Знание некоторых принципов легко
возмещает незнание некоторых фактов. Гельвеций
Здравствуйте,
уважаемые любители науки!
Я Вам уже рассказывал, что
последнее время работаю с Генрихом Евгеньевичем Скворцовым.
Он автор книг "Картина мира
природы" (Картина 1) и "Система законов природы" (Картина 2).
Привожу Вам моё письмо,
которое, думаю, будет интересно всем. Тем более, что оно в некоторой степени
так и было задумано.
Актуализация системы законов природы к
русловедению
Дела
по актуализации Законов в применении к русловедению идут, но относительно
медленно.
Вчера решил рассказать
обо всех наших делах моему другу Павлу Борисовичу (он когда-то изучал ТРИЗ у
Селюцкого, общался с Альтшуллером, знаком с Митрофановым, но сейчас от ТРИЗа
отошёл, сочиняет музыку).
Рассказал, вроде бы,
совершено понятно, но он меня замучил вопросами, типа «А что конкретно это тебе
даёт?, надоела голая философия, давай конкретные решения!» и пр.
Сначала я даже был
недоволен – ну, разве не понятно. Ведь всё объяснил. Но он обычно это делает не
из-за неприятия, а, наоборот, пытается меня раскрутить так, чтобы я рассказал
всё по порядку и понятно. За что ему спасибо! Редко найдешь слушателей, которые
слушали бы, да ещё и пытали.
Поэтому, помня о Законах
взаимодействия, и в голове уже сформировав последовательность изложения, я
начинаю не с этого, а с «самого начала».
Хотя сами Законы всё
время передумываю. А сегодня в электричке опять вспоминал Ваше предложение по
мере. Ну, куда проще, но никто не додумывался!
Я считал уже достижением
Х/У, где Х - транспортирующая способность, Y - поступление наносов. А вот
мерой это, действительно, не было. Да, надо (X+-дельта Х)/У, или даже /на сам Х,
потому что для равновесного состояния Х=У. Ну, об этом позже.
Теперь текст «по
порядку»
Практика работ на реках,
строительство различных гидротехнических сооружений требует прогноза размывов
речных берегов.
Для этого в науке о
развитии речных русел – русловедении – выделено несколько характерных типов
речных русел и соответствующих типов русловых процессов. Это определённые схемы
последовательной смены формы русла. Например, развитие меандрирующего русла
заключается в смещении излучин вниз по течению и увеличение степени
извилистости; естественное спрямление излучин приводит к образованию стариц, а
спрямление, изгибается, и начинается новый цикл развития.
Отнесение конкретного
участка реки к одному из типов русловых процессов (схем деформаций) даёт
возможность довольно точно давать качественный прогноз русловых деформаций.
Натурные наблюдения за ходом смещения берегов, островов и других элементов
речного русла даёт возможность давать и количественный прогноз (по тенденции).
Такое состояние
русловедения основано на эмпирических данных, высказано около 40 гипотез о
причинах существования различных типов русловых процессов, но общепризнанного
теоретического обоснования закономерностей формирования речных русел в
настоящее время не существует.
Различными специалистами
по русловым процессам делались попытки построения общей теории
руслообразования. Формулировались различные законы, постулаты, правила.
Взаимной увязки их между
собой пока не сделано.
(Детальный обзор,
наверное, здесь не уместен. Это будет отдельная статья).
Одним из недостатков
таких попыток является стремление описать явление «снизу», т.е. путём обобщения
конкретных эмпирических данных. (Что, обычно, считается верным путём, а иногда
даже единственным верным путём). Это приводит к тому, что не учитывается полный
набор возможных форм русел и русловых процессов. Внимание сосредоточивается на
наиболее распространённых типах (например, меандрировании), и появляются
однобокие «объяснения», например, образование русел объясняется «стремлением
рек меандрировать».
Не рассматриваются
причины и механизмы смены типов русловых процессов.
Не рассматриваются
«особые» типы русел – дельты, сток по мари…
Не рассматриваются
переходы русел в другие природные объекты – сели, болота, водохранилища…
Нет единой увязки ВСЕХ
типов русел и других объектов, в которые могут превращаться речные русла.
