Коротко О Гидродинамике: Помните, С Чего Все Начиналось?

Как и комментарии к почта по поводу гидродинамических расчетов на планшете, есть объективная необходимость в популярном обзоре гидродинамики как таковой.

Сразу стоит сказать, что вряд ли все будет уместно в одном посте, и, судя по всему, придется создать небольшую серию публикаций.

Однако начну, пожалуй, с рассказа о научной школе гидродинамики, сложившейся в Перми в послевоенные годы.

Сейчас эта школа широко известна во всем мире (естественно, в соответствующих кругах) своими огромными фундаментальными разработками в области устойчивости равновесия и течений жидкости в самых разнообразных условиях - при наличии неравномерного нагрева (Рэлей-Бенар конвекция), концентрация растворенных в жидкости примесей (термодиффузионные эффекты, конвекция Марангони), влияние на сосуд вибраций разных направлений (вибрационная и термовибрационная конвекция), наличие двух слоев несмешивающихся жидкостей друг над другом, конвекция потоки в невесомости под действием микрогравитации и многие другие.

При этом сама жидкость может либо свободно плескаться в сосуде (просто гидродинамика), либо просачиваться через губки, фильтры, камни (теория фильтрации) и т. д. Отдельная группа, не менее мощная, чем вся школа (но все же вырастающая из ит) исследователи находятся в Институте механики сплошных сред УрО РАН и занимаются вопросами магнитогидродинамики (например, течение расплавленного металла под действием магнитного поля, если в прикладном плане, или движение плазмы в масштабах от небольших экспериментальных установок до галактик и Вселенной), включая проведение натурного моделирования возникновения магнитного поля Земли (задача динамо) на установке, наполненной жидким натрием, а также работы в области турбулентности теория.

Волею судьбы автор текста, будучи аспирантом, сам принадлежит к новому поколению этой школы.

И тогда, в 1946 году, действующую должность занял фактически ссыльный Георгий Андреевич Остроумов, учёный без учёной степени.

Заведующий кафедрой общей физики тогдашнего Молотовского университета.

Он был ссыльным, потому что в 1930-е гг.

в результате репрессий он был вынужден сначала покинуть Центральную радиолабораторию Треста слаботочных заводов и перейти сначала в Морской НИИ связи, затем в НИИ музыкальной индустрии, в 1935 г.

По приглашению НКВД он переехал в Саратов, в 1937 году всё же был арестован и до 1943 года провёл в лагерях (Беломорканал, Усоллаг).

В 1943 году его освободили из Усоллага, но он остался там работать и, наконец, в 1945 году был направлен в распоряжение треста «Сталинуголь», откуда попал в Молотовский университет.

Коротко о гидродинамике: помните, с чего все начиналось?

Остроумов Г.

А.

На фоне Войны и ее окончания Университет продолжал работать, выпуская совсем немного, но выпуская.

Среди первых послевоенных выпускников был Григорий Зиновьевич Гершуни, будущий профессор кафедры теоретической физики, считающийся вторым основателем гидродинамической школы после Остроумова.

Мы поговорим об этом позже.

По завершении реорганизации факультета Г.

А.

Остроумов решил защитить кандидатскую диссертацию, изначально планируя использовать материалы, полученные во время работы на «Сталинугле».

Однако в январе 1946 года на физическом семинаре прозвучало сообщение об аномальном распределении температуры в нефтяной скважине в районе Краснокамска, которое заинтересовало Георгия Андреевича.

Он предположил, что аномалия вызвана конвекцией жидкости.

Сначала он подготовил и провел эксперимент — модель колодца, сделанную из стеклянной бюретки, снабженной системой термопар.

Внизу я добавил небольшую катушку накаливания для обогрева, а вверху подключил ее к большому резервуару холодильника.

При тепловой изоляции модели от окружающей среды и при определенных условиях нагрева в модели устанавливался тот же режим теплопередачи (т.е.

распределение температуры), что и в скважине.

После эксперимента Остроумов решил «проблему Остроумова» — нашел точное решение уравнений конвекции для своей модели.

Примечание Бюретка представляет собой тонкую градуированную стеклянную трубку емкостью обычно 50 мл, открытую с одного конца и снабженную стеклянным или тефлоновым краном с другого.

