Эта книга о 30-летии геополитических потрясений 1991–2021 годов, от распада огромной страны — Советского Союза, до глобальной пандемии Covid-19.

Глобальная турбулентность, «шоковая» (ударная) терапия, фазовые переходы, метастабильность и кризисы, а теперь ещё и «гиперзвук»!

Близкие мне термины теплофизика-газодинамика становятся широко и часто употребляемыми политиками, экономистами, социологами, журналистами, да и просто — народом.

Общепризнано, что наибольшие успехи в описании и исследовании сложнейших турбулентных неравновесных систем достигнуты в области газотермодинамики.

Именно здесь во всей своей красе проявили себя «царица наук» — математика.

Математическое моделирование! Приобретает черты своеобразной натурфилософии эпохи глобальной цифровизации.

Растёт интерес к естественнонаучным методам исследования, анализа и прогнозирования социально-политических, экономических, гуманитарных процессов и событий особенно в нашу эпоху быстрых и радикальных изменений.

«Природа разговаривает с нами языком математики». Галилей, 16 век.

Активно развиваются такие новые трансдисциплинарные направления, как Синергетика, теория Хаоса, конвергенция технологий.

Естественно-научные подходы активно и агрессивно захватывают области экономики, социологии, политики, истории.

Аналогия — познание путём сравнения.

Во времена потрясений и нестабильности выявление и использование аналогов физических процессов и структур с процессами и особенностями общественного развития становится трендом развития науки.

Акцент — на проблемах, характерных для современной стадии ускоренных технологических и социально-политических изменений. В этом плане особенно интересны проблемы неустойчивости, нелинейных взаимосвязей, когда малый сигнал (флуктуация) на входе в неустойчивую неравновесную систему может вызвать сильнейший отклик на выходе (Знаменитый «эффект бабочки», когда взмах крыльев бабочки в Бразилии может вызвать торнадо в Техасе). Аттрактор Лоренца.

Рис. 1. Аттрактор Лоренца1

Так по жизни получилось, что автору удалось не только наблюдать, документально фиксировать, но и активно участвовать в этих удивительных событиях минувшего 30-летия, событиях рождения и трансформации новой России.

Следуя своему первому профессиональному образованию теплофизика-газодинамика, это явление можно определить как скачкообразный фазовый переход «обратного» преобразования страны и ментальности народа в направлении «от социализма к капитализму».

Многолетний опыт исследователя, владеющего богатейшим документальным и вербальным материалом, обусловили потребность попытки поиска и систематизации этих физических и социогуманитарных аналогий.

Этим и объясняется выбор автора близкого ему естественно-научного подхода — газотермодинамики — как базы анализа и познания скачкообразных турбулентных, неравновесных процессов и явлений, происходивших в новой России в минувшее 30-летие (1991–2021).

Назову три основные причины.

Первый — формальный. Все-таки 30-летие таких крутых событий — это знаковая цифра. «И тянется рука к перу, перо к бумаге».

Второй триггер написания — «черный лебедь — COVID-19». Неожиданная точка бифуркации, новая шоковая турбулентность.

Мощный стимул к поискам выбора в условиях неопределенности.

Третья причина — лирично-сентиментальная. Возраст автора, ну и конечно, «наше всё» — А.С. Пушкин.

Дача. Лето. Тишина. Высоко в небе беззвучно летит самолет. Неожиданно сильный хлопок по ушам, и сразу же слышен звук работы двигателя авиадвигателя. «Перешел через скорость звука» — со знанием дела заявляет внук лет восьми-девяти. «Да нет!», возражает дед. «Это самолет летит со сверхзвуковой скоростью. Причем, судя по силе хлопка — значительной — в несколько Махов. А это сейчас через нас прошла ударная волна или по газодинамическому понятию — косой скачок уплотнения. А число Маха (М) — это отношение скорости самолета к скорости звука в воздухе и сейчас оно больше 1,0».

Понятия, недавно известные лишь специалистам-газодинамикам, сейчас знают все — от мальчишек и бабушек на скамейках до руководства великих стран. (Чего стоит одна лишь дискуссия по поводу гиперзвуковых ракет).

Эрнст Мах (1838–1916). Физик, механик, один из основных основоположников газодинамики как великой науки. Открыл и исследовал процессы возникновения ударных волн.

В философии — основоположник «махизма» — (по В.И. Ленину), или эмпириокритицизма как реакции на кризис классической физики.

Эрнст Мах был единственным человеком, которого Альберт Эйнштейн называл своим Учителем. Именно благодаря Э. Маху Эйнштейн впервые получил место штатного профессора в Карловом университете (Прага), ректором которого Э. Мах состоял неоднократно. Число Маха (М) — важнейший критерий газодинамики — названо в его честь. Определены и типы течений: М < 1 — дозвуковые, М > 1,0 — сверхзвуковые, М > 5,0 — гиперзвуковые.

При «гиперзвуке» за возникающей перед летящим телом ударной волной начинают происходить интенсивные неравновесные изменения структуры воздуха (диссоциация, ионизация).

Тело (пуля, самолет, ракета), движущееся в воздухе со сверхзвуковой скоростью (М > 1) генерирует ударную волну (скачок уплотнения). (Рис. 1–1).

Рис. 1–12

При достижении поверхности земли скачок давления на ее фронте воздействует на барабанные перепонки человека и воспринимается как резкий и громкий хлопок. Интенсивность воздействия такой ударной волны зависит от высоты и скорости полета (число Маха) Так, по оценкам специалистов, при полете крупного самолета со скоростью 1,2 М (около 1500 км/час) на высоте около 500 м. в строениях на поверхности земли могут быть выбиты стекла, а человек оглушен, сбит с ног или контужен. Именно поэтому еще в СССР были приняты правила, ограничивающие высоту полетов со сверхзвуковой скоростью не ниже 10 тыс. м.

Различные типы ударных волн, в том числе и от взрыва атомных бомб, виды их воздействия прекрасно описаны в известной книге моего коллеги И. Гласса «Ударные волны и человек», 1974 г., которую он презентовал мне много лет назад (Рис. 1–2).

Практически этот подарок — ответ на мою первую монографию «Сверхзвуковые двухфазные течения», 1972 г. А самые первые мои работы по гиперзвуку относятся к 1961–1962 гг. (см. напр. «Аэродинамика гиперзвуковых скоростей»). Сборник статей ВВИА им. профессора Н.Е. Жуковского, издание академии, 1962 г.

Понятно, насколько близок мне и профессионально, и по жизни газодинамический подход к анализу сложнейших физических, а теперь и социально-политических процессов и явлений.

Рис. 1–23

1.2. Гидродинамика и финансовые потоки.

Гипотеза А. Колмогорова

Можно утверждать, что наибольших успехов наука достигла именно в области решения сложнейших проблем газогидродинамики, понимания ключевых явлений в природе.

Философия самых современных инструментариев исследования и анализа, математическое моделирование, способность формулирования постановки сложнейших задач (атомная техника, ракеты, космос), классно отработаны на решениях многих естественнонаучных проблем. Вполне обоснованы попытки использовать эти успехи и для решения многих трудно формализуемых социогуманитарных проблем.

Философия Маха и создание гидродинамики как естественной науки — яркий пример «сочетания несочетаемого». Формирование трансдисциплинарного подхода к решению проблем «технология — социум».

Так, академик А. Колмогоров еще в 60-х годах ХХ века выдвигал идею о подобии гидродинамических и финансовых потоков. Такие понятия, как ударные волны и человек, «социальная» физика, глобальная турбулентность, метастабильность, все интенсивнее входят в обиход гуманитариев, политиков и социологов. Особенно интересно использовать эти подходы в условиях сильной «турбулентности», неравновесности и нестабильности социума, ударных (шоковых) изменений его состояния, структуры, окружения среды.

Удивление и испуг мальчика от «хлопка» ударной волны от пролетевшего высоко в небе самолета — детский лепет по сравнению с разрушительной «ударной волной», пролетевшей по Советскому Союзу в 90-х годах ХХ века.

Так, в ночь на 1 января 1992 года ударным способом мы оказались в новой, во многом непонятной реальности формата «Гуляй поле».

Вроде бы готовились к переменам, ждали, хотели (модный клич «Мы хотим перемен»). Но вот — ударная волна (шок). Все вокруг стало каким-то другим: слова, люди, отношения, структуры, бандиты, «лихие» деньги.

В общем — «Картина маслом»! Хирургия без анестезии, или «шоковая терапия».

А ведь именно газодинамики давно доказали, что за ударной волной происходит интенсивное развитие турбулентности, возникновение крупномасштабных вихрей, развитие нелинейных процессов. В общем — сплошные аналогии физической и структурной трансформации. (Рис. 1–3)

В этом плане последние десятилетия радикальных изменений в России — уникальный полигон для попытки выявления и верификации аналогий физических и социогуманитарных процессов и явлений. Задача — использование продвинутых естественнонаучных методов для анализа и прогнозирования изменений социума.

Рис. 1–3. Турбулентность за ударной волной.4

«Shock therapy» и «Shock waves & man». «Ударное» лечение» и «Ударные волны и человек». Такое впечатления, что мой коллега из Канады И. Гласс (см. Рис. 1–2) еще задолго до 1992 г. предвидел, сколь мощное воздействие на человека и общество могут оказать ударные волны, хотя речь шла о газодинамике.

Переход через новогоднюю ночь с 1991 на 1992 год для советского человека был так же ошеломителен, как воздействие мощной ударной волны (число Маха > 1,0). Проснулись, за окном — свобода и ощущение растерянности — что делать? (как у крестьян в России в 1861 году — свобода есть, а земли нет)! Ну и самое потрясающее — магазины, ларьки («комки»), полные товаров, но с бешеными ценами.

«Пили мы за перемены, За здоровье и успех… Только вдруг — взлетели цены, Изумив буквально всех. Сникерс, ваучер, аренда,

Рэкет, доллар, нал-безнал, Спирт «Рояль», «Комок», фазенда.

Новый интернационал.

Все мы стали чуть с приветом.

«Русь, куда несешься ты? Дай ответ». Но нет ответа, Лишь просветы … темноты.

Состояние «а поутру они проснулись» ярко описано в известной книге Э. Тоффлера. «Шок будущего», изд. Москва, 2002 (написана в 1970 году).

«Вы проснетесь утром и обнаруживаете, что мир, который многие годы воспринимался как фон вашей жизни, переменился. Причем в рекордные сроки. Перемены лавиной обрушиваются на ваши головы и большинство людей до абсурда не подготовлены к тому, чтобы справиться с ними».

Вот примерно в такой ситуации оказалось общество, именуемое «Мы — советский народ» — в январе 1992 года, после Цены на продукты — до и после «шока» прохождения оглушительной ударной волны (распада СССР, «шоковой» терапии) и попадания в область сильной турбулентности. И ведь никто не предупреждал «пристегните ремни, вы входите в зону турбулентности».

Пенсия в среднем 80–120 руб.

В широкое употребление термин «Эпоха турбулентности» вошел после издания мемуаров экс председателя Совета управляющих Федеральной резервной системы США Алана Гринспена, человека, участвовавшего в принятии ключевых экономических решений на протяжении десятков лет. («Эпоха турбулентности. Приключения в новом мире» (Theage of turbulence), 2007).

Турбулентность (turbulence (лат.) — бурный, беспорядочный) — любимое поле исследований для физиков-газотермодинамиков.

В последнее время это понятие начало приобретать более широкое философское значение.

Знаменитый ученый Теодор фон Карман (Сверхзвуковые и гиперзвуковые течения) (1881–1963) как-то образно сказал, что когда предстанет перед Создателем, первое откровение о котором он будет просить — открыть тайну турбулентности!

Вслед за Т. Карманом другой физик Вернер Гейзенберг с его знаменитым «принципом неопределенности» перед своим уходом признал, что хотел бы задать Господу богу всего два вопроса:

1. Об основах турбулентности;

2. О причине турбулентности. «Но думаю, что Господь может ответить мне только на первый из них».

Для меня, со студенческих лет, турбулентность (турбо- вихрь) — гидродинамическая проблема. В гидродинамике турбулентный поток — это движение жидкости, характеризующееся хаотическими изменениями давления и скорости.

В повседневных явлениях — прибой, грозовые облака, воздушные «ямы» для самолета: «Пристегните ремни, вы входите в зону турбулентности».

При самом общем подходе турбулентность — одно из глубочайших явлений нашей природы, оно смыкается с философским проникновением в суть вещей.

В эпоху потрясений социума это хорошо поняли социологи, экономисты, политологи, философы.

Физическая, социальная, глобальная — все это о турбулентности и о близости и даже аналогии этих явлений. А значит и о возможностях их описания, расчета и прогнозирования методами неравновесной газотермодинамики.

Прошедшее 30-летие новой России дало мне, как газодинамику, массу примеров и аналогий «турбулентных» социальноорганизационных событий, с которыми я соприкасался или в которых активно участвовал непосредственно.

Жизненный многолетний опыт исследователя, а также владение серьезными конкретными документами и материалами обусловили потребность попытки найти и систематизировать эти физические и социогуманитарные аналогии. Показать принципиальную возможность эффективного использования естественно-научных подходов к осмыслению событий «социальной» турбулентности 90-х годов ХХ века.

Физики — газодинамики давно уже научились определять, как эффекты от ударной волны, так и переход ламинарного (спокойного) режима течения в турбулентный. Великий физик-газодинамик Осборн Рейнольдс (1842–1912) еще в XIX веке определил критерии такого перехода. В его честь критерий назван числом Рейнольдса — Re, характеризующим отношение сил инерции потока к силам вязкости.

При достижении критического значения Reкр происходит турбулизация потока (так, например, при течении в трубах Re = 2300).

«Пристегните ремни — мы входим в зону турбулентности». Знаменитая фраза, ставшая поговоркой, а сколько анекдотов, книг, кинофильмов использовали этот парафраз. И всегда он связывается с чем-то малообъяснимым, пугающим, непонятным и до сих пор до конца непознанным.

Ощущение начала 1992 г. аналогично попаданию пассажиров самолета в так называемую «воздушную» яму с не пристёгнутыми ремнями (типичная «атмосферная турбулентность»). Что делать, за что держаться, куда бросаться?! А когда в свободном доступе появилось буквально всё — все бросились торговать (покупать — перепродавать) этим «всем».

Самолеты и вертолеты, помидоры и кофе, цветные и редкоземельные металлы и т. д., и т. п. Наибольшим успехом почемуто пользовалась никому неизвестная «красная ртуть». (Даже ко мне, как к известному профессору-атомщику, приходили какие-то «серьезные» люди и просили найти выход на эту самую «красную ртуть» за сумасшедшие деньги).

Операция «Самолеты» как пример «самоорганизации» турбулентной системы.

Даже сейчас — 30 лет спустя — не могу понять, какая флуктуация забросила меня на авантюру организации/посредничества купли/продажи авиационной техники. Может быть, как эксгазодинамика? И веру в аналогии гидродинамических и финансовых потоков (по А. Колмогорову), а может быть кажущаяся серьезность и нетривиальность инновационного для меня процесса? Но это было! Причем все делалось с увлеченностью, азартом, мощным выбросом адреналина (Риски были немалые!).

Определенную роль для «новых русских» сыграла моя статусность, звания, представительность и, как они полагали, — мои связи.

Как бы сами собой рождались схемы проектов (сказывался опыт межотраслевого и международного сотрудничества, увязка цепочек взаимодействия самых разных структур).

Все это казалось мне новым, захватывающим, интересным и лишь в последнюю очередь — выгодным. В общем, как на Олимпиаде.

«Важен не результат, а сам процесс».

Типичный подход советского физика.

Вот кейс документального подтверждения одного из реально происходивших процессов проведения сделки «Самолеты».

В формате самоорганизации явно неравновесной и сильной турбулентной экосистемы 1992 г.

Инициаторы сделки — коллеги, руководители одного из крупных ранее подопечных предприятий. Просьба — оказать содействие в установлении контактов с авиа производителями с целью приобретения авиатехники.

Далее приведена одна из бизнес-схем и примеры конкретных реальных документов организации такого проекта»:

• Личные переговоры (не протоколируется).

• Доверенность о предоставлении интересов компаньонов (март 1993) (Рис. 2–1).

• Гарантийное письмо-заявка (Рис. 2–2).

Далее — пакет документов типа:

• Доверенность производителя авиатехники Доверителю (ген. директора, авиаконструктора).

• Справка о разрешении на приобретение.

• Справка о наличии аэропорта.

• О праве на эксплуатацию.

• О наличии экипажей.

• Цена-запрос.

Таких предложений было немало. Для справки: Цена самолета ИЛ-76 ТД в 1992 г. была в пределах 206,5 млн. руб.

Как удалось организовать, собрать, оформить такие «инновационные» документы и сделки, не могу понять до сих пор. При этом «турбулентная болтанка» была захватывающе разнообразной.

Была торговля: кофе из Израиля, помидоры из Грузии, даже редкоземельные металлы, например, скандий. Для справки. Сейчас Sc (скандий) в свободной продаже (см. интернет). Его цена в пределах 4,0–4,5 тыс. USD за 1 кг или 300–400 тыс. руб. за 1 кг.

Рис. 2–15

Несмотря на существенную прибыль это сильно напрягало и быстро утомило. Бифуркация явно затянулась, начались поиски выхода из этой «турбулентности» в более близкие мне направления самореализации и самоорганизации (см. гл. 4, 5).

Рис. 2-2

2.3. Газодинамика торнадо и финансовые пирамиды

1962 г. Советская «оттепель». Открытие мира.

Академик Колмогоров обнаружил, что спектры колебаний финансовых и гидродинамических потоков подобны друг другу.

1992 г. Лихие 90-е с элементами торнадо — знаменитого красивого и ужасного вида турбулентности.

По определению газодинамики, торнадо — это сильный вихрь, распространяющийся к поверхности земли в виде огромного вращающегося столба или воронки. При достижении этой воронкой поверхности земли в ней создается точечная зона очень низкого давления, куда устремляются потоки приземного воздуха. Торнадо втягивает в себя все, что попало и затем быстро распадается.

Рис. 2–36

И вот 90-е годы. С их пышным расцветом знаменитых финансовых пирамид — полных аналогов торнадо, только перевернутых. Функционал тот же — отъем денег у неискушенного бывшего советского народа. Инструментарии — оглушающая реклама. По всем программам купленных TV каналов — обещания быстрого и гарантированного обогащения, демонстрация «первых осчастливившихся», (доли процентов от всех завлеченных в эту воронку). Финал — быстрое исчезновение пирамид, денег, ну и таких организаторов (кто в могилу, кто на острова, ну а самые знаменитые — даже в Государственную Думу).

И вот снова — реинкарнация пирамид. Пример: фирма «Кэшбери». Крутое название «Финансово-инвестиционный холдинг». Обещания вкладчикам до 600 % (!!!) дохода в год. Рекламные лица компании — певцы, артисты, популярные видеоблогеры.

В сентябре 2018 г. Центробанк признал «Кэшбери» финансовой пирамидой и обратился в Генпрокуратуру и МВД. Спустя два месяца, в ноябре 2018 г., пирамида рухнула. Оценка ущерба около 3,0 млрд. руб.

В ряде новых пирамид используются современные интернет-технологии, беттинг — игровые процессы («Гафаров и партнеры», сейчас в международном розыске), работа с криптовалютами и т. п.

Но адептов пирамид ничто не пугает. Даже, например, то, что организатор очередной пирамиды, (пример — «Finiko») уже получил турецкое гражданство.

В 90-е годы — было хотя бы объяснено, как народ «ловился» на эти завлекалочки. Но вот люди, которые 30 лет спустя в 20-й раз наступают на те же грабли — это повод исследования социологов и психологов. Поэтому очень кратко о наиболее популярных финансовых пирамидах 90-х годов, в ряде которых автору пришлось поучаствовать лично.

1. Банк «Чара» (1993–1996) был наиболее популярен среди интеллигентной публики (актеры, режиссеры, научные работники) с демонстрацией руководством уважения к своим известным клиентам. (Рис. 2–4).

2. Фирма «Властилина». Самая известная из потерпевших — наша Примадонна. Хотя мне знакомы и клиенты

,

Рис. 2–47

успевшие что-то получить с выгодой от своих вкладов. «Властилина» обманула вкладчиков на сумму 550 млрд. руб. Суд над хозяйкой демонстрировали все телеканалы России.

3. Фирма «Хопер-инвест». Известная тем, что ее активно рекламировала знаменитая телеведущая. «Тетя Валя» — Валентина Леонтьева. (В наше время — пирамиды тоже рекламируют «знаменитости»).

Прославилась также слоганом в телеролике «Ну вот я и в Хопре». И, правда, в этом самом «Хопре» оказалось немало постсоветских людей, воспитанных на вере в телевидение и «тетю Валю» (или в 2020 — в «дядю Колю»).

4. AVVA — автомобильный Всероссийский Альянс. 1994 г. По легенде, известна тем, что известный поэт Андрей Вознесенский по предложению Бориса Березовского — главного бенефициара, дал это название.

5. Ну и конечно одна из крупнейших и известных финансовых пирамид АО «МММ» (Рис. 2–5). Характеристики:

• Большой объем акций (около 27 млн) и билетов (около 72 млн).

• Мощная пропаганда в СМИ (Леня Голубков).

• Обещания вкладчикам 500 — 1000 % годовых.

• Вкладчикам (а их 10–15 млн) никаких документов.

• Запрет на свободные обращения бумаг (купить могли только сами компаньоны).

• Курс устанавливал сам Мавроди.

Рис. 2–58

Дикий ажиотаж. Цена билета достигала 125 тыс. руб.