Требуется решение этих
вопросов, что позволит осознанно давать прогнозы русловых деформаций не только
в рамках каждого конкретного типа русла, но и прогнозировать смену типов и
превращение рек в другие объекты.
Это возможно на
общеметодологической основе.
Г.Е. Скворцов
проанализировал законы, сформулированные во многих науках. Выяснилось, что
многие законы, сформулированные в разных науках и имеющие разные названия,
близки по сути. Генрих Евгеньевич обобщил эти законы и сформулировал общие
законы.
Полученный набор он
систематизировал в несколько групп, логично следующих друг за другом. В каждой
группе законы связанны между собой.
Их можно актуализировать
(применять, конкретизируя) к любой частной области науки.
Попробуем это сделать в
применении к русловедению. Это позволит наметить подходы для перехода от
бессистемного конгломерата постулатов, сформулированных в рамках
противоборствующих школ, к стройной системе законов руслоформирования.
Первая группа законов –
это законы сохранения. Это общие законы, поэтому их формулировки можно не
преломлять конкретно к рулсоведению.
Стоит перечислить лишь
основные условия, которые обычно опускаются при рассмотрении руслоформирования.
К этим условиям относятся существование Солнца, Земли; на Земле – существование
твёрдой и жидкой оболочки (воды), неровности поверхности, наличие уклонов.
Из второй группы
«Законов основных взаимодействий» следует упомянуть лишь закон всемирного
тяготения (L 2.1). Другие взаимодействие (электро-магнитные и пр.), по всей
видимости, не играют значительной роли в руслоформировании. Хотя совсем
скидывать со счетов их нельзя.
Все предыдущие условия
обуславливают круговорот воды в природе.
Степень размываемости
подстилающих пород является одним из важных факторов. Дело в том, что любая
река является не только потоком воды, но и потоком влекомых водою наносов.
Наносы поступают со всего водосбора, в том числе и при размыве берегов.
Детально не
актуализируя, стоит привести закон L 1.10 – Закон равновесия: «Любая система
сохраняет своё состояние, если внешнее и внутреннее действия уравновешены».
Стоит перечислить
возможные действия (что не так просто!)
В сентябре прошлого 2004
года произошло большое, можно сказать – грандиозное, событие всех российских
гидрологов.
В Санкт-Петербурге был
проведён VI Гидрологический съезд. По сути это Первый Российский съезд,
поскольку пятый съезд был в 1984 году, как Вы сами понимаете, в СССР.
Но этот съезд я
подготовил статью, которая называется «Принцип Ле Шателье и другие
руслоформирующие факторы».
Прямо в заголовок я
вынес основную идею, к которой пришёл в последнее время. Это принцип Ле Шателье
– Брауна в применении к закономерностям руслоформирования.
Принцип Ле Шателье был
сформулирован в химии, но затем был расширен русским философом А. Богдановым в
более общем виде. Он сформулировал его так (по памяти): «При воздействии
внешних факторов на систему, в ней возникают противоборствующие силы,
стремящиеся вернуть систему в равновесие».
Доказано, что это
принцип напрямую вытекает из законов сохранения. Эта фраза есть даже в Большой
Советской энциклопедии (3-е издание). Отличие принципа Ле Шателье – Брауна от
законов сохранения заключается в том, что он не только констатирует сохранение,
но и указывает, в какую сторону будет происходить изменение системы, чтобы
удовлетворить сохранению.
В применении к развитию
речных русел, а именно к смене типов русловых процессов, я где-то в 1997-98
годах сформулировал гипотезу, что одной из причин является несоответствие между
транспортирующей способностью потока и поступлением наносов в реку.
При превышении
поступления наносов над транспортирующей способностью, в русле появляется
дисбаланс, который уменьшается затем «самой рекой» за счёт морфологического
перестроения. Если наносов много, то лишние наносы откладываются в виде
русловых аккумулятивных образований, и тип русла изменяется в сторону
образования русловой многорукавности, а при извилистом русле – в сторону
выпрямления русла по такой последовательности: развитое меандрирование ->
неразвитое меандрирование -> побочневый тип -> ленточногрядовый тип ->
осередковая многорукавность -> русловая многорукавность. При превышении
транспортирующей способности над поступлением наносов происходит обратный
порядок смены типов.