(ru.википедия) Оформив эти результаты в виде кандидатской диссертации, Г.

А.

представил его Совету Физического института АН СССР, и 12 апреля 1947 г.

в присутствии трёх назначенных Советом оппонентов, среди которых был Л.

Д.

Ландау защитил ее, сразу получив степень доктора физико-математических наук.

науки! Через год ВАК утвердила эту степень, а еще через год ВАК утвердила Остроумова в звании профессора.

Все это вместе взятое привело к тому, что университет начал двигаться.

Не только весь факультет общей физики занялся конвекцией; Конвекцией занялись также физики-теоретики и механико-математический факультет. За короткое время, в течение нескольких лет, на волне успеха Остроумова было защищено еще несколько кандидатских диссертаций.

В 1952 году Остроумов опубликовал монографию «Свободная конвекция в условиях внутренней задачи», где изложил все полученные результаты и признан в научной среде СССР основоположником области физической гидродинамики.



Коротко о гидродинамике: помните, с чего все начиналось?

Шапошников И.

Г.

Работы по гидродинамике активно продолжались теоретиками, несмотря на то, что кафедру теоретической физики возглавлял Иван Григорьевич Шапошников, по профессии физик-металлофизик, одно время член научной группы Е.

К.

Завойский, первооткрыватель явления электронного парамагнитного резонанса, поэтому не оказал глубокого влияния на гидродинамику.

Первыми теоретиками гидродинамики были Г.

З.

Гершуни, В.

С.

Сорокин, Е.

М.

Жуховицкий.

О ярких работах периода 50-70-х гг.

упоминается мало - кафедра просто работала и развивалась по направлениям, указанным в начале статьи.

Однако в 70-е гг.

Академия наук СССР решила вновь организовать в тогдашней Перми академическую лабораторию физической гидродинамики при открытом в 1971 году Институте механики сплошных сред (ИМСС Уральского отделения РАН).



Коротко о гидродинамике: помните, с чего все начиналось?

Гершуни Г.

З.

Именно в это время происходит новый всплеск активности.

В 1972 году Г.

З.

Гершуни и Е.

М.

Жуховицкий опубликовали в издательстве «Наука» монографию «Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости», которая в настоящее время известна каждому выпускнику и студенту второго курса кафедр общей и теоретической физики под простым названием «зеленая книга».

» В 1974 г.

в Перми прошла Уральская конференция по применению магнитной гидродинамики в металлургии; В 1975 году состоялась Всесоюзная конференция «Современные проблемы тепловой конвекции».



Коротко о гидродинамике: помните, с чего все начиналось?

Любимов Д.

В.

Затем, в 70-е гг.

Многие будущие лидеры отрасли защищают диссертации.

Среди них Дмитрий Викторович Любимов, Заслуженный деятель науки РФ (один из трех на факультете), возглавлявший гидродинамическую школу и кафедру теоретической физики с 1989 по 2012 год, Николай Иванович Лобов, Анатолий Александрович Черепанов, Геннадий Федорович Путин, ныне заведующий отделом общей физики Петр Готтлобович Фрик, заведующий лабораторией физической гидродинамики ИМСС Уральского отделения РАН и полтора-два десятка других.

Кафедра теоретической физики на протяжении многих лет занимала лидирующие позиции в ПГУ по количеству грантов, публикаций и совместных проектов с зарубежными организациями.

К сожалению, внезапная смерть руководителя Д.

В.

Любимова, заметно замедлил работу кафедры, но оставил после себя не только более 250 публикаций, но и добрых полсотни, если не больше, студентов, кандидатов и докторов, которые продолжают поддерживать и развивать историческое направление.

Текст основан на книге М.

П.

Сорокина «Физический факультет Пермского государственного университета», 2006 г.

Использованы фотографии с сайта ПГУ, а также из личного архива Д.

В.

Любимова Теги: #Популярная наука #физика #история науки #история науки #механика жидкости #механика жидкости #механика жидкости #динамика жидкости #динамика жидкости #динамика жидкости #физика в России

Вместе с данным постом часто просматривают: