Истинная наука, по Гегелю, есть САМОТВОРЧЕСТВО РАЗУМА. Именно в ней, в науке, "абсолютное преобразует себя в объективную полноту, в совершенное, само на себя опирающееся целое, не имеющее вне себя основания, но основанное только через само себя в своем начале, середине и конце".

Возьмем популярных в России НАУЧНЫХ фантастов. "Волны гасят ветер" братьев Стругацких, финальный роман цикла о Мире Полудня. Там люди, приобретшие новое качество – люденов, – занимаются Синтезом Разума. Вот книги Станислава Лема. "Фиаско", завершающее цикл о пилоте Пирксе, и "Осмотр на месте", венчающий приключения звездопроходца Ийона Тихого. В «Фиаско» – автоэволюция, творение разумом самого себя. В "Осмотре на месте" – превращение природной среды в полностью искусственную и разумную. Предел воображения фантастики до тех пор, пока она остается научной. И – ИНЖЕНЕРНЫЕ задачи если не настоящего, то совсем уже недалекого будущего.

Но в категориях философии, гусиным пером при свете свечей, прусский мудрец писал об этом два века назад.

Вот один образ, использовавшийся Гегелем, в старом переводе позапрошлого века. "Если зародыш сам по себе есть будущий человек, то он еще не человек сам ДЛЯ СЕБЯ; таким становится он, лишь когда его разум постигнет развитие того, что составляет его сущность".

Наверное, тем, кто работает в сфере Искусственного Интеллекта, и даже не теоретикам, а инженерам, есть смысл повесить эту цитату над столом, вместе с Минским и Курцвайлем, и познакомиться подробнее с диалектическим методом Гегеля. С этим змеем чистой диалектики, рождаемым из ничего, из совершенно бессодержательного понятия чистого бытия, набирающим силу в противоречиях и конфликтах и спиралью взлетающим в небеса, сбрасывая с себя эмпирику.

Количественные изменения в какой-то момент рождают новое качество.

Но это, напомним, категории философии. А когда же и как человечество столкнулось с эффектом качества, рожденного количественными изменениями, в позитивных науках и инженерной практике?

Еще во времена феодализма с фактором масштаба столкнулись при строительстве зданий культового назначения. В 1472 году в Москве строится Успенский собор – главный кафедральный храм, в котором совершался государственный акт "посажения на стол" великого князя, кстати, вступившего в брак с византийской принцессой Софьей Палеолог. Храм строился на месте старого Успенского собора XIV века. Московские зодчие Кривцов и Мышкин возвели его по образцу Успенского собора во Владимире, – заметьте, конструировалась гиперреальность, в которой Иван III выглядел бы и наследником могучих владимирских князей, и в то же время – византийских кесарей. Двуглавый орел императоров пришелся здесь весьма ко двору…

Но подвела строительная механика. Почти законченный храм, вызывавший восхищение современников, рухнул в 1474 году. Дело было в том, что он ПРЕВОСХОДИЛ по размерам владимирский прототип, и выбранная конструкция не обеспечивала структурной прочности. (Разговоры о коррупции и низком качестве раствора оставим на совести псковских зодчих, привлеченных в качестве экспертов.)

Короче говоря, реконструкцию Кремля предоставили розмыслу итальянца Фиораванти, прозванному "ради хитрости его художества" Аристотелем. Именно он и возвел Успенский собор (1475–79), создав, на базе строительных технологий Возрождения, в том числе и расчетных, шедевр, в котором изысканность владимирской традиции слилась с суровым лаконизмом традиции новгородской.

Но это – статика. И самый что ни на есть классический сопромат. А когда европейская наука столкнулась с влиянием масштаба на динамические процессы?

ЦИТАТА

Нация, которая стремилась обеспечить за собою несоразмерную долю благ морской торговли, прилагала все старания для исключения из участия в них других наций или присвоения себе монополии мирным законодательным путем, или запретительными постановлениями, или, – когда эти пути не приводили к цели, – прямым насилием.