Потом — слухи о проблемах Мавроди. Запреты пунктов купли-продажи билетов. Дикая паника, резкое падение цены билета (в 100 раз). Штурм офиса, арест Мавроди (4,5 года тюрьмы). Его личный заработок около 4–5 млрд. руб.

Таких «торнадо», втягивающих (всасывающих) в себя деньги, ваучеры вкладчиков и оставляя их у «разбитого корыта», мгновенно возникающие как мыльные пузыри и столь же быстро исчезающие с прибылью, или в тюрьме, или бесследно (например, банкир Владимир Рачук — Банк «Чара») в те годы (1993–1996) было не счесть.

И вот новый ренессанс последних лет. Новые пирамиды.

Считаю, что исследование и математическое моделирование этих столь похожих и мощных явлений — интереснейший объект для ряда докторских диссертаций на тему «Гидротурбулентность и социальная динамическая турбулентность».

По определению — цунами, это гигантские волны крупного размера, образующиеся вследствие сильного ударного воздействия (подземное или прибрежное землетрясение, извержение вулкана в океане). Средняя высота волн около 10–40 метров, скорость распространения до 900 км/час (почти сверхзвук). Чистая гидродинамика.

Последствия цунами.

Цунами широко известны. Многократно описаны. Это разрушение прибрежных конструкций, портов, гибель морей, зачастую — катастрофическое разрушение инфраструктуры с мультипликационными эффектами. Наиболее яркий пример — цунами, разрушившее АЭС Фукусима, Япония. Высота волн достигала 40 метров. Материальный ущерб составил несколько сотен млрд. долларов.

Прогнозирование цунами. Скорости распространения.

Долгосрочное прогнозирование заключается в оценке Рисков для определённых территорий. Вероятность возникновения, скорости и высоты волн.

Расчет параметров цунами. Оценочно для определения скорости распространения волны цунами пользуются формулой Лагранжа, с учетом глубины океана. При допущении, что дно океана горизонтально, формула дает величины скоростей, хорошо согласующиеся сданными наблюдений.

Для оценки воздействия волны типа цунами на прибрежную инфраструктуру разработаны различные рекомендации, основанные на гидродинамических подходах.9

Ваучеризация в России, и причём тут цунами.

Анализу процессов ваучеризации в России уделено столько внимания и публикаций, что мы не будем останавливаться на его обсуждении, тем более, что оценка этого радикального явления прямо противоположны.

Если кратко.

Апологеты считают, что ваучеризация позволила сформировать частные компании, круг собственников и запустить структурную перестройку экономики.

Организаторы процесса считали, чтобы изменения стали необратимыми, важно, как можно скорее приватизировать государственную собственность. Отсюда быстрота, и «ударный» подход.

Противники.

Ваучеризация не привела к образованию массового российского среднего класса, скорее наоборот — загубила его зачатие. Произошла радикальная деиндустриализация страны.

Тысячи крупных предприятий, в том числе нефтеперерабатывающие, металлургические, трубопроводные, шахты, морские пароходства «уходили с молотка» без учета бушевавшей инфляции (дикая турбулентность), т. е. недооцененные в десятки раз.

Приватизированные предприятия зачастую уничтожались: оборудование продавалось как лом, заводы (да и институты) превратились в склады, работников сокращали, хозяйственные связи рушились.

Оставим в стороне оценки и политику.

В рамках подхода теории турбулентности и хаоса нам интересно лишь проследить наличие возможных аналогий.

С точки зрения гидрогазодинамики «ваучеризация» сильно похожа на «цунами», разрушающую советскую промышленность, правда, с надеждой на последующую дехаотизацию и самоорганизацию новой социально-экономической структуры (почти по Колмогорову-Пригожину плюс знаменитый слоган «рынок все отрегулирует»).

Далее — аналогия ваучерзации с гидродинамикой цунами.

• Суперскорость ваучерной приватизации (скорость волны цунами достигает 900 км/час).

• Абсолютная неготовность государственных институтов и населения к адекватной и быстрой реализации на такие события. (И что это за штука — ваучер?)Это сейчас продвинутые россияне (особенно загран. туристы) хорошо знают, что ваучер — это документ, устанавливающий право туриста на получение услуг, входящих в состав оплаченного ваучера.

И снова о гидродинамике.

Так известно, что знаменитые уравнения Навье-Стокса (задача века) успешно используются для математического моделирования сложнейших технических задач и природных явлений: океанских течений, обтекания крыла, даже погоды.

Полагаю, что при адекватной постановке задачи эти методы могут использоваться и для моделирования аналогичных, правда, не технических, а социально-экономических явлений.

3.1. Наука умеет много «Гитик

10

«

Трансформеры — любимые игрушки детей и современной молодежи.

В науке трансформеры — это модели преобразования и самоорганизации неравновесных систем.

К концу 1993 г. понял: самолеты, помидоры, металлы, кофе — купля продажа, фантастические и зачастую нереализованные организационно-финансовые схемы сделок — все это не мое.

И куда бросаться в этой турбулентной «болтанке»?

Но, как говорится, «Наука умеет много гитик», а в ней — базовое и комфортное для меня направление — «неравновесная газотермодинамика» и математическое моделирование в формате трансдисциплинарности (синергетики).

Концептуально подходы синергетики используются в близких мне областях науки: неравновесная газотермодинамика, нелинейный математический анализ, теория Хаоса и др.

Апологеты полагают, что синергетика не образ мира, но стиль, образ мышления о нем.

Для моих задач синергетика — направление науки, объясняющее образование и самоорганизацию моделей и структур в открытых нелинейных системах, далеких от термодинамического равновесия.

Основные принципы синергетики, используемые в данном исследовании.

• Неравновесность является необходимым условием появ-ления нового порядка, т. е. — развития;

• Общее для всех эволюционирующих систем: неравновесность, спонтанное образование новых микроструктур, возникновение новых свойств системы, этапы самоорганизации и фиксации новых качеств системы;

• Развивающиеся системы всегда открыты и обмениваются энергией вещества с внешней средой, за счет чего и происходят процессы локальной упорядоченности и самоорганизации. В этом случае используется понятие — диссипативные структуры;

• Образование новых типов структур указывает на переход от хаоса и беспорядка к организации и порядку.

Эти подходы декларируются и в знаменитой монографии И. Пригожина11, И. Стенгерс. «Порядок из Хаоса. Новый диалог человека с природой», М., Прогресс, 1986 г.

Поскольку «Наука умеет много Гитик» используем этот «мэм» (точнее «великую стратегию» GT) для анализа и применимости научно-технических явлений как полезных аналогий радикальных социогуманитарных процессов самоорганизации неравновесных систем эпохи бурной турбулентности последнего 30-летия (1991–2021).

Мои первые соприкосновения с аттрактором — этой странной ипостасью непостижимой турбулентности произошли почти 50 лет назад.

Именно тогда я впервые услышал поразившее меня словосочетание «странный аттрактор». (Ассоциативно — слышится и «очарованный странник», и вообще — романтика математики). Пытаюсь выяснить у коллег — что же это такое — и не понимаю. Сейчас в 20-х XXI века, ясно, что это было только самое начало, зарождение новой удивительной науки — теории Хаоса, самоорганизации в неравновесных системах.

1977 год. Очередная школа молодых ученых, в основном — продвинутых мехматовцев. Все молодые (до 40 лет), активные, амбициозные. Будущие знаменитости (например, мои друзья — Роберт Нигматулин — будущий академик, Василий Фомин — тоже будущий академик, Юрий Буевич — будущий профессор Стенфордского университета и др.)

«Гуру» этой школы — (для меня — небожитель) — знаменитый академик А. Самарский. Именно он предвидел радикальное развитие математического моделирования, в том числе и в областях гуманитарных.

Самое удивительное для меня, что именно он как руководитель государственной программы по развитию математического моделирования в отраслях народного хозяйства [16] продвинул и реализовал идею создания системы Главных математиков в ведущих отраслях СССР.

И опять же зигзаги истории — первым Главным математиком в отрасли энергомашиностроения по его предложению был определен Г.А. Салтанов, а ВНИИАМ — головным институтом отрасли по внедрению математического моделирования и САПР в отрасли. Далее, формирование и развитие межотраслевого проекта АН СССР, ВНИИАМ, ВНИИАЭС (еще десятки НИИ, АЭС и заводов) на базе гос. программы «Атомэнергомашэксперт». Руководители — акад. Самарский А.А., Институт прикладной математики РАН (ИПМ), Г.А. Салтанов, д.т.н., профессор, зам. директора — Главный математик ВНИИ Атомного энергомашиностроения СССР. И это спустя 10 лет после школы на Енисее!

1977 г. События.

• Школа математиков на Енисее. Мое личное знакомство с великим академиком А.А. Самарским, а также со «странным аттрактором»;

• Защита докторской диссертации Салтанова Г.А. по на-правлению «Нестационарные волновые процессы в газодинамике неравновесных двухфазных сред». Главный оппонент и мой защитник — д.т.н. Роберт Нигматулин (будущий академик РАН);

• Илья Пригожин (Бельгийский виконт русского проис-хождения) получает Нобелевскую премию за работы в области термодинамики необратимых и неравновесных процессов и диссипативных систем.

1979 год. Прорывы, формирование направления

• Салтанов Г.А. «Неравновесные и нестационарные про-цессы в газодинамике однофазных и двухфазных сред. М., Наука, 1979 г.;

• Николс Г., Пригожин И. «Самоорганизация в неравно-весных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации». М., Мир, 1979 г.;

• Моисеев Н.Н. «Математика ставит эксперимент». М., Наука, 1979 г.

1979 год.

• Крупнейшая авария на АЭС Три-Майл-Айленд, США.

Моя встреча с доктором Джексоном (Лос-Аламос, США) на международном Конгрессе в Югославии. Джексон в то время главный специалист по анализу и расчетам аварий на АЭС. Триггер моего осознания актуальности и приоритета математического моделирования вычислительного эксперимента при анализе гидродинамических процессов на АЭС.

Вот такое удивительное и вряд ли случайное совпадение встреч, интересов, увлеченностей и направлений. Как будто что-то вызревало и прорвалось.

Итак, для меня лично 1977–1979 годы — момент крутой бифуркации. Ветвление и выбор нового направления «математическое моделирование и вычислительные исследования сложных неравновесных систем».

Интересно посмотреть на события турбулентных 90-х годов новой России с позиции неравновесной газотермодинамики, бифуркаций и самоорганизации в неравновесных системах.

Приведем несколько базовых и удивительных характерных терминов неравновесной термогазодинамики и теории Хаоса, которыми произвольно или в качестве речевых оборотов часто пользуются люди как в повседневной жизни, так и при кризисных событиях.

Бифуркация — раздвоение. В теории динамических систем — качественная перестройка системы. В синергетике — это точки неустойчивого равновесия, точки «выбора» дальнейшего развития системы. Предтеча некоего фазового перехода.

Принципы бифуркации удивительно разнообразны: от точки выбора «куда пойти учиться» после школы до выбора принципиально другой системы жизни.

