"НАУТИЛУС"

«НАУТИЛУС» и другое.  

Страсти по Наутилусу.  

Много лет назад, наверное, около полувека, если не больше, некая группа школьников, руководимая неким же учителем, провозгласила в печати, что Наутилус капитана Немо невозможен: он слишком пустотелый и не сможет погружаться в глубины океана. То есть он не может быть подводной лодкой. Брался ли кто опровергнуть эту голословную «истину», я не знаю. А вот сторонники этого нашлись. И множество. Инженер-кораблестроитель А. Гросман в журнале «Наука и жизнь» (№2 – 1968) опубликовал статью «Комфортабельный Наутилус и тесная Пантера», где он доказывал невозможность Наутилуса как подводной лодки.  

Некто В. Ланге в своём пособии для учащихся «Физические парадоксы и софизмы» (1968 г. Третье издание) почти дословно переписал статью А. Гросмана как одну из занимательных задач.  

Некий доброхот, сочувствуя Жюль Верну, написал, что автор конечно же знал о невозможности погружения Наутилуса, но это было, якобы, «фантастическое допущение» и «не будем строго судить автора», иначе не было бы таких романов…  

Наконец, фантаст А. Балабуха подкинул вопрос о Наутилусе в редакцию журнала «Уральский следопыт» на викторину по фантастике, причём со вполне определённым «знанием» об ответе.  

Результаты «Викторины – 77» журнала «Уральский следопыт» были опубликованы в №12 за 1977 г. Оценка результатов по вопросу о Наутилусе показала, что и читатели, и сам журнал считают, как и все вышеперечисленные, что Наутилус «слишком пустотел», чтобы быть подводной лодкой: он не сможет погружаться.  

В «Викторине – 77» я тоже участвовал, И, наверное, как и все остальные бодро и шустро написал ответ по вопросу о Наутилусе. Стандартный, заранее известный ответ, что Наутилус не может быть подводной лодкой. А потом подумал, что надо бы самому посчитать Наутилус, хотя бы приблизительно, чтобы не повторять известное с чужих слов, не быть голословным. Наверное, захотелось и похвастаться, что я единственный, кто к ответу приложит и вычисления. Вроде бы ничто другое мной не руководило. Хотя сейчас можно было бы наврать: что было, якобы, предчувствие… Нет. Чётко и ясно я верил, что Наутилус невозможен, и не текст, а рисунки более всего убеждали в этом. Рисунки – да, были слишком уж роскошными для размеров подводной лодки. Конечно, и в тексте были кой – какие несуразности, но главного вопроса это не касалось.  

Итак, требовалось рассчитать Наутилус в самом первом приближении: на соответствие его массы его объёму. Если масса лодки окажется больше массы вытесняемой ей воды, то лодка тут же затонет, без всяких расчётов. Если же масса лодки будет меньше массы вытесняемой вытесняемой лодкой воды, то лодка останется на плаву, и степень её погруженности будет зависеть от разницы масс лодки и вытесняемой ей воды. Эта разница устраняется закачиванием воды в балластные отсеки.  

Как известно, основной вес лодки – это вес её корпуса, то есть, в случае с Наутилусом – это вес её двойного корпуса. (И как я в дальнейшем предположил, именно этот вес не учитывали все те, кто «доказывал» невозможность Наутилуса как подводной лодки. Уж с какой целью? Или без всякой цели, от безграмотности?  

Для этого (для расчётов) нужны были исходные данные, указанные в романе, и некоторые самые простейшие знания математики. Книги под руками не оказалось, пришлось по памяти прикинуть объём, следовательно и водоизмещение, вес – и по этим данным прикинуть толщину стен (т. е сплошных бортов) корабля. И если толщина стен окажется заоблачной – то всё ясно. Но толщина оказалась вполне приемлемой – примерно 5 – 10 см! Что за ерунда, подумалось, наверное, данные по корпусу в книге не такие. И начал считать корпуса различной конфигурации: простой цилиндр, сигарообразный цилиндр, цилиндр с конусами на торцах, и даже два конуса, соединённых основаниями. Цифры не очень-то отличались друг от друга, и толщина стенок лодки везде получалась удовлетворительной. Да! И неужели я наткнулся на всеобщее заблуждение? Вот только надо найти книгу и по её данным всё пересчитать.  

