Анатолий Вассерман - Самые интересные факты, люди и казусы современной истории, отобранные знатоками
В будущем применение стабилизаторов давления помогло бы сократить сроки летних отключений горячей воды (для Москвы проблема до сих пор актуальная) — отпала бы необходимость так часто и долго заниматься профилактическим осмотром — и даже совсем отменить их.
А начиналось всё с математической модели.
Первый русский водопроводный съезд
Первый доклад «Исторический очерк устройства и развития водоснабжения города Москвы» сделал И. Ф. Рерберг. Он рассказал, как были использованы для первого центрального водопровода подземные воды в районе Мытищ. Воду к городу подвели в 1804 году по кирпичной самотёчной галерее, а через долину реки Яузы построили акведук (он сохранился до наших дней). В 1853 году Мытищинский водопровод реконструирован по проекту и под руководством А. И. Дельвига. Взамен кирпичной галереи проложили чугунный водовод от Мытищ до села Алексеевского и ещё один — от Алексеевской водокачки до Сухаревой башни. На башне установили резервуары, от них по улицам города тянулись водопроводные трубы. Работы продолжались пять лет… Спустя сорок лет переоборудовали мытищинские водосборы. В них опустили насосы, для подъёма воды построили специальное здание, а при Алексеевской водокачке соорудили резервуар, от которого водоводы вели к Крестовским башням. Развивалась и водопроводная сеть на городских улицах. Новый водопровод начал действовать в 1892 году.
Н. Е. Жуковский выступал на съезде с сообщением об определении сопротивления при движении воды. Оно стало началом его классической работы о гидравлическом ударе в трубах. Свои опыты он проводил на Алексеевской водокачке.
Жуковский считал, что «механика должна равноправно опираться на анализ и геометрию, заимствуя от них то, что наиболее подходит к существу задачи. Своими новыми методами — исследованием интегралов по дифференциальным уравнениям, изысканием признаков, при которых существуют алгебраические интегралы, и т. д. — анализ даёт нам могущественное орудие для разрешения задач динамики. Но последняя обработка решений задачи всегда будет принадлежать геометрии».
С 1885 года Жуковский начал преподавание в Московском университете, вёл курс нового предмета — гидродинамики. В 1886 году стал экстраординарным профессором механики. Принял участие в создании Механического кабинета Московского университета, превращённого впоследствии в механическую лабораторию университета.
С конца 1880-х годов главные работы Жуковского связаны с гидродинамикой подземных вод и с вопросами устройства водопровода. К этому времени из-за быстрого роста населения Москвы значительно увеличился расход воды московского водопровода. Около 1890-го встал вопрос о расширении мытищинского водозаборного узла. В своё время проблема водоснабжения Москвы была решена именно устройством этого водозабора. Но способен ли он давать больше воды? Работы Жуковского («Теоретическое исследование о движении подпочвенных вод» (1889) и др.) позволили установить связь между колебаниями барометра и высотой стояния уровня грунтовых вод, определить ёмкость водохранилища и максимально возможный расход воды. В результате идея расширения мытищинского водозабора была оставлена и построена новая, Рублёвская водозаборная станция в верховьях реки Москвы.
Когда острым вопросом стал вопрос о причинах частых разрывов водопроводных труб, Жуковский провёл обширное экспериментальное исследование изменения гидродинамического давления в трубах на специально устроенной опытной сети при Алексеевской водокачке и установил: причина аварий водопровода — явление гидравлического удара (скачкообразного повышения давления при слишком быстром закрытии задвижки на трубе). При этом оказалось возможным отыскать и место разрыва трубы. Его работа «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах» (1899) стала известной, переведена на иностранные языки. Исследовал Жуковский и влияние температурных колебаний на перемещения грунта, вызывающие повреждения подземных трубопроводов (доклады на комиссии, 1914).
Водопровода касалась и его работа «О гидравлическом таране» (водоподъёмное устройство с подачей воды вследствие повышения давления в результате периодических гидравлических ударов), 1899 год.
Нужна ли в школе математика?
Поговорим о творчестве бюрократов — и о том, как оно соотносится с творчеством остального мира.