Распад СССР, пожалуй, самая значимая точка бифуркации глобальной неравновесной турбулентной системы мира. В синергетике и теории Хаоса точка бифуркации представлена как критическое состояние системы, при котором система становится неустойчивой относительно флуктуаций. Возникает неопределенность: станет ли состояние хаотичным или система перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности.

Флуктуации. В точке бифуркации большое значение имеют флуктуации, когда их случайное «вторжение» в неравновесную систему может резко нарушить баланс метастабильности.

В неравновесной газодинамике роль флуктуации проявляется наиболее ярко в процессах спонтанной конденсации перенасыщенности пара. [14]

Теория флуктуации (Д. Гиббс), их экспоненциального роста, расчета скорости образования центров конденсации, разработанные Френкелем и Зельдовичем, активно использованы в работах автора.

Диссипативные структуры.

Одно из основных понятий теории самоорганизации. Диссипативная структура — это открытая динамическая система, оперирующая вдали от термодинамического равновесия и связанная с рассеянием (диссипацией) энергии, вещества или информации.

По И. Пригожину — «динамические системы образуются как энергетически более экономные, выгодные образования в сильно неравновесных системах, условиях. При этом производство энтропии (неупорядоченности) и диссипация (рассеяние) энергии — минимальное.

Образование новых типов структур указывается на переход от хаоса и беспорядка к организации и порядку. Эти диссипативные динамические микроструктуры являются прообразами будущих состояний системы, так называемых фракталов.

И опять — математическое моделирование.

Фрактал — математическое множество, обладающее свойством самоподобия. Фрактальное моделирование, на основе развития компьютерных технологий — ключ к эффективной визуализации этих структур, их исследования, анализа и использования. Классический образец визуализированного фрактала — Множество Мандельброта (Рис. 3–1).

Примеров визуализации самых разнообразных фрактальных форм — великое множество. См., например, фрактал «Кочан капусты сорта Романенко» (Рис. 3–2), фрактал «Вязаные кружева» (Рис. 3–3) и др.

Рис. 3–1. Множество Мандельброта.12

Рис. 3–2. «Кочан капусты сорта Романеско».13

Рис. 3–3. Вязаные кружева.14

Фрактальные структуры отмечаются во многих областях реального мира. Ветви дерева, структура легких, графики данных о продаже акций, облака, снежинки, система кровообращения (Рис. 3–4) — все они обладают самопохожестью.

Рис. 3–4. Лист дерева.15

Фракталы — это структуры, состоящие из частей, которые в каком-то смысле подобны целому (самоподобные). Это означает, что небольшая часть фрактала содержит информацию о фрактале.

Инвариантность фрактала. В любом масштабе мы всегда видим одно и тоже, или нечто подобное. По идеологии создателя фрактальной геометрии Б. Мандельброта «Фрактальное мышление позволяет обнаружить закономерность в хаосе».

Создав фрактальную структуру объекта, мы можем с высокой точностью прогнозировать поведение реального прототипа, проводя компьютерный эксперимент с фракталами.

И здесь Б. Мандельброт однозначен: «Для природы характерен именно фрактальный способ самоорганизации».

Фрактальное моделирование позволяет исследовать и репрезентовать поведение динамических систем.

Компьютерные эксперименты с фрактальными моделями позволяют воспроизводить явления и процессы, невозможные в реальном мире.

Фрактальные модели позволяют обнаружить отдельные закономерности и упорядоченность даже в таких системах, в которых на первый взгляд присутствует только беспорядок и хаос.

Генерируемые компьютерными программами искусственные изображения фракталов зачастую настолько схожи с естественными природными объектами или явлениями, что их очень сложно отличить друг от друга. Примеры фрактального моделирования (фрактальная геометрия) картография — при изучении форм береговых линий (Рис. 3–5), русел рек. Биология — при анализе строения кровеносной и нервной системы, бронхиального дерева также. Отмечаются также попытки фрактального моделирования социальных и политических процессов.

Рис. 3–5. Береговые линии.16

Таким образом, нелинейность и фрактальность наблюдается во всех системах и органах человека. При этом выдвигаются смелые предположения, что и как сам человек, так и любой процесс (продукт) взаимодействия людей может демонстрировать фрактальную природу.

В ходе дехаотизации турбулентности системы большинство фракталов либо разрушаются, либо частично остаются как архаичные остатки прошлого (фрактал 1-го типа). При благоприятных условиях новая структура (фрактал 2-го типа) «выживает», разрастается и преобразуется в новую макроструктуру — аттрактор.

Характерным примером фрактала 1-го типа является создание моего первого частого предприятия ИЧП «Магеал» в декабре 1992 г. Фирма успешно существовала в течение 2-х лет, а затем разрушилась в условиях роста турбулентности «дикого» рынка новой России (Рис. 3–6).

Рис. 3–6. ИЧП «МАГЕАЛ». 17

Примером фрактала 2-го типа может служить созданная в 1992 г. первая в новой России иновационно-ориентированная фирма «Эврика» (Рис. 3–7). Успешно существовала 2 года, затем была заморожена. Возродилась в 1998 г. в форме кафедры «Инновационная и инвестиционная деятельность в энергетике» возрожденного ВИПКэнерго. Развилась в устойчивый аттрактор «Инновационный менеджмент в энергетике» как развитоAе фрактальное множество (см. гл. 5).

Аттракторы (attract — привлекать, притягивать)

Стояние системы, которое как бы притягивает к себе множество траекторий развития и структур, возможных после точки бифуркации. Аттрактор можно сравнить с воронкой (и здесь турбулентность, вихрь), обращенной своей широкой

Рис. 3–7. Фирма «Эврика». 18

частью к точке бифуркации (ветвления), а узкой — к конечному результату, т. е. к упорядоченной структуре.

Ну и кратко о вовлёкшем меня в математику — знаменитом «странном аттракторе».

Феномен странного аттрактора в том, что устойчивость новой системы обеспечивается новыми механизмами подержания жизнедеятельности и достигается на более высоком уровне устойчивого неравновесия со средой.

Странный аттрактор — это аттрактор хаотической системы, которому свойственна фрактальность. Все известные «странные аттракторы» представляют собой фрактальные множества.

Практический пример самоорганизации неравновесной турбулентной системы и создания аттрактора (почти странного) — трансформация научно-проектного комплекса (НПК) РАО «ЕЭС России» в процессе реформирования электроэнергетики.

Изучает структуры нелинейных динамических систем, которые выглядят беспорядочными, хаотичными. При этом теория Хаоса помогает построить модель такой системы, не ставя задачу точного ее поведения в будущем. Короче — «найти скрытый порядок в беспорядке».

Примеры таких систем: атмосфера, турбулентные потоки, аритмия сердца, общество как система коммуникаций и его подсистемы: экономические, политические, социальные.

Центральный принцип теории Хаоса — «Порядок может быть причиной хаоса, а хаос может привести к новому порядку». (Пригожин, Стенгерс. «Порядок из хаоса. Новый диалог с природой». М., Прогресс 1986.)

В плане данной работы парадигма Пригожина особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности, наиболее характерных для современной стадии сверхускоренных технологических и социальных изменений, неустойчивости, неравновесности, в которых малый сигнал на выходе может вызвать очень сильный отклик на выходе (см. знаменитый «эффект бабочки» Лоренца (Рис. 1)). По его теории взмах крыльев бабочки в Бразилии может вызвать торнадо в Калифорнии. Примеров такого типа много.

Не претендуя на глобализм Э. Лоренца, можно привести свой личный пример трансформера, типа «Порядок из Хаоса».

Случайная встреча в Минэнерго России Х.А. Бекова, В. Рандина, Г.А. Салтанова привела к неслучайному созданию странного аттрактора по имени «Возрождение ВИПКэнерго» (см. 4.3).

База теории Хаоса

Математический аппарат, описывающий поведение некоторых нелинейных динамических систем, подверженных при определенных условиях явлению, которое характеризуется сильной чувствительностью поведения системы к начальным условиям.

Поведение таких систем кажется случайным, даже если модель, ее описывающая является детерминированной (определяемой).

Для разделения понятий бытового хаоса от исследуемого Хаоса принято использовать термин «динамический (или детерминированный) Хаос».

В последнее время для сопровождения теории динамического хаоса расширяется использование методов математического моделирования.

Схемы самоорганизации неравновесной системы.

На основе известных исследований переход неравновесной системы (хаоса) на новый уровень устойчивой диссипативной структуры (т. н. процесс естественной самоорганизации) может быть представлен в виде следующей цепочки событий:

1. Открытая неравновесная Система № 1;

2. Накопление флуктуаций в Системе 1;

3. Рост степени неустойчивости Системы 1;

4. Достижение точки бифуркации — ветвления. Проблема выбора дальнейшего развития;

4.1. Кризис Системы, усиление степени нестабильности и нестационарности;

4.2. Переход на новый уровень стабильности (Система 2).

Эта схема почти прямой аналог процессов спонтанной конденсации в сверхзвуковых потоках перенасыщенного водяного пара (см. гл.6):

1. Расширение пара в сопле и достижение критического уровня перенасыщения (переохлаждения) — точки бифуркации;

2. Резкий фазовый переход (т. н. «скачок конденсации»);

3. Альтернативное развитие дальнейшего процесса;

3.1. Достижение нового равновесного состояния. Стационарный процесс дальнейшего расширения в сопле;

3.2. Разрушение системы с образованием кризисного (неустойчивого, нестационарного) течения с интенсивными пульсациями параметров потока. [15]

Конец 80-х годов XX века. Открытость внешнему миру, пахнуло переменами. В общем, из «застоя» в «турбулентность».

Пожалуй, первым признаком новых порядков было появление квази-рыночных структур, типа «временных творческих коллективов (ВТК), кооперативов.

Гидродинамический прообраз. Представим себе государственный «корабль» (институт, завод, научно-производственное объединение), который при движении оставляет за собой турбулентный, довольно упорядоченный след. Газодинамический аналог — знаменитая вихревая «дорожка Кармана»19.

При этом неповоротливый «Гос. корабль» связан массой ограничений (планами, ограничениями по закупкам, в свободе творчества, инновациями в предпринимательстве и т. п.). Привязанные к нему структуры — вихри. Это кооперативы, ВТК — зародыши новых рыночных структур, подкрепленных неким административным ресурсом (бренд головной фирмы, связи, контакты), но при минимуме других ограничений изживающей себя плановой советской экономики. Этакие диссипативные динамические микроструктуры.

Кто-то сказал: «Красота — это целесообразность». Исследованиям вихревой «дорожки Кармана» посвящена масса работ и публикаций, в том числе и автора. На мой взгляд, одна из самых впечатляющих картинок приведена на Рис. 3-8а, 3-8б.

В моей практике к впечатляющим примерам таких аналогов «дорожки Кармана», как следов «Кораблей» — ВНИИАМ (СССР) и института Энергетики (ГДР) — следует отнести образование фирм нового типа:

Рис. 3-8а. Дорожка Кармана при обтекании острова.

