Portfolio

Тайна "Марии Целесты" - великая тайна океана"
(продолжение)

Яков Гельфандбейн

VILE VORTICES - ПОДЛЫЕ ВОДОВОРОТЫ.

Так исчезают пароходы...
Совсем не так как поезда...

Легендарный Шерлок Холмс был непревзойденным мастером распознавания криминальных тайн. Он анализировал ситуации и использовал для анализа чувственных восприятия. Однако Конан Дойлу, создавшему легендарного Шерлока, при полном наборе признаков исчезновения экипажа "Целесты" удалось породить хотя и более чем убедительную, но лишь наивно-фантастическую историю Шебекука. Пресловутый дедуктивный метод в разгадке тайны богов моря оказался бессильным.

Анализ ситуативных гипотез производится на описании доступного множества признаков, связанных множеством вероятных отношений. Такое отображение называют графом ситуации. Его структура образуется множеством вершин, изображаемых кружками, каждому из которых соответствуют описания событий (подситуаций).
Вершины соединяются между собой содержательно описываемыми логическими отношениями, направление которых указывается стрелками и зависят от их характера. Множество наблюденных признаков событий составляет информационное наполнение вершин и связей. Пронумеровав вершины и связи, приписав им содержательное наполнение, можно получить наглядное представление какого-либо сценария - например. задуманной фабулы литературного произведения
Обладая графом - сценарием, легко одарить его героя способностями сверхъестественного анализа прошлого или, что важно для автора, предвидения будущего. Это позволяет лихо "закрутить" сюжет произведения, обеспечить способы и пути его "раскрутки": двигая действия героя по графу "задним ходом", даже усложняя ситуации "хитромудрыми" обстоятельствами, можно, не плутая в лабиринте сценария, эффектно удивить читателя, достигнуть самый неожиданный результат. Возникает вопрос: как использовать подобную процедуру для распознания скрытных ситуаций - таких, как исчезновение кораблей или их экипажей? Нельзя ли использовать граф для разгадки тайны"Целесты" и подобных ей?

Ответ следует немедленно: это наиболее эффективный путь анализа гипотез. Но для его реализации необходимо множество графов ситуаций, соответствующих сценарию гипотезы. Доказательство гипотезы требует для каждой из них полного множества графов. Можно ли построить такое множество? Полное множество построить нельзя - следовательно, и доказать гипотезу невозможно. Усеченное множество построить можно. Чтобы оно стало рабочим, на нем необходимо оптимизировать достаточное множество связанных с гипотезами наблюденных признаков и связей, отбросить малозначащие, выявить из них "ключевые", а затем обработать графы алгоритмами распознавания.

Перечисленные процедуры отражают технологию обработки графов, реализация которой утверждает или отрицает реальность принятой гипотезы. Случайность проявления признаков событий, приводит к избыточности и засоренности информации, либо к ее недостатку - чт -то может остаться и незамеченным. В отличие от Конан Дойла и других авторов жанра, интуитивно использовавших картинку в виде графа в качестве путеводителя по сюжету и ничего не знавших о математических операциях на нем, реализация перечисленных процедур его обработки привела к подтверждению реальности гидрографической гипотезы.

В эмоциональном возгласе представителя страховой компании Ллойда интуитивно отразились известные сегодня положения теории распознавании случайных ситуаций. Теория утверждает, что множество однотипных, случайных по имени объекта, месту и времени событий, происшедших на множестве однотипных, случайно наблюденных признаков неслучайных исходов, отражает закономерное явление. Если существует океан, кто-то должен в нем пропадать. Если существуют самолеты, какой то из них должен упасть. Сущность каждого случайного события, как совокупности связей его составляющих, закономерна.
Граф отражает физические составляющие события и раскрывает связи по каждому явлению в соответствии с сущностью гипотезы. Множество сценариев-гипотез, при их сопоставлении, отражает различные гипотетические сущности события, среди которых ищется наиболее вероятная. Обычно события группируют по классам гипотетических сущностей и подтверждают их принадлежность к тому или иному классу.