Министр образования и науки России в очередной раз доказал своё точное соответствие занимаемой должности. На заседании коллегии по вопросам сохранения и укрепления здоровья школьников Андрей Александрович Фурсенко заявил: «Я глубоко убеждён: не нужна высшая математика в школе. Более того, высшая математика убивает креативность».
Несомненно, дифференциальное и интегральное исчисления — их с XVII века принято именовать высшей математикой — на фоне тензорного исчисления, топологии, функционального анализа и прочих достижений последующих эпох наглядны, понятны и даже скучны. Но всё же и они в изрядной степени требуют для своего постижения глубоких размышлений, нетривиальных аналогий, ярких обобщений — словом, неплохо стимулируют творческую фантазию.
Обвинить эти разделы науки об универсальном языке — математике — в «убийстве креативности» может только человек, в высшей степени наделённый умением творить собственную картину мира, не имеющую с объективной реальностью ничего общего.
Впрочем, доля истины в словах министра есть. В школе не худо бы уделить — пусть и ценой сокращения курса высшей математики — больше внимания геометрии, развивающей умение связывать абстрактные понятия с наглядными представлениями. А главное — давно пора восстановить курс формальной логики. Он — не только основа всех математических дисциплин, но и метод, дающий надёжную опору всем наукам, главным образом гуманитарным.
Увы, в нашей школе утрачено само понятие опоры одной дисциплины на другую: школа режет картину реального целостного мира на множество отдельных предметов, подчас не имеющих точек соприкосновения. Даже физику в школе преподают без опоры на высшую математику, хотя та именно из физических задач и выросла — ив свою очередь резко упростила их решение. А, скажем, химия почти не использует физические представления — хотя всю химию можно представить набором особо сложных задач по квантовой механике.
Но и это ещё не самое страшное. В наше время школа хотя бы оставалась в рамках германской учебной традиции, опирающейся на законы каждой науки, а уже из них выводящей конкретные факты. Замечу: здоровью советских школьников это нисколько не вредило. Хотя вполне возможно, что деградация школьного образования, которую мы наблюдаем с момента развала Советского Союза, расшатала здоровье российских школьников в максимальной степени.
Сейчас — под чутким идейным руководством Андрея Александровича — школа отступает на позиции, заранее подготовленные американцами. Теперь главная задача ученика — зазубривание отдельных фактов. Учителя не должны пытаться не то что преподать, но хотя бы обозначить связи между ними. Да и единый государственный экзамен проводится в формате, проверяющем — и соответственно поощряющем — всё то же бездумное запоминание фактов, без малейшей попытки выяснить степень понимания законов, порождающих и объясняющих эти факты.
Убийственность такой мозаичной картины мира для творчества очевидна хотя бы на примере новомодного клипового монтажа. Отечественные клиподелы, объявившие себя новым поколением кинорежиссёров, загубили эпатажной экранизацией уже не один классический сюжет…
Вдобавок рваное фактоцентричное мышление чудовищно затратно. Ещё два с половиной века назад выдающийся французский просветитель Клод Адриан Гельвеций сказал: «Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов». Из грамотно подобранной совокупности взаимосвязанных правил и методов можно извлечь по мере надобности столько следствий, сколько не удастся зазубрить за всю жизнь. Естественно, в совокупность должны входить правила и методы выведения следствий — те самые логика и математика, которые представляются министру избыточными. Вообще структура фундаментальных — составляющих изначальную основу для всего последующего развития — знаний ни в коей мере не случайна, как кажется многим ретивым реформаторам образования. Изучение всей этой структуры в школе — хоть средней, хоть высшей — отнимет несравненно меньше сил и времени.
А уж зазубривание массива фактов, вошедших в школьную программу потому, что без их знания попросту невозможна никакая активная деятельность в современном стремительно развивающемся мире, и подавно оказывается непосильной задачей для изрядной части учеников, хотя любому из них под силу вывести все эти факты по Гельвецию — из правильно преподанных принципов. Вот вам грандиозный резерв снижения учебной нагрузки, того самого сохранения и укрепления здоровья школьников, ради которого министр готов оскопить их разум!
