими колебательными системами (УКС), в результате чего были выявлены еще несколько новых физических эффектов, а также причина неэффективности существующих методов сейсморазведки.

В результате обнаружения УКС в горных породах в 1977 году стало понятно, что это оказалось аналогичным открытию электрической колебательной системы, о чем мне было известно из курса теоретических основ радиотехники. Было обнаружено, что при ударном воздействии колебательные системы в виде горных пород реагируют возникновением затухающего синусоидального сигнала. А это (по Кельвину) является признаком того, что ударное воздействие было осуществлено на колебательную систему.

Для того, чтобы удар (импульс) преобразовался в синусоидальный сигнал, необходим механизм такого преобразования. Механизм преобразования импульса в электрический синусоидальный сигнал в LC контуре известен. В маятнике, в струнах тоже известен. А вот каков этот механизм в горных породах — неизвестно. И не только неизвестно, но его просто не может быть. И что в земной толще может служить этим механизмом?!

Лет 5 я просто не жил. Я непрерывно думал, где кроется этот механизм. И когда шахта (Распадская) официально запросила нашу аппаратуру «Резонанс» и попросила, чтобы я обучил шахтных геологов работе с этой аппаратурой, я решил им в этом отказать.

Ведь если за преобразование в синусоиду отвечает какой-нибудь виртуальный, непостоянный механизм, то может случиться большая беда. Ведь если в какой-то момент этот механизм не сработает, то наш прогноз окажется неправильным, и могут погибнуть люди. И я решил, что пока я не найду этот механизм, я никого не буду обучать работе с этой нашей аппаратурой.

В связи с моим отказом шахте у нас разразился такой скандал, что я был буквально в состоянии шока. И в этом состоянии мне пришла совершенно сумасшедшая мысль.

А что, если у идеально однородного по составу и механическим характеристикам, скажем, породного или даже стеклянного слоя около границ возникает такая акустическая неоднородность, что происходит замедление поля упругих колебаний!?

Я не помню, как мне пришло в голову, что если есть кинематическая неоднородность, то она должна быть такой, как показано в таблице1.

И действительно, при изменении толщины стеклянных пластин h, средняя скорость распространения фронта поля упругих колебаний Vfr имеет не постоянную величину, а плавно изменяется. В пластинах из оргстекла изменение скорости с изменением толщины если и происходит, то происходит оно хаотично. А в стеклянных пластинах (которые являются резонаторами) с уменьшением толщины скорость уменьшается. Я до сих пор не могу представить себе, как такая мысль пришла мне в голову. Да, сначала при обнаружении нового физического эффекта идет эксперимент, но мысль всё-таки должна быть впереди.

Я ни с кем не спорил, но понимал, что какая бы безумная гипотеза ни возникла, её необходимо проверить экспериментально. После этого первичного эксперимента, отмеченного в табл. 1, сомнение оставалось, и я продублировал его более надежным экспериментом. Я отрезал на токарном станке от стального прутка диаметром 5см три пластины с толщинами 3, 5 и 7мм, чтобы прозвучить их по очереди и определить методом регистрации момента первого вступления среднюю скорость V для каждой пластины. Результат получился такой же, как для стеклянных пластин в таблице 1.

По признаку резонатор-нерезонатор я поделил все твердые среды на материалы ряда стекла и материалы ряда оргстекла.

Я думаю, что сейчас это звучит смешно, но тогда я находился в таком стрессовом состоянии, что был не в состоянии сам померить скорость в этих образцах. А когда мои коллеги сделали эти измерения, то оказалось, что действительно чем тоньше был образец, тем меньше была скорость V. И был скандал, потому что они мне не поверили, что все три пластины отрезаны от одного прутка.

Здесь видно, что в образцах из стекла и прочих материалах из ряда стекла четко просматривается зависимость средней скорости от толщины прозвучиваемой пластины. А в пластинах из оргстекла этой зависимости нет. И действительно, в отличие от оргстекла стекло является упругой колебательной системой (УКС). Иначе говоря, резонатором. А образцы из оргстекла подчиняются уже известным законам акустики. И они не являются резонаторами.

Собственная частота f0 пластины-резонатора толщиной оказалась равной:

f0=Vfr.max/2h (1)

После того, как я подверг аналогичным измерениям образцы из горных пород, я увидел, что все они являются резонаторами. Когда я во всеуслышание заявил, что наша планета по акустическим характеристикам является совокупностью УКС, был страшный скандалю

Смотрите сами. Если мне удалось убедить Вас, что наша планета по акустическим характеристикам является совокупностью колебательных систем, то ясно, что для того, чтобы не исказить частотную характеристику сигналов, нужно иметь сейсмоприемник, который не искажает частотный спектр. Но такого сейсмоприемника не существует. Вернее сказать — не существовало до тех пор, пока нам не удалось его создать. Чувствительным элементом сйсмоприемника обычно является либо пьезокерамика, либо магнитостриктор на основе никеля. А ведь как пьезокерамика, так и никель являются резонаторами, и поэтому применение их в качестве сейсмоприемника приведет к частотным искажениям.