У соседа нашлась драная – передранная, без обложек книжка, и в ней указывался только один корпус и 5 см его толщины. Но я-то отчётливо помню, что корпус был двойной. (То есть, ещё 5 см стали. ) Оказалось, что книга была адаптирована, специально для "слабого" разума детей. В очередной раз я проклял эти сокращённые издания, где всё самое интересное и ценное выбрасывалось, якобы для пользы детей, а в действительности – чтобы их слабый разум и не развивался далее, не получая пищи для ума.  

Наконец я достал хорошо переведённую книгу. Все расчёты по новым данным совпали с моими же расчётами предварительными. Всё стало на свои места. Жюль Верн был прав, а его обвинители, а тогда я знал только самых первых, школьников, были просто безграмотны вместе со своим учителем.  

Я решил, что кто-то догадался проверить расчёты Жюль Верна, убедился в его правоте, и послал задачу о Наутилусе на Викторину. (Про инициатора "следствия" о Наутилусе фантаста Балабуху я и забыл).  

Итак, свой новый ответ и с некоторыми доказательствами я отправил на «Викторину – 77». Но, как оказалось, доказать свою правоту людям, совершенно незнакомым даже с элементарной математикой (в том числе и очень «грамотным» 10-ти классникам), дело безнадёжное.  

Из итогов викторины я узнал о «инженере – кораблестроителе А. Гросмане», узнал о различных толкованиях закона Архимеда, узнал об уровне подготовки наших школьников, будущих наших инженеров – кораблестроителей. Печальная это была подготовка: десятиклассник некто N… сформулировал свой закон – «пустотелое тело погружаться не может…». (Интересно, что сказали по этому поводу его учителя математики и физики, или они тоже не верили в Наутилус? ). И как выразился один из участников Викторины: «даже не углубляясь в подробности видно» и т. д.  

Статью Гросмана я быстро нашел и тут же вспомнил, что я её когда-то просматривал и тоже «не углубляясь» -- к чему воду мутить, когда и так всё понятно. Теперь же я внимательно перечитал её и ужаснулся. И первая мысль была – вот почему у нас так часто тонут и лодки и корабли. И вторая мысль – а как же журнал пропустил эту статью, ведь она полная физическая и математическая нелепость, (« 1350 тон железа занимают объём всего в 115 кубометров» и такое было в статье! ) и неужели в штате журнала нет ни одного человека, знающего азы математики, или хотя бы консультанта такого? Журнал-то называется «Наука и жизнь»! (Легко же посчитать, что 1350 тонн железа занимают объём более 170 тонн. )  

Если посчитать плотность, или удельный вес вещества из данных Гросмана, т. е. 1350 т. железа разделить на 115 м3 то получим в результате примерно 11, 74 т/м3, то есть полученный результат (удельный вес) указывает на грязный ТОРИЙ из группы актиноидов, но уж никак не железо). У железа же удельный вес = 7, 8. И вот с такими цифрами Гросман что-то «доказывает».  

Вот так или примерно так я разжёвывал все «постулаты» статьи Гросмана для журналов «Уральский следопыт» и «Наука и жизнь». И так несколько лет.  

После пары таких писем из ж. «Наука и жизнь» пришёл скромненький ответ, похожий на блеяние невинного ягнёнка. Писали, что «мы не знаем, откуда Гросман взял свои цифры». ( Не знают, но напечатали! Жёлтая пресса какая-то! ). Далее, «мы не можем найти Гросмана и спросить у него», (Или это 5-я колонна, уже тогда забрасывала в наше образование гнилые факты? ) и «в таком-то номере нашего журнала в статье Надъярных есть опровержение статьи Гросмана». Это уже кое-что.  

Разыскал я эту статью, и вспомнил, что и её читал когда-то, но никакого опровержения не видел, и только сейчас, после двух – трёх просмотров обнаружил в каком-то уголке, в коротенькой сноске, мельчайшим шрифтом сказано о некоторой ошибочности» статьи Гросмана.  

«Некоторая ошибочность»-- объявить подводную лодку неподводной.  

Что делало с людьми советское понимание престижности, журнала, в данном случае. И напечатана-то статья была спустя несколько лет после статьи Гросмана – тоже из тех же соображений, соображений престижности. ( И о бесполезности технической цензуры, о чём я писал в одной из своих заметок)  

Что же касается журнала «Уральский следопыт, то он хранил полное молчание.  

Полнейшее, тёмное и непробиваемое. На математические доказательства и мои мысленные эксперименты реакции не было.  

На морально- этические и исторические доводы ответов не было. А доказывать что-то в пустоту – это всё равно что бой с тенью: никого не поразишь, а устать – устанешь.  