Подведем итог сказанному: подтверждение гипотезы предполагает выявление множества физических процессов и совокупности их отношений, породивших исход. Сущность одиночного события образует случайную ситуацию. Обобщение множества случайных однотипных ситуаций отображает явление. Конкретная ситуация отражается случайной информационной "оболочкой" - множеством признаков, зависящих от времени и условий ее возникновения и развития: в одном случае исследователя приводит в недоумение полное отсутствие признаков происшедшего, в другом - итальянская сабля или выжившая кошка. Процедура распознания сущности явления (подтверждение гипотезы) требует отображения породивших его "ключевых" причин и отношений между ними. Их выявление производится путем математической обработки информационной оболочки. Это помогает снизить засоренность информации и ее избыточность. Ключевые причины могут быть внешними и внутренними относительно объекта - фигуранта ситуации. В качестве внешних могут выступать явления природы (в том числе гипотетические) или воздействия объектов окружающего мира (например любимых фантастами чудищ или пиратов), в качестве внутренних - отношения на объекте (любимые отношения мира приключений создаются мятежом экипажа). Ключевая причина отображается множеством ключевых признаков. Множества ключевых причин и взаимосвязей на множестве анализируемых событий определяют рабочее множество графов, соответствующее гипотетической сущности явления. На этом множестве и реализуются процедуры анализа гипотезы.

В одной из наших публикаций, используя упрощенный метод анализа на граф-октавах, мы отвергли фантазии журналистов и писателей, создающих ауру правдоподобия загадочности вокруг тайны Бермудского треугольника, отнеся исчезновение судов (и, частично, их экипажей при сохранности судов), к действию неотразимых сил природы в соответствии с японской версией. Однако углубленное рассмотрение сущности явления показало, что эта версия отразила лишь причинную сущность его порождения, оставляя без анализа динамику последействия: множество отношений событий, структурирующих явление, намного сложнее, чем просто утопление и разрушение судна или самолета, а рассмотренная причинная сущность явления фактически более многообразна.

В этом очерке мы остановимся на результатах анализа классов явлений исчезновения и поглощения судна, разделяя их сущность по сценарию образования аккумуляторов летучих газов в условиях ламинарных течений. Ключевые вершины графа отображали ситуации на ключевых природных явлениях обсужденных выше, отношения соответствовали связям, специфическим для рассматриваемых событий. Были введены отношения, учитывающие динамику этапа "последействия" взрыва, как реакции среды, непосредственно окружающей объект воздействия - судно или самолет. Оптимизация на противоречивых критериях минимизировала влияние малозначащих и зашумляющих признаков проявления события. Результат, в виде оценки принадлежности события к тому или иному классу явлений в рамках гипотезы, принимался по трем правилам различной строгости и утверждался по правилу "два из трех". Это привело к подтверждению сценария гипотетической версии с максимально возможной вероятностью в пределах 73-82% по достоверности. С инженерной точки зрения такое качество вполне приемлемо.

Анализ показал, что ключевым событием явления гидрографической гипотезы в классе мгновенного исчезновения судна (самолета) является высокая, относительно внешних возмущений, чувствительность колебательной системы "пузырь-свод-среда". Система приходит в неравновесное состояние (взрывается) не только и не просто при нарастании статического давления в пузыре до величины, способной преодолеть силы, превышающие сопротивление пограничного слоя пузыря и свода в целом или сил удерживающих систему в состоянии остойчивости. Ее взрыв может произойти в любую, даже штилевую погоду, при незначительном по мощности одиночном импульсе внешней силы в области резонансных частот, возмущающем устойчивый характер собственных колебаний системы. Роль такого импульса могут играть колебания самой незначительной мощности, проходящие сквозь глубины водной толщи, провоцируемые движителем плывущего на поверхности или в глубине судна, даже парусного или весельного, или акустические колебания воздуха, сопровождающие работу движителей самолетов. В этом случае газовый пузырь играет коварную роль ловушки, поджидающей свою жертву. Но нарушить равновесное состояние системы могут и изменения сил пограничного трения течений, возникающих в динамике обтекания неровностей придонного рельефа и создающих колебания, спектр которых содержит резонансные частоты "конструкции" аккумулятора, и колебания среды, порождаемые движением обитателей морских глубин. Попадание в облако такого взрыва - дело злокозненного случая.