Снимок НАСА из космоса20.

Рис. 3-8б. Дорожка Кармана при обтекании шара.21

1. Общество с ограниченной ответственности ООО «ОДА-ТЕХ», июнь 1992 г., Россия;

2. Общество с ограниченной ответственностью Gmbh «Reicon», ГДР-ФРГ, 1992 г.

Обе структуры имеют явно выраженный характер фракталов с близкими функционалами: разработка, развитие, внедрение инновационных технологий

Образовались на основе крупномасштабного международного междисциплинарного проекта «ODA-CON», как «след» двух крупных энергоструктур — ВНИИАМ (СССР) и Институт энергетики (ГДР).

Фирмы тесно связаны друг с другом. Относятся к категории устойчивых «выживших» в турбулентной среде фракталов. Функционируют как известные и признанные в мировом сообществе фирмы более 30 лет.

Яркое подтверждение успехов этих «выживших» фракталов — презентация результатов проекта «ODA-CON» и книги «Zusammen — Вместе» на 4-ой международной конференции «The Fourth IAPWS International Conferenceon Film Forming Substances (FFS2021)» в марте 2021 года с участием специалистов и ученых из более 40 стран (Рис. 3–9). В резолюции конференции особо выделены приоритеты и эффективность международного партнерства в области создания и реализации «долгоиграющих» инновационных проектов. И это более 30 лет (1990–2020), причем в условиях радикальных изменений статуса стран-партнеров: распад СССР и Объединение 2-х Германий.

Уникальный опыт и пример фрактального моделирования и самоорганизации сложных систем в условиях нестабильности.

Рис. 3–9 Презентация проекта «ОДА-CON» и книги «ZUSAMMEN — ВМЕСТЕ» 22

Оценка Рисков и прогнозирование критических событий в сложных системах серьезно стимулировались развитием атомной энергетики. Триггер интереса — ряд крупных аварий и катастроф на АЭС.

Анализом и разработкой методов моделирования аварийных и критических ситуаций на АЭС автору пришлось заниматься еще в 70–80 годы прошлого века.

Серьезным стимулом актуализации направления «Рискменеджмент в энергетике» стал период реформирования в электроэнергетике, а также формирование тренда на инновационное развитие.

Особую важность проблема анализа и учета новых вызовов и Рисков для социально-экономического развития новой России приобретает в условиях как локальной, так и глобальной нестабильности, и кризисов последнего времени. В последние десятилетия, особенно после распада СССР, отмечается резкая активизация работ, посвященных анализу и проблемам развития социально-экономических кризисов, в том числе с позиций интеграции естественнонаучных и гуманитарных подходов на базе концепции синергетики.

В работах экономистов, историков и философов, посвященных этим проблемам все более часто стали использоваться такие «негуманитарные» понятия, как фазовые переходы, неравновесность, флуктуации, метастабильность и т. п. именно применительно к анализу различных кризисов в России. Как правило, в качестве примеров метастабильности, приводятся такие, как камера Вильсона, перенасыщенный раствор соли в колбе, выпадающий при легком щелчке в осадок и т. п. Системный Риск трактуется как Риск фазового перехода от одного равновесия к другому, более оптимальному.

Понятия метастабильности, спонтанности, фазовых переходов начинают использоваться в средствах массовой информации, научно-популярной литературе при анализе нестабильности и кризисов социально-экономического развития.

Эти и другие термодинамические понятия используются скорее иллюстративно, хотя в определенной степени оправданно.

Пожалуй, наиболее широко и объемно подходы неравновесной термодинамики используются в известной научно-популярной книге Ф. Болла (Ф. Болл. «Критическая масса. Как одни явления порождают другие», 2008) при анализе проблем т. н. «социальной физики», т. е., проблем применения (и применимости) моделей естественных наук к описанию социальных явлений. Широта охвата автором проблем поведения и развития социума поражает. Это и поведение транспортных потоков, и проблемы эпидемиологии, и процессы криминализации общества и массовое (каскадное) отключение электросетей, и образование/ распад военно-политических союзов и др. При этом утверждается, что фазовые переходы, возможно, являются центральной проблемой социальной физики. Именно таким переходам соответствуют неожиданные и резкие изменения в социальной сфере.

Цель данной работы представляется существенно более скромной. Это скорее попытка продемонстрировать некоторые конкретные отработанные и признанные модели и механизмы неравновесной газотермодинамики исследования и прогнозирования (развития/разрушения) метастабильности и возникновения кризисов различного типа на примере неравновесных двухфазных течений, [14, 15], а также некоторые интересные аналогии этих процессов с кризисными социально-экономическими проявлениями последних лет.

Термодинамические аспекты проблемы.

Еще в работах Гиббса показано, что при термодинамическом анализе систем следует различать состояния устойчивого, неустойчивого и относительно устойчивого равновесия. Состояние устойчивого равновесия (стабильное) характеризуется тем, что если каким-либо внешним воздействием вывести из него рассматриваемую систему, то после снятия этого воздействия система сама возвратится в исходное состояние.

Неустойчивое равновесие (лабильное) характеризуется тем, что при выводе системы из равновесия, последняя уже не вернется в исходное состояние, а перейдет в новое состояние устойчивого равновесия. Для выведения системы из лабильного состояния достаточно весьма малых воздействий.

Наконец, состояние относительно устойчивого равновесия (метастабильное) — это состояние, в котором система может находиться в течение достаточно большого промежутка времени. При этом небольшие внешние воздействия не приводят к переходу системы в другое состояние. С другой стороны, достаточно сильное воздействие выведет систему из метастабильного состояния в равновесное (квазистабильное).

В аспекте данной работы остановимся на исследованиях возникновения метастабильного состояния и сопутствующим ему различных кризисных явлений при неравновесных транс и сверхзвуковых течениях со спонтанной конденсацией пара.

Результаты комплексных исследований нестационарных и неравновесных течений, представлены наиболее полно в монографиях автора [14, 15]. Разработаны математические модели таких течений, инструментарии их численной реализации, всесторонняя апробация в рамках физического эксперимента.

Обнаружены и исследованы различные типы кризисов, возникающих при разрушении метастабильных состояний переохлажденного пара в сверхзвуковых соплах, способы их локализации, минимизации и подавления, При этом выявляются интересные аналогии исследованных процессов и явлений с процессами нестабильности и кризисных явлений социально-экономического и политического характера, активно исследуемых в последние 10–15 лет в России.

В ходе этих работ и при широком общении со специалистами энергетиками разных уровней стала очевидной необходимость их ускоренной адаптации к существованию и работе в новой т. н. рыночной реальности.

Тендер, оферта, бизнес-план (вместо обычного советского «встречного плана»), инвестиции, инновации, фьючерсы — все эти и подобные им «капиталистические» термины были для подавляющего большинства населения России, в том числе и энергетиков, абсолютно новыми. Они нуждались в адекватных разъяснениях, регламентации и адаптации к условиям российской энергетики, находящейся в состоянии сильной турбулентности.

И это касалось не только энергетиков. Прояснялась более крупная — масштабная проблема срочной радикальной трансформации ментальности «советского» социума в целом с целью его приспособления, выживания и даже успешного развития в условиях «турбулентного» перехода от привычного социализма к непонятному, порой — «дикому» капитализму.

Речь шла о поголовной ликвидации экономической, финансовой, организационной и инфраструктурной безграмотности российского сообщества с целью его встраивания в зарождающийся капитализм.

Прецеденты. Мегапроект такого формата в истории нашей страны уже был, и был весьма успешным. Это великая эпопея «Ликвидация безграмотности» (Ликбез 1,0).

Ликбез 1.0. Радикальная ликвидация безграмотности населения с конечной целью — преобразование страны из сельскохозяйственной в индустриальную.

Принуждение к всеобщей грамотности более 40 млн. человек.

Переобучение, повышение квалификации, формирование специалистов высшей квалификации мощной поддержки государства и с использованием наилучших тогда доступных зарубежных технологий.

Как результат — быстрое становление страны на рельсы индустриализации и выход на 2-е место в мире (!) по объему промышленности.

«Ликбез» в широком смысле этого слова рассматривался как важнейшая часть «культурной революции» и необходимая предпосылка индустриализации страны с кардинальными структурными изменениями и экспоненциальным ростом технологического уровня.

И вот 90-е годы. Распад СССР, хаос т. н. «рынка» и, как вынужденное следствие, — поиски способов адаптации населения и страны к новым реальностям. Достаточно быстро стала очевидной необходимость кардинального переобучения специалистов базовых отраслей для осмысления и эффективности работы в новых для России условиях экономики, права и управления.

В середине 90-х годов анализ экосистемы новых трендов и конъюнктуры показал серьезную озабоченность руководства страны в быстром и радикальном переобучении персонала, прежде всего в такой важной жизнеобеспечивающей отрасли, как электроэнергетика, в условиях кардинально изменившейся политической и организационно-экономической формации страны. Выходит Указ Президента РФ от 23 июня 1997 г. № 774 «О подготовке управленческих кадров для организации народного хозяйства», как мотиватор переобучения населения России.

Одним из первых и успешных проектов в формате «Ликбез 2.0» было воссоздание в 1997 г. института повышения квалификации энергетиков («ВИПКэнерго»!). За это время (15 лет) в институте прошли переподготовку десятки тысяч работников отрасли.

В настоящее время формат переобучения и повышения квалификации получил всеобщее распространение в виде концепции «Lifelonglearning».

Актуальность этой парадигмы ярко выявляется в настоящее время — эпоху «сверхзвукового» экспоненциального развития невиданных ранее инженерно-коммуникационных и социально-экономических технологий, переходом развитых стран на новый технологический уровень.

В [15] предложен и обоснован ряд способов и механизмов воздействия на кризисы такого типа в плане их смещения, локализации, подавления и минимизации последствий.

Влияние скорости расширения среды в зону метастабильности.

Показано, что с ростом скорости расширения глубина зоны метастабильности увеличивается, DТ возрастает, зона скачкообразной конденсации смещается по потоку в область б0льших чисел Маха.

При выходе из трансзвуковой области нестационарность вырождается, кризис 2-го или 3-го типа переходит в кризис 1-го типа.

Влияние пространственных параметров области возникновения критических значений метастабильности (аналог внешних ограничений).

Показано, что наибольшая вероятность возникновения нестационарности (кризисы 2-го и 3-го типа) соответствует достижению предельного переохлаждения среды в т. н. «особых» точках (в газодинамике — это область перехода через скорость звука). Изменяя геометрию сопла (внешние границы процесса течения), можно перевести течение из нестационарного (кризисы 2-го или 3-го типа) в стационарное.

Внешние воздействия.