Эта гипотеза была
выдвинута ещё до знакомства с Волюславом Владимировичем Митрофановым и его
концепцией диссимметрии, как одного из движущих факторов развития всего. Идеи
диссимметрии явились стимулом для развития гипотезы смены типов русловых
процессов и её поддержкой.
На съезде было обращено
внимание на применение принципа Ле Шателье к законам развития речных русел.
Большинство отзывов было отрицательными. Ясно выразился В.К. Дебольский,
сказав, что этот принцип не применим к открытым системам, система «поток –
русло» - открытая, поэтому принцип Ле Шателье не применим .
Уже после съезда идею
принципа Ле Шателье в применении к развитию русел поддержали А.Б. Клавен, Т.
Балюк и Ю.С. Мурашковский.
А.Б. Клавен даже положил
на эту основу развиваемую им идею о большой важности однонаправленных русловых
деформаций и согласился, что и этом смысле принцип Ле Шателье применим.
Ю.С. Мурашковский
подробно описал, когда принцип может быть применён, а когда – нет и показал,
что всё зависит от выбираемой для рассмотрения системы.
Стоит сказать, что в
применении к руслоформированию принцип Ле Шателье уже давно применил Н.И.
Алексеевский. И в смысле близком к пониманию Альберта Борисовича Клавена. Они
оба говорят о врезании и поднимании продольного профиля русла. Алексеевкий – на
всём протяжении реки, а Клавен – на некоторых участках бессистемно. Я
фактически рассматриваю тот же дисбаланс, но акцентирую внимание на более
низкий системный уровень: изменения продольного профиля происходят гораздо
медленнее, а изменения типов русел происходят быстрее. В книге и диссертации
Алексеевского есть также ссылки на использование принципа Ле Шателье и К.В.
Гришаниным, но после поисков, которые мы провели параллельно с А.Б. Клавеном,
выяснилось, что у него не было конкретного указания непосредственно на принцип
Ле Шателье, а лишь на существование отрицательных обратных связей.
Чего, впрочем,
достаточно. Потому что аналогичные законы по сути, но различные по названию и
конкретному выражению существуют во многих других отраслях науки. А в тех
разделах науки, где они ещё не сформулированы, это надо сделать.
Но об этом я ещё не
знал, потому что ещё не был знаком с книгами Генриха Евгеньевича Скворцова,
речь о которых и о нём самом будет идти дальше.
После съезда я
призадумался. Да, вроде бы верно, что принцип Ле Шателье верен. Есть
убедительные примеры, что при воздействии на русло в системе возникают силы,
возвращающие систему в равновесие. Равновесие основа всего. К нему всегда
стремится система. Согласен, что не всегда достигая его, но всегда стремясь к
нему. На это же указывала и идея диссимметрии, активно пропагандируемая
Митрофановым вслед за Кюри и Пастером.
И в то же время, нельзя
не отдать должное Дебольскому которые предупредил, что не всё так просто, и
принцип отрицательной обратной связи может не работать.
Вооружённый методом,
который я для себя назвал «все правы», я заставил себя даже чисто формально
произнести: «верно, что принцип Ле Шателье работает и также абсолютно верно,
что принцип Ле Шателье не работает».
Вроде бы всё просто – и
работает, и не работает, есть отрицательная обратная связь и нет такой связи,
т.е. существует отрицательная обратная связь и существует положительная
обратная связь. ТРИЗовцы здесь увидят любимое противоречие.
Стало легче. Осталось
только выяснить, когда существует отрицательная связь, когда – положительная.
На тот момент (конец
2004 года) мне казалось, что сделан большой шаг вперёд (а для русловедения –
несомненно так). Но я тогда не был знаком с книгами Г.Е. Скворцова и не знал,
что у него выделена целая группа законов взаимодействия. А полученные мной
закономерности (ещё до конца не осознанные) являются только частью системы
Законов взаимодействий.
Опять упрёк мне, потому
что я тогда был уже вооружён приёмом решения научных задач под названием
«Причинная ось» (см. работы Г.С, Альтшуллера, Кузьмина К.И., Пургина В.Т., Г.