Алфред Тайер Мэхэн, «ВлиЯние морской силы на историю 1660—1763»

Это произошло во времена абсолютизма с его господствующим экономическим учением – меркантилизмом, с нуждой абсолютных монархий во все больших и больших суммах денег на содержание постоянных армий, бюрократий и, конечно же, себя, любимых. А большие деньги приносила всегда международная торговля. И когда товарообмен вышел из Средиземноморья, освоенного еще античностью, в океаны, потребовалось резкое увеличение размеров кораблей с резким повышением их мореходных свойств.

Но кроме «сопроматовских» проблем масштабирования, типичных и для наземных сооружений, обнаружились проблемы новые. Динамические.

Дело в том, что, строя увеличенную копию корабля, являвшегося отличным "ходоком", корабелы обычно получали не устраивавший их результат. Хотя обводы были скопированы точно. И – наоборот. Результаты при изменении масштаба разочаровывали…

Проблема требовала решения. Во Франции, пытавшейся завладеть властью над морями, в 1775 году проводились опыты академиков д’Аламбера, Кондорсэ и Боссю по выявлению законов сопротивления водной среды. В Англии, океанским первенством владевшей, проводил в 1795–98 годах, в Гренландском доке, близ Лондона, весьма обстоятельные для своего времени, опыты Бофуа.

Задача была решена лишь в 1870 году Вильямом Фрудом (William Froude, 1810–79). Применив к сопротивлению жидкой среды принцип механического подобия систем, сформулированный еще Ньютоном, Фруд ввел критерий Fr, позволяющий воспользоваться законом подобия в приложении к сопротивлению корабля и геометрически подобной ему модели.

Критерий, или число Фруда, характеризует соотношение между инерционной силой и силой тяжести, действующими на элементарный объем жидкости или газа. Fr = v2/gl, где v – скорость течения (или скорость движущегося тела), g – ускорение силы тяжести, l – характерный размер потока или тела.

То есть появилась возможность, зная размеры меньшего корабля или модели, получить по соотношению характерных размеров оценку сопротивления корабля большего.

В 1870 году в Лондоне был сооружен Опытовый бассейн, где проводились испытания моделей кораблей для выявления наилучших обводов. Для обработки экспериментальных данных применялось высокотехнологическое по тем временам вычислительное устройство – счетный логарифмический цилиндр.

В России Опытовый бассейн был учрежден в 1892 году и построен на миллион рублей, сэкономленный Дмитрием Ивановичем Менделеевым при разработке бездымного пороха – великий химик уложился всего лишь в 500 тысяч.

Алексей Николаевич Крылов, заступивший в заведование этим бассейном в 1900 году, рассказал в своих мемуарах о занятных нарушениях принципов подобия, допущенных при строительстве научной лаборатории, для которой критерии масштабируемости являются основными.

При строительстве отечественного Опытового бассейна было дано задание в точности скопировать бассейн Фруда. Поэтому все механизмы были заказаны шотландской фирме Kelso. Но фирма эта была типично приборной. А приборы-то в девятнадцатом веке были мелкими – век Большой Науки еще не наступил. И поэтому часы с электрической записью полусекунд были превосходны, но динамометр сделан из тонкого кровельного железа, рельсы измерительной тележки набраны из коротких, всего лишь двухметровых кусков… Естественно, все это негативно сказалось на качестве измерений, и Крылову пришлось немало потрудиться, чтобы устранить эти ошибки.

Другой ранний случай знакомства науки с переходом количества в качество – баллистика. Настигнув корабль или судно противника (конкурента), в него неплохо было бы пострелять… Еще сэр Исаак Ньютон в 1719 году производил опыты над временами падения стеклянных пустых шаров с башни собора Св. Павла в Лондоне. Сопротивление воздуха движению шаровых снарядов исследовали Робинс (1742), Борда (1763), Гютон (1786)… Затем перешли к снарядам продолговатым. Работы Маиевского (1868–69), обобщения Чебышева… К концу позапрошлого века стало известно резкое возрастание сопротивления воздуха вблизи звукового барьера. Современный же принцип измерения сверхзвуковых скоростей по значению числа Маха основан на применении не абсолютных величин, а масштабных критериев.