Введение инородных (гетерогенных) центров конденсации, приводящих к замедлению или полному исключению возможности создания зоны метастабильности, стабилизации процесса или полному подавлению кризисных явлений. При этом, как показано в [15], даже малые дозы посторонних (введенных извне) центров конденсации могут играть доминирующую роль для процесса выхода системы из текущего метастабильного состояния. В терминах неравновесной термогазодинамики — это процесс течения с гетерогенной конденсацией. [15, 19]

К внешним воздействиям можно отнести и начальные параметры на входе в сопло. Так, с ростом температуры на входе в сопло глубина метастабильности (величина переохлаждения DТ) в потенциально кризисных зонах уменьшается, что приводит к изменениям типа кризиса или его полному вырождению.

После публикации монографии [15] происходит возрастание интереса к описанным выше процессам как в СССР, так и за рубежом.

Так в крупной работе ученых ведущей французской атомной корпорации Электриситэ де Франс (ЕdF) подтверждены различные типы кризисов нестационарной конденсации. При этом подчеркнут приоритет российской школы: «SALTANOV (1979) studies 3 kinds of unsteady condensation. Two of them are calculated by codу presented in this paper». [15]

Крупные работы по развитию этого направления опубликованы в 1995 г. и активно обсуждались на форуме «Euromech Collogium 331» в Геттингене, организованном на базе Университета Карлсруэ, где Г.А. Салтанов участвовал в качестве спикера и приглашенного профессора. Ведущий докладчик — проф. G.H. Schnerr особо отметил развитие этих работ именно на базе исследований [15].

Большой интерес был проявлен в Electrical Power Research Institute (EPRI) США, где автор был также приглашенным спикером на конференции EPRI Workshop, «Moisture nucleation in steam turbine» в 1995 г.

Кризисы метастабильности активно обсуждались и комментировались ведущими учеными в ряде других стран (проф. Бактар, Англия, Кембридж; проф. Gyarmathy, Швейцария; проф. М. Stasthy, (Чехия) и др.)

В России это направление оказалось востребованным при создании гиперзвуковых аэродинамических труб (работы ЦАГИ — Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н.Е. Жуковского). Так в монографии [19], подробно проанализированы и подтверждены все типы кризисов нарушения метастабильности спонтанной конденсации, впервые представленных в [15].

На основе вышеприведенного анализа процессов неравновесной газотермодинамики напрашиваются определенные аналогии с процессами развития социума в условиях нестабильности с различными типами кризисных явлений. Это подтверждается и при анализе работ школы И. Пригожина, где отмечается наличие важных общих компонент в методологической структуре естественнонаучного и социального познания [11, 12]. Особое внимание обращается на рассмотрение поведения неравновесных систем вблизи точек бифуркаций. При этом, как подчеркивает Пригожин, неизбежно напрашивается аналогия с социальными явлениями и даже с историей.

Существуют различные определения бифуркации (гл. 3) В аспекте термодинамической неравновесности можно использовать понятие бифуркации как период или момент в истории системы, когда она превращается из одной системной определенности в другую. Это точка критической неустойчивости развития, в которой система перестраивается, выбирает один из возможных путей дальнейшего развития, т. е. происходит некий фазовый переход. Периоды относительной стабильности (метастабильности) рассматриваются как некая база накопления разнообразия и дифференциации, трамплин для скачкообразного перехода в новое состояние системы.

При этом даже при наличии потерь энергии при фазовом переходе эти накопления и дифференциации, инициированные метастабильностью и последующими кризисами, приводят к более совершенному состоянию и развитию «новой» системы.

В то же время метастабильность вовсе неэквивалентна нестабильности и может длиться довольно долго, если никто не примется вдруг «раскачивать лодку».

В [11] эти явления рассматриваются с позиций самоорганизации. Отмечается, что важнейшей общей чертой широкого класса процессов самоорганизации является потеря устойчивости и последующий переход к устойчивым диссипативным структурам. В определенной мере это соответствует процессам и кризисам при течениях с неравновесными фазовыми переходами, рассмотренными выше. Это потеря относительной устойчивости (метастабильности) вследствие достижения критического переохлаждения (перенасыщения) потока пара, резкая активизация флуктуаций (скорости ядрообразования) и переход к новой устойчивой структуре (даже если она периодически нестационарна).

Возможные аналогии процессов и моделей метастабильности, нестационарности и кризисных явлений, рассмотренных в [15], с синергетическими моделями и методами анализа социально-экономического и политического развития страны в условиях локальной и глобальной нестабильности (см. работы И. Пригожина, А. Самарского, С. Курдюмова, Л. Лескова:

• Использование в обоих случаях понятий и моделей нелинейных неравновесных систем.

• Базирование на понятиях метастабильности, флуктуаций, фа-зовых переходов, факторах мультипликативности при кризисных явлениях, бифуркациях.

• Наличие схожих граничных условий и внешних воздействий на развитие или подавление неустойчивости и кризисных явлений.

• Использование современных методов математического моделирования и вычислительного эксперимента на основе нелинейной динамики и статистической физики, газодинамики.

При этом в качестве инструментов используются системы нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных и эффективные разностные схемы их решения.

Математический аппарат синергетики скомбинирован из разных отраслей теоретической физики — неравновесной газотермодинамики, статистической физики, теории катастроф и др. Именно такой подход использовался в [15] при исследовании нестационарных неравновесных процессов газотермодинамики, что и позволило выявить и описать различные кризисные явления, кратко представленные выше.

Рассмотрим в порядке эксперимента современное состояние и возможные пути социально-экономического и политического развития России в аспекте процессов, явлений и эффектов неравновесной газотермодинамики.

На основании проведенного выше анализа выделим следующие базовые позиции.

• Будем исходить из того, что несмотря на глобальную не-стабильность, ситуация в России в настоящий момент находится в относительно устойчивом, т. е. метастабильном состоянии.

• Метастабильность такого типа чревата возможностью неуправляемого или управляемого перехода в новое состояние (аналоги — скачкообразная конденсация перенасыщенного пара).

• В зависимости от внутренних и внешних условий такой (фазовый) переход может сопровождаться возникновением и развитием кризисов различного типа (скачкообразная трансформация системы с ростом энтропии и потерей энергии, автоколебательные процессы, провоцирующие мультипликативные эффекты и т. п.).

• Существует чувствительность рассматриваемых процессов и состояний к пространственным граничным условиям (в газодинамическом плане — это геометрия сопла), месту нарушения метастабильности (точки бифуркации, другие особые точки — в газодинамике — это зоны перехода через скорость звука), внешним воздействиям (в неравновесной газотермодинамике это, например, принудительное введение в систему искусственных центров конденсации).

• Существуют способы и механизмы управления неустойчивым состоянием системы, различные пути выхода из метастабильности с образованием новой устойчивой или квазиустойчивой структуры.

• Наблюдаются аналогии в проявлении мультипликативных и резонансных эффектов. Так, например, в системах с неравновесными фазовыми переходами — возникновение интенсивных пульсаций ударных волн при течении в сверхзвуковых соплах с нерасчетным противодавлением при возникновении кризиса 2-го типа [15].

• В социально-экономическом аспекте — это, например, введение внешних ограничений в виде санкций, активизация внутрисистемных центров дестабилизации метастабильного состояния системы при росте напряженности (в термодинамике — перенасыщения) и др. Отсюда возможность скачкообразного (кризисного) перехода в новое состояние, в том числе реализуемого в форме автоколебательного процесса (см. например — 30-летняя периодическая нестационарность Украины как аналог кризиса 2-го типа).

• Отмечается важная для анализа метастабильных состояний и кризисных явлений роль особых точек, точек бифуркаций.

В газодинамике в плане анализа неравновесных процессов наиболее интересны «особые точки» области перехода через скорость звука.

Предполагается, что периоды метастабильности — как этапы относительной стабильности — необходимы для накопления разнообразия, дифференциации и диверсификации как базы дальнейшего развития системы. В этом плане метастабильность может рассматриваться как трамплин для перехода через кризисы в новое состояние.

В свете вышеизложенного понятны и оправданны попытки использования естественнонаучных подходов при построении и анализе моделей состояния и развития социума в периоды нестабильности [10, 11, 12, 13 и др.].

Сочетание (интеграция, конвергенция) моделей неравновесной газотермодинамики, статистической физики, их описание нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных и использование развитых методов вычислительного эксперимента и компьютерного моделирования позволяют выявлять, детально исследовать и прогнозировать различные типы кризисов метастабильных систем.

Приведем некоторые весьма наглядные примеры и аналоги физических и социально-политических эффектов кризисных разрушений метастабильных состояний различных систем.

Упрощенная иллюстрация аналогии физического и социально-политического эффекта кризисного разрушения метастабильности системы.

Физический эффект, примеры;

• Щелчок по колбе с перенасыщенным раствором — мгновенное выпадение нерастворимого осадка; • «Скачок конденсации» в сверхзвуковом сопле;

• Треки от частиц в камере Вильсона.

Социально-политический эффект.

«Майданная» революция — Украина — 2014–2015 гг., этапы и факторы:

• Доведение глубины метастабильности социума до критического перенасыщения в сочетании с разворотами команды Януковича (ТС-ЕС-ТС) (ЕС — Европейский Союз, ТС —

Таможенный Союз);

• Протестующий «майдан» с быстрым нарастанием напряжения;

• «Щелчок по колбе» в виде стрельбы (возможно — провокативной) при наличии критической массы т. н. «центров конденсации» и очевидных внешних воздействиях, активно содействующих формированию бифуркации.

• Затем «кризис» с разрушением метастабильности и переходом системы в новое состояние с ростом энтропии (характеризующей степень хаоса) и потерей энергии (фазовый переход 1-го рода).

С позиций неравновесной газодинамики на примере течения со спонтанной конденсацией — это аналогично кризису 2-го типа с явно выраженным автоколебательным процессом и мультипликативным и резонансным эффектом, существенно влияющие на состояние и стабильность окружающей среды (других стран, прежде всего, России).

Интересно, что на основе подходов неравновесной газотермодинамики просматриваются определенные методы локализации или минимизации кризисных явлений и эффектов, например, превентивное введение «своих» центров конденсации (финансовая поддержка «родственных ядер» конденсации, эффективные СМИ и акции типа «марш миллионов» как стабилизирующие факторы, активизация действий, в том числе, внешнеполитических по изменению граничных условий и уходу из опасной зоны бифуркации и др.).

Примеры аналогов неравновесной газотермодинамики:

• Введение родственных конденсирующихся «присадок» с переводом скачкообразной гомогенной конденсации в плавную — гетерогенную (внешнее управление);

• Изменение пространственных условий — например, геометрии сопла, приводящих к выходу скачкообразной конденсации из особой зоны — горла сверхзвукового сопла (активизация контр пропаганды — «анти Крым»);

• Увеличение полной энергии потока газа за счет повышения начальной температуры (кредиты «запада», финансы МВФ и др.).

Эта глава была написана 5 лет назад.

Однако, приведенный выше пример социально-политического эффекта и этапов выхода из состояния метастабильности (Украина) до сих пор удивляет своей схожестью с описанной моделью газотермодинамики (кризис второго рода с явно выраженным автоколебательным процессом) (см. рейтинги президента Украины: сентябрь 2019 — 79 %, февраль 2020 — 40 %, июнь 2021 — 20 %).