Пограничная "газ-вода" пленка пузыря несет на себе покрывающий слой гибкого свода. Усиленная его собственной несущей способностью, она уравновешивает давление многотысячетонных перемещающихся масс воды. Напряжения, разрушающие пограничную пленку, могут превысить свои критические значения в любой случайный момент времени, а взрывы, порождаемые воздействиями штормовой среды, особенно небольшие, могут оставаться незамеченными даже с судов, курс которых пролегает вблизи от места выхода дисперсного облака. По печальной традиции печальный исход для тех, кто становится их невольным фигурантом, относят обычно на штормовые шквалы и штормовое волнение поверхности, связанные с атмосферными явлениями. Так проще, хотя уже древние упоминали таинственное "вскипание" моря за Гибралтарскими столбами, а таинственные блуждающие огни горящих на поверхности Саргассова моря газов, приводили в недоумение еще Христофора Колумба. Но что же случается с судном, волею случая попавшим в облако взрыва, каков механизм его последействия?

Уже Великий Архимед понимал, от чего зависит плавучесть судна и его осадка. Однако лишь в 1876г., после длительных дебатов, Английский парламент принял законопроект о грузовых марках, указывающих осадку и угрозу утопления судна. В наше время действует конвенция о грузовой марке 1966 года. Существует много ее разновидностей, но все они объединяются под названием "Диск Плимсоля", по имени Самюэля Плимсоля, члена Английского парламента, много сил отдавшего борьбе за безопасность судоходства.

Марка указывает осадку судна для разных условий плавания, связанных с изменением удельного веса воды, главного фактора, обеспечивающего плавучесть. В условиях замещения воды газо-водяной дисперсной смесью, при переходе дисперсным облаком взрыва границы "вода-воздух", возникает явление инжекции: у основания столба вертикально направленного скоростного потока образуется вакуум, создается "вакуумный насос". Происходит подсос со сверхзвуковой скоростью воздушных и распыленных водных масс с поверхности, в свою очередь увеличивающий скоростной напор в образованном газовом столбе или, скорее, в "трубе", пронизывающей окружающую воздушную среду. Это создает условия для мгновенного поглощении судна, как этапа последействия прорыва продуктов взрыва, достаточного для создания "трубы" с размерами, превышающими его размер.

Составные фазы реакции судна на резкое уменьшение удельного веса воды замещающей её дисперсной смесью и сопутствующий этому направленный вверх гидропневматический удар определяются эффектом "пробки шампанского", разрушением корпуса, проваливанием его крупных останков в глубину и уносом распыленных мелких частей газовым облаком в атмосферу. Завершающая фаза этапа - двойное "схлопывание": гидроудар водных масс, сходящихся после выхода дисперсного облака, и пневмоудар воздушных масс, сходящихся после его прорыва в верхние слои атмосферы. Схлопывание завершает поглощение останков, в том числе, падающих в воду после уноса. Такой сценарий этапа последействия разыгрывается при попадании в дисперсное облако взрыва металлических и деревянных судов открытых конструкций, в частности, парусных и весельных. Длительность этапа не превышает времени, потребного для выхода газов и схлопывания водных и воздушных масс. Последняя точка поставлена, концы в воду!

Для современных металлических судов характерен иной этап последействия. Их внутренние объемы имеют обычно ограниченное сообщение с внешней атмосферой. Многие из них снабжаются лишь дренажными приспособлениями и уравнивающими давление устройствами или принудительно-вентиляционными установками (танкеры, транспорта для перевозки твердых, жидких и сыпучих возгорающихся и распыляющихся грузов, обычные суда с задраенными иллюминаторами). Отсеки и боевые части военных кораблей, с целью снижения вероятности радиоактивного заражения экипажа при ведении боевых действий, как и подводные лодки, снабжаются регенерирующими воздух установками и полностью изолируются от атмосферы.