Ну что же, значит, надо уходить из темы... Но я всегда верил, что Его Величество Случай мне опять поможет. И вот, как оказалось, примерно тогда японцы создали пьезопленку, которая по электроакустическим характеристикам является аналогом пьезокерамики, а по механическим — полиэтиленовой плёнкой. И на основе этой пьезопленки мы теперь делаем сейсмоприемники, не создающие частотные искажения, ранее характерные для сейсмоприёмников.

Отсутствие частотных искажений доказывается высокой точностью результатов сейсмоизмерений при поисках различных месторождений и, в частности, воды.

Попутно выяснилось, что информация о скоростях звука в различных породах, которая дается в справочниках, не верна. Если образцы будут примерно одинаковых размеров и конфигурации (пластины размерами с ладонь и толщиной 15-20мм), то мы увидим, что скорость Vfr.max при движении поля поперек пластины примерно одинаковая для всех горных пород, с погрешностью, не превышающей 10%, и равна 5000м/с.

Но вот что действительно удивительно, так это то, что при движении поля вдоль пластины, скорость ее будет примерно в 2 раза меньше. Это происходит потому, что поле будет двигаться вдоль пластины не по прямой, а волнообразно, от стенки к стенке, не выходя за пределы этого канала.

Откуда составители справочников взяли совершенно безумные значения скоростей для различных пород, не знаю. Но то, что они это получили не с помощью своих измерений — это точно.

В общем-то, я приведенную здесь информацию уже давал в других моих статьях и книгах, но я даю ее повторно здесь, чтобы читателю было видно, как возникали знания об акустических свойствах твердых сред, и как эти знания развивались очень маленькими шагами.

Это, конечно, здорово, что мне удалось доказать неодинаковость скорости в разных направлениях в материалах ряда стекла. Но со временем я понял, что такого изменения скорости, как показано на табл.1, может и не быть. А для того, чтобы получить при тех же измерениях такие же результаты, было бы достаточно, чтобы вектор скорости, имея одинаковую величину, искривлялся в приповерхностных зонах. При нормальном (перпендикулярном) прозвучивании мы ведь определяем не обязательно саму скорость. А может быть, это проекция вектора скорости на этот перпендикуляр.

Но в таком случае, должна появиться тангенциальная составляющая поля, что показано на рис.2. Это хорошо видно при наблюдении эффекта акустического резонансного поглощения (АРП). [2]

Эффект АРП показал, что если прозвучивать слой-резонатор синусоидальным сигналом с частотой, равной собственной частоте слоя резонатора f0 (то есть, на резонансе), то поле переориентируется на 90°, и переизлучается через торцы слоя-резонатора.

То же самое будет, если на слой-резонатор воздействовать ударом. Тогда он проявит свойство фильтра, и поле с его собственной частотой повернется на 90°.

Ударное воздействие содержит в себе весь спектр, и если горный массив слоистый, а слои параллельны поверхности, то при ударном воздействии на такой массив он становится источником синусоидальных затухающих сигналов, распространяющихся в горизонтальных направлениях.

Схема формирования спектра акустического сигнала, возникающего при ударном воздействии на слоистый массив, показана на рис.1.

Рис. 1

Сейсмоприемник Пр (приемник) задавливается с помощью эталонного груза в грунт. Рядом с сейсмопримником наносится удар в точку И (источник, излучатель). В результате ударного воздействия возникают колебательные процессы (сигналы в виде затухающих синусоид) во всех находящихся в зоне измерения слоях-резонаторах. На рис. 2 мы ограничились тремя породными слоями.

При этом обнаружились некоторые неизвестные ранее свойства слоев-резонаторов. Так, оказалось, что собственный колебательный процесс слоя-резонатора распространяется вдоль этого слоя, не выходя за его пределы. И затухание поля в этом случае чрезвычайно мало. Скорость распространения этого процесса примерно вдвое меньше, чем Vfr.max.

Некоторое время было непонятно, можно ли путем спектрального анализа сигнала определять строение всего слоистого массива. Оказалось, что можно. Сейсмоприемник воспринимает поле, распространяющееся вдоль тех слоев, которых он касается. То есть составных слоев h1+h2 и h1+h2+h3. А сигналы, распространяющиеся вдоль слоев h2, h3 и т.д. сейсмоприемник не воспринимает.

На рис.2 показан пример сейсмосигнала, который воспримет сейсмоприемник.