Продолжение следует.  

* * *  

Вот, примерно такие мысленные эксперименты я приводил.  

Возьмём 1 кубометр железа, можно и украсть, но он слишком тяжёл, поэтому мысленно возьмём – это легко, просто и уголовно ненаказуемо. Итак, кубик железа с гранью 1 кв. метр. Вес его будет 7, 8 тонны.  

Один из читателей журнала «Уральский следопыт» утверждал, что «пустотелое тело погружаться (т. е. тонуть) не может». А сколько же у нашего кубика "выскоблить" изнутри железа, чтобы он, кубик, стал пустотелым? И не стал тонуть?  

Как сделать такой кубик пустотелым и способным плавать можно объяснить и не прибегая к высшей математике. Если такой кубик опустить в воду, он вытеснит 1 кубометр воды. Следовательно, на него будет действовать выталкивающая сила в 1 тонну, то есть он потеряет из своего веса 1 тонну. А сам железный кубик весит 7, 8 тонны. Следовательно, чтобы он получил равновесие с водой, из него надо «выскоблить» 6, 8 тонн. железа. (А не какие-то литры)  

Один прямоугольный слой, или срез толщиной в 1 сантиметр из нашего кубика весит 78 кг, следовательно, чтобы в кубике остался вес в 1 тонну, для него надо оставить 13 таких срезов, или прямоугольных лепёшек, или 13 сантиметров – это будет чуть больше 1 тонны. Остальное –выбрасываем. (Или оставляем на постройку Наутилуса)  

Но 13 оставшихся квадратных лепёшек не вытеснят кубометр воды, поэтому потонут.  

Но из оставшихся 13 сантиметров объёма можно сделать кубик, равноценный по объёму первоначальному, то есть в 1 кубометр.  

Для этого нужно разрезать оставшуюся часть на квадратные лепёшки толщиной в 2 сантиметра.  

Получится 6 лепёшек по 2 сантиметра и одна в 1 см. Из 6 толстых квадратных лепёшек, (а у куба как известно 6 граней), используя каждую как грань куба -- построить куб, который будет плавать, потому что он будет чуть-чуть легче тонны. (Конечно, если мысленно же загерметизировать все его стыки, чтобы вода не протекала)  

Но если на него положить оставшуюся лепёшку в 1 см, то куб потонет, потому что он станет чуть-чуть тяжелее 1 тонны. Вот нам и прообраз Наутилуса: довольно тонкие борта, и довольно просторный, «пустотелый» внутри корпус.  

(Если же состыковать два таких кубика, то получим экономию метала в две грани, а объём внутренней части увеличится в два раза. И так далее... )  

* * *  

Я напоминал редактору отдела фантастики, что Я. И. Перельман, великий популяризатор науки и искусный ловец ошибок в литературе, который даже у Г. Уэллса нашёл очень важную ошибку, и тот у Жюль Верна ошибок, связанных с законом Архимеда, не нашел. Я напомнил редактору, что современником Жюль Верна был знаменитый Эйфель и другие столь же искусные инженеры, (не чета гросманам) и по многим техническим вопросам писатель советовался с ними. Я ещё раз напомнил, что так же, как и все остальные, тоже первоначально не верил в Наутилус как в подводную лодку. Не верил, пока не посчитал. Надо только сесть и посчитать! Неужели это так трудно?  

В это же время я случайно увидел книжку В. Ланге, и по названию почувствовал, что в ней не обошлось без задачки о Наутилусе. Вот, подумалось, союзник будет в споре с редакцией: фамилия не великая, но что-то математическое есть в ней. Наверняка задача здесь решена правильно.  

Увы и ах! Автор почти дословно переписал бред Гросмана, и бездоказательно подтвердил его правоту. Пришлось и с ним вступить в переписку. И где-то на второе моё письмо пришел ответ. Автор признался, что недостаточно критически воспринял данную задачу, и согласился с правотой Жюль Верна, и прислал в подтверждение свои расчёты Наутилуса. А следующие строки неприятно меня поразили. Написать правильный ответ в своём «Пособии для учащихся» автор не захотел, Высказался, что лучше изъять задачу из книги, чем объясняться с читателями, от конфуза подальше. А взамен, меня он попросил. проверить все собранные им задачки на правильность… Ну да, нашел Геракла, 128 задач, на самые разнообразные темы. И сколько у него было уже рецензентов. С профессорскими званиями. И куда и как они смотрелм?  