Морской закон, выработанный Международной конференцией 1928г., ужесточил требования изоляции внутренних объемов и потребовал обеспечения надежности закрытия люков и лацпортов коммерческих судов. Такая изоляция внутренних объемов от атмосферы в силу громадного перепада давлений в них и высоким разряжением газовой трубы дисперсного облака в момент попадания в эту "трубу" судна образует другой и также хорошо известный феномен. Кто из нас не любовался разрывами мыльных пузырей или не пугал окружающих безобидным, но оглушительным взрывом надутого силой легких простого бумажного кулька? Прорыв свода придонного газового пузыря, противостоящего давлению многотысячетонной толщи воды, в совокупном воздействии на судно всех порождаемых взрывом факторов, мощнейшим из которых является "эффект кулька", приводит к тому, что судно не просто пропадает с поверхности воды. Еще не успевая погрузиться в морскую пучину - до схлопывания водных и воздушных масс - оно в дисперсном облаке разрывается, подобно мыльному пузырю, под действием сил, порождающих "эффект кулька". И чем прочнее корпус судна, тем разрушительнее его эффект.

Под воздействием скоростного восходящего столба газо-водяной дисперсной смеси, оно, со всем своим населением и содержимым, превратившись в мелкие или газообразные частицы, уносится в верхние слои атмосферы, представляя океану возможность поглотить только то, что возвращается из поднебесья в виде жалких останков. Закрытые суда с особо прочными, броневыми корпусами, если и могут как-то противостоять такому воздействию, мгновенно теряют плавучесть за счет резкого уменьшения удельного веса среды и большой собственной осадки. Механизмы последействия, таким образом, многообразны, и зависят, в том числе, от свойств фигуранта - объекта действия и образуют различные фазы этапа, приводящие к несходным исходам: исчезновения судна или его поглощения. Независимо от характера этапа последействия, явление характеризуется двумя стадиями: образование и равновесное состояние газового аккумулятора, его взрыва и прорыва газового облака в атмосферу. Фигурант процесса может включаться в него, либо провоцируя взрыв, прерывая равновесное состояние в любой момент этой стадии, либо попадая в облако взрыва, уже вызванного иными причинами. Вот и объяснение всегда безрезультатных поисков не только исчезнувших судов и их экипажей, но и следов топлива на морской поверхности и останков, способных держаться на плаву. Проза гибели!

Если же говорить о поглощении судна, то при любой ситуации, отличной от попадания в трубу дисперсного облака, всплывут его останки - например, пятна жидкого или твердого топлива, различные предметы, держащиеся на плаву. Это признак, дифференцирующий характер исхода. Взрывом же малой мощности, недостаточной для полного поглощения судна, тем же дисперсным облаком, порождаются вертикально или косо направленные силы и их моменты, способные опрокинуть, перевернуть его, либо, оставив на ровном киле, заполнить открытые объемы осаждающейся из облака водой, сорвать плохо закрепленные части такелажа и предметы, находящиеся на палубе, и вынести их за борт.

Исчезновение самолета связано с воздействием тех же факторов, ведущих к мгновенному исчезновению подъемной силы крыла, отсечке двигателей и мгновенному разрушению движителей и конструкции планера за счет исчезновения лобового сопротивления и действия вертикально направленного импульса ударной силы газового потока. Однако вполне очевидно, что воздействия только "эффекта кулька" за счет перепада давления внутри самолета и разряжения газового облака, превышающего разряжение атмосферы, более чем достаточно для его превращения в "мыльный пузырь". Изменяется лишь терминология: термин "поглощение" должен восприниматься как "падение", да и то применительно к тем останкам, на которые могут воздействовать силы тяжести.

Заметим, что главной отличительной особенностью гидрографической гипотезы, является порождение вертикально направленного сверхскоростного газо-водяного дисперсного потока. Известны гипотезы, связанные с потоками, образующимися и перемещающимися в горизонтальной плоскости. В этих гипотезах, однако, первопричины их зарождения не связываются с гидрографией океана.

Кстати, известны случаи, когда пилоты самолетов, на подлете к облаку газового взрыва, успевали передать сообщение о внезапных изменениях условий видимости и оптических свойств атмосферы. Не исключено, что это связано с распылением в дисперсной газо-водяно смеси пылеобразных останков выброшенного взрывом гниющего материала жидкого дна и твердых частиц каркаса и свода пузыря. Можно предположить, что это свидетельствует также, о достаточно длительном времени, потребном для преодоления вырывающимися газами больших толщ воды и о высоких статических давлениях внутри пузыря, создающих большие массы свободного газа.

Обсудить этот текст можно здесь