Что касается России, то её нахождение в состоянии метастабильности достаточно очевидно.

Уровень критичности метастабильного состояния в термодинамике характеризуется степенью переохлаждения (перенасыщения) среды.

На основе модели неравновесной газотермодинамики можно предположить следующие варианты выхода из метастабильного состояния.

Вариант 1. Снижение уровня перенасыщения и глубины метастабильности по модели механизма «гетерогенной конденсации» [14, 15], и, как следствие, эволюционный выход из состояния метастабильности. При этом в роли т. н. «центров конденсации» могут выступить различные факторы: снижение социальной напряженности за счет дополнительных мер поддержки социума, снижение давления на альтернативные СМИ, определенное реструктурирование системы власти и др.

Подобные меры обеспечения эволюционного типа «транзита власти» активно начали использоваться в конце 2019 — начале 2020 года (смена правительства, поправки к Конституции РФ, активизация активного взаимодействия в формате «власть — народ»).

Вариант 2. Длительный автоколебательный процесс с периодичной сменой, как лидера, так и социально-политической системы (кризис 2-го типа) по аналогии с соседней страной (Украина).

Вариант 3. Радикальное воздействие на экосистему такого исключительного явления как COVID-19 («черный лебедь»).

Активация прямых контактов «власть — народ», борьба с социальным неравенством, прямая финансовая помощь населению, глобальная цифровизация.

Как следствие, временное сохранение метастабильности России на основе идеологической парадигмы единения нации в формате «власть-народ» перед угрозой глобальной безопасности этого «черного лебедя» (аналог — ситуация солидаризации общества в годы Великой Отечественной войны).

С точки зрения неравновесной газотермодинамики это аналогично использованию внешних воздействий (при течении в соплах со спонтанной конденсацией- это повышение температуры при входе в сопло, изменения геометрии сопла и скорости расширения и т. п.

В тоже время можно предполагать, что при длительном и несбалансированном поддержании такой метастабильности, резкий выход из неё может сопровождаться кризисом.

Так снятие временных ограничений, поддерживающих такую метастабильность (карантины, штрафы, другие обоснования ограничения прав и свобод на фоне ожидаемого и возможно весьма серьезного ухудшения экономики страны) может стать триггером, спусковым крючком формирования кризиса 1-го типа с кардинальной перестройкой социально-политической экосистемы: «Газодинамический аналог — «сильный скачок конденсации» [14] с резким ростом энтропии и переходом системы в новое равновесное состояние; социально-политические аналоги — разрушение Берлинской стены 1989 года и, в конечном итоге, распад СССР.

А не хотелось бы.

«Меня пугают, а мне не страшно» — Л. Толстой. Крылатая фраза о творчестве писателя Леонида Андреева.

Вначале о возможностях и страхах.

Очевидно, что развитие новых технологий переходит сейчас в качественно новое состояние экспоненциального роста. Это демонстрируется на разных уровнях социума как растущим обсуждением проблем искусственного интеллекта (роботы v/s человек) и «страшилками» типа фильмов «Chocfuture» — («Шок будущего»), так и обывательским (без обид) страхом т. н. «чипирование» при вакцинации от короновируса.

Активно развиваются исследования проблем взрывного роста технологий и с позиции психологии и социологии. Предполагается, что количество изменений, которое способно выдержать человеческое сознание, имеет пределы. При столь стремительном развитии событий, серии периодических «шоков» (от турбулентности «дикого» рынка и «цветных» революций до пандемии и их последствий) крупные целевые группы населения больше не смогут (или не захотят — пример 2021 г. — движение «антивакцинирование») делать выбор в условиях непредсказуемо изменяющихся обстоятельств.

И снова математика!

Стало модным понятие — «сингулярность».

Как математическое определение — сингулярность — это точка, в которой функция стремится к бесконечности. Нас же в контексте книги интересует другое определение — «технологическая сингулярность» как гипотетический момент, когда технический прогресс станет настолько быстрым и сложным, что окажется недоступным человеческому пониманию.

В своей книге «Сингулярость уже близко» Р. Курцвейл34 считает, что сингулярность наступит в 2045 году («Это вряд ли» — красноармеец Сухов, фильм «Белое солнце пустыни»).

Его отчаянно смелый прогноз о развитии технологий вплоть до 2099 года многих ошеломляет, однако весьма дискуссионен.

Прежде всего, не хотелось бы верить в декларируемую автором утрату адаптивности человека к экспоненциально изменениям.

Конечно, такие планы-прогнозы впечатляют почитателей Р. Курцвейла, но не будем забывать и известную притчу: «Если хочешь рассмешить Бога, расскажи ему о своих планах», а тем более — долгосрочных прогнозах.

И уж совсем несмешные трактовки влияния экспоненциального развития технологий демонстрируются в СМИ и кино. (См., например, фильм «Сингулярность», 2017 г., где суперкомпьютер в очередной раз побеждает человечество).

Не могу разделить позицию о полной невозможности адаптации человека даже к неожиданным и радикальным изменениям. По сути дела, подтверждению этого служит данная работа с конкретными примерами глобальных событий. (см. также Г. Салтанов «Быть успешным в России при любых формах правления», М. 2019, Литрес) [16].

Подобные позиции обозначены и в докладе Д.А. Медведева «Проблемы «шока» будущего», июнь 2020 г. Автор утверждает, что «перед обществом/человеком встала задача адаптироваться не только к происходящим изменениям, но и к ожидаемым.

Требуемая скорость адаптации стала еще выше».

В этом плане определенный оптимизм внушает удивительно быстрая адаптация населения России к реалиям нового «Черного лебедя» — COVID-19.

В ускорении приобщения к интернет технологиями и серьезным толчком к развитию «Цифровизации» COVID-19 выступил скорее, как «БЕЛЫЙ» лебедь!

Так по оценкам социологов Россия за один год «скакнула» в области изменения отношения к цифровизации и освоения интернет технологий лет на 5 вперед.

Кто бы мог представить в 2019 году, что такие термины, как «онлайн», «QR-код», «Zoom», и т. д. станут повседневными в употреблении, а гаджеты — любимым средством развития и общения даже у бабушек, не говоря уже о поколении «Z».

И все же непредсказуемость момента создания и вида новых технологий, невозможность (пока!!!) спрогнозировать все последствия их появления — это, пожалуй, и есть новый глобальный и практически недооцененный Риск существования и трансформации социума.

Концепция или точнее — задача данной работы продемонстрировать возможность использования методов нелинейной газотермодинамики для анализа изменений трансформаций крупных неравновесных систем, в которых автор принимал активное и деятельное участие. В этой связи рассмотрим кратко современные тренды становления и развития подходов к решению проблем анализа и прогнозирования существования социума в условиях экспоненциального развития технологий.

Наиболее активно эта концепция заявлена в Синергетике — междисциплинарном направлении науки, исследующем образование и самоорганизацию структур в открытых системах, далеких от термодинамического равновесия.

Развитие этого направления в нашей стране базируется на работах А. Самарского, Н. Моисеева, С. Капицы, С. Курдюмова, Г. Малинецкого, Н. Лескова и др.). Такой подход наиболее близок автору, что и продемонстрировано выше на различных конкретных ситуациях и трансформациях.

Близким мне, хотя и дискуссионным является перенос методов синергетики из области естествознания, в области, считавшиеся далекими от математики. При этом наиболее сложным представляются проблемы прогнозирования траекторий развития общества на основе методов математического моделирования (см. напр. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., «Синергетика и прогнозы будущего», 2003).

Авторы подчеркивают, что «Синергетика — это не догма и даже не руководство к действию, а способ взглянуть на проблему, который иногда оказывается полезным по существу».

Именно такой подход я и пытался реализовать в данной книге в поисках и демонстрации некоей общности и аналогий в физических и социальных процессах, особенно в условиях неравновесности и нестационарности.

35

и сквозные технологии

Считается, что концепция НБИКС — гипотетическое ядро 6-го технологического уклада, основанное на объединении и синергетическом усилении достижений нано-био-информационных, когнитивных и социальных технологий (НБИКС). Основным апологетом этой концепции считается профессор М. Ковальчук — руководитель Курчатовского Института.

В первоначальном варианте Концепция включала 4 блока (НБИК) — нано, био, инфо и когнитивные технологии. В общем случае когнитивность обозначает способность человека к умственному восприятию и переработке внешней информации (cognito — знание, познание). Когнитивность человека (и человечества) особенно важна в свете позиций адептов сингулярности, т. е. возможной утрате человеком адекватного и своевременного восприятия экспоненциального развития научно-технического прогресса.

В целях практического применения когнитивные технологии определяются как программные и аппаратные средства, имитирующие работу человеческого мозга. Близкие определения — технологии ИИ — искусственного интеллекта.

В дальнейшем аббревиатура НБИК была дополнена словом — социология (НБИКС), что важно и интересно особенно в рамках подходов и аналогий, используемых автором этой книги.

Об этом направлении идут яростные споры и дискуссии от определений «Такой науки просто нет» до эйфории «перспективы НБИКС — технологий по своей значимости сопоставимые с созданием ядерной бомбы».

Присутствие в НБИКС составляющей «С», на мой взгляд, — принципиально. Понятно, что возникающие социогуманитарные проблемы должны решаться в связи с научными и технологическими.

Задача представляемой читателю работы — выявить и обосновать аналоги тесной связки технологических и социогуманитарных проблем на примере самоорганизации неравновесных систем — во многом совпадает с этими подходами.

В этом плане подходы и концепция НБИКС, особенно в условиях т. н. «Сингулярности», представляется весьма интересными.

Механизмом реализации концепции НБИКС могут служить т. н. «сквозные технологии», охватывающие сразу несколько отраслей и научно-технических направлений.

В настоящее время в России развиваются 10 сквозных технологий по приоритетным направлениям.

Это большие данные, нейротехнологии, искусственный интеллект, квантовые технологии, промышленный интернет, виртуальная и дополненная реальность (VR) и др. Последнее направление особенно интересно в аспекте совмещения технологических и социальных явлений.

VR — это искусственно созданный цифровой мир, позволяющий переместить человека в любое время и место. Яркий пример — использование VR — технологий при выборах президента во Франции, когда одновременно в разных местах выступал реальный кандидат и его цифровое 3-х мерное голографическое изображение. И это было уже.

«Приводить ум в порядок». В эпоху турбулентности и сингулярности — хороший лозунг для агрессии и захвата все новых и новых областей знания этой «царицей наук». Очевидно, что в эпоху впечатляющего успеха и экспоненциального развития IT-технологий и т. н. «цифровизации» мощный толчок к конвергенции с самыми разными областями получает такой инструментарий как математическое моделирование.