Гуревича).
Он заключается в том,
чтобы выстроить факты по одной из определяющих осей в таком порядке, в каком
они будут взаимопревращаться при изменении этого фактора (не обязательно
непосредственный переход одного явления другим, м.б. смены, замещение или
просто соседство и т.п.).
Далее рассмотрите белые
пятна. Я должен был уже тогда найти некий средний, промежуточный закон для
отрицательной и положительной обратной связи – м.б. «безразличной»
отрицательной связи, точки бифуркации или типа того.
Сейчас сообразил вообще
об отсутствии связи. Тут аналогия с перенапряжением В.В. Митрофанова, но об
этом дальше при рассмотрении всей гаммы Законов взаимодействия, выделенных Г.Е.
Скворцовым.
Далее. Приём
«переступить пределы» (у меня есть такая статья). Наподобие сверхположительной
(усиленной) обратной связи и сверхотрицательной (усиленной) обратной связи.
Но я до этого тогда не
додумался. Радовался лишь тому, что понял, что в развитии русел есть и
отрицательная обратная связь (Ле Шателье) и положительная обратная связь.
А после этого мне
позвонил Г.Е. Скворцов и вручил мне свою вторую книгу.
(продолжение следует).
Конференция "Развитие ТРИЗ: достижения,
проблемы, перспективы"
и учебные семинары для специалистов по ТРИЗ
Конференция пройдёт 2 - 8 июля
2005 г. в Санкт-Петербурге. Интересно, что рядышком с моим местожительством -
под СПб в Комарово.
Там очень много разнообразной
информации. Ниже привожу лишь самый интересный кусочек.
В рамках конференции будут
проходить семинары. Среди них Семинар для исследователей ТРИЗ
С 6 по 7
июля 2005 года в Санкт-Петербурге Международная Ассоциация ТРИЗ проводит
семинар для исследователей ТРИЗ.
Количество слушателей - до 15 человек.
Ведущий
преподаватель Ю. Мурашковский, преподаватель М. Рубин.
Основные
цели семинара
1. Научить принципам исследовательского мышления и работы.
2. Тренинг исследовательской деятельности.
3. Обсудить возможности ТРИЗ-сообщества в области проведения исследований и
подготовить планы сотрудничества в этой области.
Примерный план семинара (может быть откорректирован в процессе подготовки):
1. Введение. Задачи семинара.
2. Аналогии и их роль в науке. Сущность научного моделирования.
3. Этапы развития научных представлений. Качества мышления, необходимые для
разработки новых типов моделей.
4. Обзор подходов к исследовательской деятельности в ТРИЗ.
5. Умение видеть недостатки своей модели. Упражнения.
6. Умение переходить от одиночных фактов к множественным. Упражнения.
7. Умение видеть время в моделях. Упражнения.
8. Умение выходить за пределы модели.
9. Понятие встречных процессов. Упражнения.
10. Понятие протогипотезы. Упражнения.
11. Понятие супермодели. Упражнения.
12. Построение моделей. Упражнения.
13. Картотека. Упражнения.
14. Смена тематики в исследовательской работе.
15. Переход от периодизаций к эволюциям.
16. Типовые схемы гипотез о взаимодействиях. Понятие факт-модели. Упражнения.
17. Переход от однофакторных моделей к многофакторным.
18. Заключительные упражнения.
19. Итоги семинара.
Для
участия в семинаре необходимо до 30 марта прислать заявку Мурашковскому Юлию
Самойловичу на адрес
julijsmur@inbox.ru .
Кроме фамилии и адреса в заявке необходимо указать и квалификацию в ТРИЗ.
Участие в семинаре бесплатное, но будет проводиться отбор заявок по качеству
выполнения следующих заданий, которые необходимо выполнить до 15 мая 2005 г.:
1. Какие исследовательские темы в ТРИЗ Вы считаете наиболее важными (не более 1
страницы текста);
2. Составить список недостатков системного оператора (СО).
3. Какие исследования Вы уже проводили или планируете провести?
Информация
взята из Информационного Вестника МАТРИЗ
Выпуск 11| Март 2005 г. |
http://www.trizland.ru/