Вот так я лишился одного, кто поверил и проверил, но испугался исправить.  

Попутно продолжалась переписка с журналом «Уральский следопыт». То есть, односторонняя попытка установить контакт с моей стороны и полнейшее молчание с той стороны, со стороны журнала. Все мои письма были безответны, как в бездну писал я. Было впечатление, что письма мои никто не читает, просто выбрасывают в корзину. Несмотря на всё новые и новые доводы с моей стороны, несмотря на авторитет отца и сына Пикаров, которые создали не только самый глубоководный батискаф, но и построили мезоскаф, на котором группа учёных исследовала большую часть Гольфстрима, а затем построили прогулочную подводную лодку столь же просторную и «пустую» внутри, как салон современного авиалайнера!  

Но никакие примеры и ссылки на зарубежных авторитетов не действовали. Как я не изощрялся в этом. Какие только мысленные эксперименты не предлагал. Всё – в пустоту. Как будто я вечный двигатель кому-то предлагал. Как заявили в своём подведении итогов устами одного десятиклассника!, что «пустотелый предмет никогда не потонет» -- это такая новая современная трактовка закона Архимеда, специально для десятиклассников -- так и стояли на своём, тупо и молча, молча, молча.  

* * *  

Моя наивная вера в математику столкнулась с незыблемой советской верой в авторитеты, причём авторитетом часто, очень часто в том обществе становился человек не знающий, а руководящий, (как современные менеджеры) и чем выше был его руководящий статус, тем авторитетнее было его мнение. А математику, и вообще науку, мало кто признавал.  

Наоборот, похвалялись некоторые, что они не знают и не любят математику. (Своеобразное толкование математики услышал я в канун миллениума – то есть, смены столетий, если говорить по-русски, -- в деньгах одна математика, а во времени – другая математика. Во как! Во имя своего невежества можно даже новую математику придумать. Бедный Борис Николаевич! То-то он путался в этом миллениуме – наверное, разных специалистов слушал. )  

И пришёл я к выводу, что клин надо вышибать клином, и что на хитрую ж задачку нужен столь же хитрый ключ, и что авторитет можно побить только другим авторитетом. Где вот только найти этот нужный авторитет, и в то же время знакомый с темой. Перельман бы, конечно, меня выслушал, но в то время я ещё не имел связи с тем светом.. Опыт общения с Ланге я уже описал, некоторые научно-популярные журналы оказались совсем не научными. (Вот ответ журнала «Техника-молодёжи»: «реабилитация Жюль Верна нас не интересует»)…  

Оставалось только обратится к знатокам Жюль Верна. А таким, и лучшим, в Советском Союзе, был только Е. П. Брандис. Вот ему-то я и написал, не очень то и надеясь на ответ.  

И завязалась у нас переписка, довольно длительная, и до самой смерти писателя. На изложенную мною проблему – ложное и неграмотнее обвинение Жюль Верна в незнании закона Архимеда, Е. П. сразу же признался, что в математике он не силён, но в Клубе Фантастов у него есть довольно влиятельные знакомые. История темы его также заинтересовала, и я изложил ему всё – то, что знал. А мне Е. П. в скором времени переслал письмо Лисова, написавшего книгу «Тайна гибели Трешера». Письмо это окончательно убедило Е. П. в моей правоте.  

И он предложил мне написать статью о «Наутилусе» для модного тогда молодёжного альманаха – «Хочу всё знать», но с условием – без математики. И это озадачило меня ещё больше. Конечно – плохо без математики, но главное-то: по тогдашним моим представлением это было не вполне корректно -- в другом издании оспаривать правоту свою.  

Так что я ничего не написал. Может быть и зря. И, конечно же, Брандис очень много сделал для того, чтобы убедить редактора журнала, в моей правоте, и убедил. Или подействовал авторитетом, что вернее. И в конце концов к какому-то юбилею Жюль Верна моя заметка о правоте Жюль Верна и о возможности существования «Наутилуса» как подводной лодки была напечатана в этом журнале. (Через два года после викторины).  

Редакция напечатала мою статью как «Мнение» читателя, то есть – математические доводы на них не подействовали, то есть их «мнение» осталось непоколебленным.  

Е. П. Брандис сообщил также мне, что он отправил этот номер журнала ( с моей статьёй) в жюльверновское общество, в Париж. Но всё равно осадок от «годов молчания» остался неприятным: столько сил и времени затрачено на то, чтобы убедить безграмотных в своей правоте.