В главе 6 показано, что даже в эпоху примитивнейшей вычислительной техники 60–70 годов, когда ЭВМ БЭСМ-636 считалась вершиной компьютеризации, вычислительный эксперимент позволял делать приоритетные открытия мирового уровня. Так, например, для подтверждения открытия «кризисов» нестационарности при спонтанной конденсации в сверхзвуковых потоках использовался вычислительный эксперимент. Решение дифференциальных уравнений в частных производных проводилась на самой мощной в МЭИ на тот момент ЭВМ БЭСМ-4.

Помню, как повторение этих (советских) результатов тоже с гордостью демонстрировал мне известный ученый профессор G. Sсhnerr (ФРГ) на международной конференции Euromech в 1995 г., 20 лет спустя после наших публикаций. Правда, он честно подтвердил наши приоритеты. (Я тогда был на Euromech в Карлруэ, ФРГ, в качестве приглашенного профессора и спикера семинара).

Отцом-основателем и активным промоутером математического моделирования в СССР, а затем в новой России был, конечно, академик А. Самарский. Удивительный человек, фронтовик, с покалеченной ногой, лауреат Сталинской премии в 33 года, а затем и Ленинской премии, Герой Социалистического труда.

Мне выпало счастье познакомиться с Александром Андреевичем на очередной школе по математическому моделированию в 1977 г. на круизе по Енисею. Именно тогда в ходе горячих дискуссий молодых (и не очень) ученых меня и зацепило это удивительное словосочетание «странный аттрактор».

Это был азартный и увлекающийся человек. Особенно Самарский удивил всех на организованных Робертом Нигматулиным и мной соревнованиях по прыжкам в длину с места (см. Рис. 7.1). Тогда он всех победил, прыгая на одной ноге (!) Другая нога была покалечена на фронте.

«Кто он и кто я в математике?», думалось тогда. Но Александр Андреевич заразил меня своим азартом, талантом и одержимостью математическим моделированием сложных систем. И вот всего лишь несколько спустя — совместная работа над реализацией Гос. программы «Атомэнергомашэксперт» на базе активного внедрения методов математического моделирования и вычислительного эксперимента в атомной энергетике.

Руководители работ: Академик А.А. Самарский (Институт проблем математики АН СССР) и проф. Г.А. Салтанов (ВНИИАМ).

Рис. 7.1. Прыжок в будущее (прыгает академик А. Самарский, «на старт» — Г. Салтанов). 37

Поистине, «Ищущий да обрящет» (это я о себе). Самарский был не только великим ученым, но и прекрасным организатором. Именно он предложил сделать ставку на математическое моделирование в ведущих отраслях страны. А начал с атомного энергомашиностроения, где с его подачи впервые был назначен Главный математик отрасли. И это был зам. директора по науке ВНИИ атомного энергомашиностроения проф. Г.А. Салтанов.

Самарский активно продвигал концепцию многообразия применения методов математического моделирования. Наиболее ярко это представлено в его работе совместно с А. Михайловым «Математическое моделирование. Идеи. Методы.

Примеры». 2005 г.

Интересны и порой неожиданны предложения моделей ряда т. н. «трудноформализуемых» объектов. Краткое перечисление впечатляет.

• Модели финансовых и экономических процессов;

• Модели соперничества (гонка вооружений, боевые дей-ствия двух армий);

• Модели динамики распределения власти в иерархии;

• Экологические приемлемые модели сжигания углеводов разных топлив;

• Моделирование Тунгусского феномена;

• Климатические последствия ядерного конфликта.

При этом в аспекте поиска аналогий физических и социальных процессов и событий наиболее интересным представляются результаты вычислительного эксперимента с моделями трудноформализуемых объектов, таких как диссипативные биологические структуры, процессы в переходной экономике и др. Попытки поиска таких аналогий представлены в гл. 1–6 этой книги.

Эффективное применение математического моделирования самых разнообразных, в том числе сложных и трудноформализуемых, объектов, систем и структур продолжается и активно развивается в XXI веке.

«Везет тому, кто везет».

Так и мне повезло с моим другом, коллегой и главным оппонентом по докторской диссертации и во многом — учителем, ныне академиком Робертом Нигматулиным, вовлекшим меня в атмосферу крутых математиков и «странных аттракторов».

А ему, да и всему человечеству, повезло с дочкой Каримой Нигматулиной, с ее потрясающей увлеченностью и талантом при реализации международных проектов на основе математического моделирования. Сейчас она известный ученый, профессор РАН, организующая и проводящая решения, пожалуй, самой злободневной проблемы — мат. моделирования развития короновируса. Активно действует рабочая группа РАН по вопросам борьбы с COVID-19, куда привлечены специалисты и ученые самых разных направлений: математики, медики, экономисты, социологи, физики.

Яркая демонстрация междисциплинарного подхода на основе любимого мной мат. моделирования.

Другой великий адепт математического моделирования — академик Н. Моисеев. Еще в советские времена он был увлечен проблемой математического моделирования не только экологических катастроф (знаменитая проблема «ядерной зимы»), но и исторических процессов. Мне удалось тесно пообщаться с ним где-то в 1988 г., в момент раскрутки государственной программы «Атомэнергомашэксперт». Это была мощная интеллектуальная и моральная поддержка наших работ по внедрению методов мат. моделирования в атомной энергетике.

38

Экспонента изменений, угроза сингулярности, ощущение приближения очередной (глобальной) бифуркации в существовании и развитии социума очень сильно напоминают события 1991–1992 гг. Именно тогда возник резкий рост востребованности трансформации менталитета социума в России.

Одним из эффективных примеров самоорганизации хаоса в ходе реформирования электроэнергетики стал опыт воссоздания и развития ВИПКэнерго, как проект — «Ликбез 2.0» для электроэнергетики.

И вот новая точка бифуркации — 2019 год. Непредсказуемое явление — «Черный лебедь», пандемия, COVID-19. Глобальное и резкое потрясение основ взаимоотношений, коммуникаций, быта, самой жизни. Угроза сингулярности, утраты способности быстрой адаптации к экспоненциальным изменениям, радикально меняет требования к современным видам и формам образования, обучения и переобучения. По сути дела, речь идет о необходимости быстрой трансформации ментальности социума.

В такое время уже недостаточно квазиодноразового формата типа «Ликбез». Требуются радикально иные формы приспособления и встраивания человека и социума в целом в новые реалии. И они — эти формы, методы и подходы — есть! Их основой во многом как раз и являются проекты типа «Ликбез-2.0».

Стратегически — это формирование новой ментальности социума. Жизнь и деятельность в условиях Lifelong learning (LLL). Обучение на протяжении всей жизни, непрерывное образование, формирование «привычки» учится.

Инициатива этой идеи принадлежит Эдгару Фору (Франция, 1972) и вначале была воспринята как утопическая. И вот 1996 г. Председатель Международной комиссии по образованию Жак Делор развил идею LLL, добавив еще три важных принципа, с учетом развития эпохи быстрых изменений:

• Учиться приобретать знания;

• Учиться работать;

• Учиться существовать.

Эти принципы в частности были заложены в свое время в проект «Ликбез-2.0» в электроэнергетике — воссоздания, развития и масштабированию институциональной формы типа ВИПКэнерго (1997 г., Россия).

«В рождающейся буквально на глазах новой модели существования и развития социума неотъемлемой частью мира и форм будущего становиться идеология LLL» (2005 г. Ключевой Всемирный доклад ЮНЕСКО «К обществам знаний»).

В этом плане «Черный лебедь» COVID-19 сыграл огромную роль, прежде всего в поголовном приобщении социума (от правительства до бабушек с гаджетами на скамеечках) к освоению новых технологий и форм коммуникаций.

Сочетание инженерных технологий с социогуманитарными на основе выявленных эффективных аналогов формата «Ликбез 2.0» (пример — раскрутка ВИПКэнерго)

Это и есть вызов концепции Сингулярности!

1. GLASS I.I. Institute for Aerospace studies (Институт аэродинамических исследований), Toronto, Canada. Моя настольная книга — его монография — подарок «Ударные волны и человек», (Shock Wavesand Man). University of Toronto Institute for Aerospace Studies, 1974.

2. ДейчМ.Е. Доктор технических наук, профессор. Основатель междисциплинарного направления «Газодинамика двухфазных сред». Мой Учитель.

3. Зельдович Я.Б. Академик, один их создателей атомной и водородной бомбы. Моя настольная книга — его монография «Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений», М., 1966.

4. Моисеев Н.Н. Академик, математик, философ, энциклопедист. Мои настольные книги — «Математика ставит эксперимент». М., Наука, 1978, «Универсум. Информация, общество», М., 2001.

5. Нигматулин Р.И. Академик. Член Президиума РАН. Основатель ряда трансдисциплинарных научных направлений и структур. «Пассионарный интеллектуал». Официальный оппонент по моей докторской диссертации, 1977. Коллега, наставник, многолетний друг.

6. Пригожин И.Р. Бельгийский и российский академик. Лауреат Нобелевской премии, первооткрыватель диссипативных структур. Моя настольная книга «Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации». М., Мир, 1979.

7. Самарский А.А. Академик. Герой Социалистического труда. Лауреат Сталинской и Ленинской премий. Основоположник направления «Математическое моделирование сложных объектов». Мой наставник, коллега и партнер, соруководитель Государственной программы — «Атомэнергомашэксперт».

1. GLASS I. I. Shock Waves and Man. University of Toronto Institute for Aerospace Studies, Toronto, 1974.

2. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред, М., Энергоиздат, 1981

3. Джеймс Глюк. Хаос. Создание новой науки. М., АСТ, 2021

4. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, М., 1966

5. Зубакин В.А. Управление проектом. Основы Рискменеджмента гидрогенерирующей компании. Учебное пособие. М., 2005

6. Инновационный менеджмент в электроэнергетике. Под редакцией В. Воронина, А. Ливинского, Г. Салтанова. М., 2003

7. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. Изд.3, М., УРСС, 2003

8. Моисеев Н.Н. Математика ставит эксперимент. М., Наука, 1978

9. Музыка О.А. Бифуркации в природе и обществе: естественнонаучный и социоэнергетический аспект. Научный журнал, № 1, 2011

10. Нигматулин Р.И. Нигматулин Б.И. Кризис и модернизация России — тринадцать теорем. М., 2009, www.nigmatullin.ru

11. Николс Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М., Наука, 1979

12. Пригожин И. Философия нестабильности. Вопросы философии. М., Наука, 1991

13. Самарский А., Михайлов А. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. Физматлит, 2-е издание, 2005

14. Салтанов Г.А. Сверхзвуковые двухфазные течения. Изд. Высшая школа, Минск, 1972

15. Салтанов Г.А. Нестационарные и неравновесные процессы в газодинамике. М., Наука, 1979

16. Салтанов Г.А. Быть успешным в России при любых формах правления. М., Литрес, 2019

17. Сергей Деменюк. Динамический хаос. Изд. «Страта», СанктПетербург, 2018

18. Филип Болл. Критическая масса. Гелеос. Династия. 2008

19. Чирихин А.В. Течение конденсирующихся и запыленных сред в соплах аэродинамических труб. М., Физматлит, 2011