Рис. 2

В момент удара все три составляющие возникают одновременно. Самая высокочастотная составляющая (соответствующая породному слою h1) заканчивается быстрее всех, после чего видна средняя по частоте (h1+h2) составляющая, а затем идет самая низкочастотная составляющая (h1+h2+h3).

Двигаясь по профилю от точки к точке, с интервалом 1м и проверяя каждую точку на предмет наличия помех, мы затем осуществляем частотно-временное преобразование с помощью программы matlab и пересчитываем частоты в глубины с помощью формулы (1). Этот вид сейсморазведки был назван спектрально-сейсморазведочным профилированием (ССП).

На рис.3 приведен график, который называется ССП-разрезом.

Рис. 3

Этот график получен при поиске точки водопритока в поселке Уткино Ленобласти. Точка водопритока (родниковой воды) находится в зоне тектонического нарушения, в самом ее центре, на 62-м метре профиля. Зона тектонического нарушения (ЗТН) на ССП-разрезе выглядит как воронкообразный объект. На самом деле, это не одна воронка, а несколько воронок, как бы вставленных одна в другую.

Замечено, что при бурении на воду, поступление воды происходит, когда бур находится на глубине острия воронки. При этом, чем глубже будет это острие, до которого дошел бур, тем больше будет воды. Эта закономерность была проверена на случаях, когда Заказчику требовался больший дебет, чем был получен при бурении до первого выхода воды. Если при этом требовании Заказчика глубина скважины увеличивалась настолько, что происходил переход к следующему острию, дебет резко увеличивался.

В случае, показанном на рис.3, вода будет поступать с глубин (примерно): 20, 25, 40, 60м.

Здесь довольно простое объяснение. Ведь вода поступает из околоядерного пространства, где происходит синтез воды из водорода и кислорода [2] плюс огромное давление и температура, и поток синтезированной воды движется снизу вверх. При этом на уровне каждой воронки этот поток заполняет воронку и ослабевает.

Это объяснение казалось сомнительным, но оно было проверено и подтверждено экспериментом.

На основании измерений, выполненных методом ССП, мы утверждаем, что трещина, которая идет от околоядерного пространства, и достигает поверхности Земли, строго вертикальна. Эта трещина пронизывает все породы, залегающие на ее пути, инженерные сооружения, которые встречаются на её пути, а также горные выработки шахт. Эта проникающая способность обусловлена наличием вибрации на пути подъема этой трещины. И если мы при работе на шахтном поле обнаружим (с помощью шахтных маркшейдеров), что эта трещина прошла сквозь штрек (которого еще нет), то мы можем быть уверены, что при проходке этого штрека эта трещина вызовет обрушение пород, когда этот отрезок штрека будет пройден.

Метод ССП возник в 1993 году, и за прошедшие с тех пор 29 лет показал, что он является самым эффективным геофизическим методом. Вот краткий перечень его возможностей:

1. Выявление ЗТН;

2. Метод прогнозирования разрушений инженерных сооружений (ИС), и в том числе, подземных ИС. В том числе, шахт, разрезов, а также железнодорожных аварий.

3. Метод поиска источников родниковой воды.

И, что очень важно, для осуществления ССП не требуется никакой априорной информации.

Ни один из других существующих геофизических методов не может решить ни одну из перечисленных задач. И вместе с тем, ни один геофизик не признает, что подобных результатов нельзя получить ни одним из известных им методом.

Я не приверженец сталинской системы, но понятия «вредитель» нашему обществу явно не хватает. Получается, что аварии в шахтах и гибель шахтеров происходят из-за непризнания и неиспользования метода прогноза аварий, что можно трактовать как вредительство, но какое-то бессмысленное...

Я готов доказывать экспериментально всё, что я утверждаю. Раньше мне устраивали проверки, но «почему-то» потом заявляли, что никаких проверок не было, и вообще меня никто не знает и не видел...

Но ничего, ребята, прорвемся. При таком количестве статей и, главное, результатов, уничтожить это направление уже не удастся...

И в конце концов, неужели в нашем замечательном царстве-государстве не найдется людей, для которых жизнь шахтеров что-нибудь значит...

50 лет назад я принял решение найти механизм обрушения пород, и вопреки (!) огромному и постоянному давлению со стороны руководства всех уровней это решение исполнил. И тем самым сделал возможным сохранение жизней шахтеров.

Жизнь коротка, и я счастлив от того, как я ее прожил. Чего и вам желаю.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кун Т.С. Структура научных революций.

2. https://newgeophys.spb.ru/ru/article/arp/ — Эффект акустического резонансного поглощения (АРП) как основа новой парадигмы теории поля упругих колебаний

3. Ларин Владимир Николаевич «Наша Земля»


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: