что такое турбулентное время
Как жить в условиях турбулентности: 10 инструкций Ирины Хакамады
Участники проекта «Сноб» узнали рецепт успеха Ирины Хакамады, посетив ее лекцию «Самоидентификация в условиях турбулентности». Мы приводим ключевые тезисы лекции
Поделиться:
1. Оцените момент. Как вы думаете, с чего надо начать самоидентификацию: с того, чтобы определить, кто вы, или осмотреться кругом и понять, что представляет собой мир вокруг? По мне, сначала нужно разобраться с этим миром. Я определяю состояние мира на сегодняшний день как турбулентность. После того как я придумала характеристику «турбулентность», ее подхватил министр финансов и все остальные. Что значит турбулентность? Это значит, в один и тот же момент возникает множество мощных разнонаправленных социальных трендов, и невозможно понять, какой тренд доминирует. В России, пожалуй, даже двойная турбулентность: управление страной специфически организовано, нет институтов и правил, власть стремится подавить индивидуализм и насаждает образ врага. Думаю, трясти нас будет ближайшие лет десять. Турбулентность усугубляется влиянием интернета, экологическими проблемами и противостоянием ресурсных и ресурсопотребляющих стран.
2. Перезагрузитесь. Что делать с самим собой в период турбулентности? Если все, что происходит вокруг, вас беспокоит и делает печальным, значит вы… глючите! Что ж, это нормально. А если вы глючите, нужно перезагрузиться. Для начала выключитесь: отрежьте от себя все информационные потоки мира — выйдите из фейсбука, отключите телевизор хотя бы на сутки, а лучше выбросите. Только отгородив себя от информационного потока и социума, нужно начинать самоидентификацию, вооружившись бумагой и ручкой. Можно простимулировать свое образное мышление классической музыкой — не роком и не рэпом, эти жанры слишком социальны, музыка для перезагрузки должна быть вечной. Если не нравится музыка, посмотрите классическое образное кино, например, «Под покровом небес» Бертолуччи. Можно медитировать, рисовать. Я пишу иероглифы. В этот момент стоит начать думать о том, что вам больше всего нравится, но не в контексте современной жизни, а вообще: представьте, что вы оказались на другой, огромной и красивой планете. Как только вы за что-то зацепились — включайтесь заново.
3. Определите свою базовую модель деятельности. Есть несколько вариантов таковой. Первый: влиться в поток монополизированных полугосударственных ресурсов, приняв их идеологию и правила сырьевой игры. Второй: остаться самостоятельной фигурой за счет творческой самореализации или работать по найму в западной компании. Третий: сменить страну, поняв, что только там вы сможете реализовать то, что вам нравится. Четвертый: пойти в политику и рубиться за свои идеалы.
Разберем целесообразность каждого варианта для среднего класса. Плюсы первого варианта: у вас все будет в шоколаде, правда, в любой момент вам могут насолить. Минусы: в госкорпорации очень сложно пролезть — вход узковат, плюс идеология там ставится выше профессионализма. Представителям креативного класса придется понять, что их образование и опыт там никому не нужны, а карьерный рост обеспечивается лишь преданностью кому надо. Минусы отъезда за границу: там вы никто, и если вы уехали в зрелом возрасте, в чужой культуре вы будете очень одиноки. Вкладывать силы в политическую борьбу сегодня абсолютно бесперспективно; представители среднего класса на этой поляне — аутсайдеры. По-моему, оптимальный выбор для среднего класса — второй вариант: либо работать по найму в западной компании, либо творчески самореализоваться.
5. Контролируйте прокрастинацию. Прокрастинация — это откладывание важных дел. Но какой бы ни была вокруг турбулентность, не стоит забывать, что вам нужно много чего сделать для своего успеха. Человек хаоса живет в эмоционально напряженном состоянии, он ждет «волну» и подхватывает ее, чтобы что-то сделать, или ждет, когда она пройдет мимо, если интуитивно понимает, что «волна» не его. Однако нельзя говорить: «Все, теперь я человек хаоса!» — и делать только то, что доставляет удовольствие. Я должна сдать книгу в декабре, но написала пока страниц пятнадцать. И я знаю, что это нехорошо, тем более что контракт подписан. Есть свободные вечера, когда ничто не мешает мне сесть и писать, но я гоняю в кино и читаю другую литературу. Контролировать прокрастинацию можно таким образом: отложите то, что вы не хотите делать, но поставьте это в своем собственном рейтинге дел ровно за тем, что вам делать нравится. То есть, когда невмоготу, не делайте, возьмитесь лучше за что-то любимое. И вот, когда вы закончите любимые занятия, настроение у вас будет хорошим — в этот момент, на подъеме, а не мучая себя, беритесь за отложенное.
6. Освойте шикономию. Экономьте на всем потребительском, чтобы инвестировать во впечатления. Освоить этот навык — значит освоить то самое l’art de vivre, искусство жить. Сегодня сделано все для того, чтобы превратить человека в робота-потребителя. При этом главный социальный тренд среди европейской молодежи — вкладывать деньги во впечатления. У них нет установки на покупку квартиры — пусть она будет съемная. Не хотите убирать в квартире — не купите себе очередные часы или шубу, заплатите домработнице. У меня, например, нет дорогих часов — я ношу «свотчи». Самый важный капитал — свободное время. Потому что именно в свободное время у человека возникают креативные идеи.
Всё, что вы хотели знать о турбулентности: рассказывает пилот
Алина Архипова
Очень многие пассажиры пугаются, когда самолёт в воздухе начинает трясти, то есть когда по тем или иным причинам появляется «болтанка» или турбулентность, если по-научному.
Турбулентность — это естественное явление в авиации, точно также, как качка в море, как тряска автомобиля на неровной или ухабистой дороге.
Если в море вы можете видеть волны, на дорогах — заплатки или ямы, то в небе часто этого ничего не видно, но на самом деле оно тоже совсем не однородно.
Что происходит в небе?
В воздухе постоянно происходит много различных процессов — движутся разные воздушные потоки и струйные течения, скорость которых иногда может достигать до 300 км/час, а то и больше. Образуются зоны разного атмосферного давления. Одни воздушные массы сменяются другими, возникают метеорологические фронты — от холодного, тёплого до смешанного.
Каждый день в атмосфере изменяется температура и давление. Обычно с ростом высоты и то, и другое должно уменьшаться, но бывает и наоборот. Сила и направление ветра тоже постоянно варьируются. Иногда можно видеть, как облака на разных высотах движутся в противоположные стороны.
Всё это в целом делает атмосферу либо стабильной, либо нестабильной, создавая условия для появления разных погодных явлений, в том числе и турбулентности.
Иногда пилоты заведомо могут знать о возможной турбулентности на своём маршруте из метеорологических карт и сводок погоды, которые они проверяют перед каждым полётом. А если в полёте появилась турбулентность там, где в картах она не была отмечена, то пилоты сообщают об этом диспетчеру, и он в свою очередь предупреждает потом другие борты, входящие в данный сектор.
Причины «болтанки»
1) Красивые пушистые облака, кучевые (cumulus) и особенно кучевые-дождевые (cumulunimbus CB) являются турбулентными за счёт восходящих и нисходящих потоков, образующихся в них. Во время гроз воздух переполнен грозовыми облаками CB.
Но не все облака турбулентны. В отличие от пушистых красивых облаков, внутри и рядом с которыми может «болтать», низкие слоистые сплошные облака обычно спокойные.
2) Но тряска не всегда рождается из-за одних только облаков. Есть ещё турбулентность ясного неба (clear air turbulence — CAT), когда в воздухе нет ни единого облачка, солнечно и красиво, а атмосфера нестабильная, и самолёт неожиданно начинает трясти.
3) Также турбулентность часто возникает в горной местности, и чем ближе к горам, тем сильнее.
4) Ещё есть термические потоки (восходящие потоки) в тёплое время года, образующиеся от нагрева поверхности земли. Поэтому тёплой весной и летом даже при хорошей ясной погоде самолёт на посадке может прилично «болтать» именно из-за них, особенно при пролёте разной поверхности (так как она по-разному прогревается). Например, когда лесистая местность сменяется полем или долиной, или при пролёте береговой линии с моря на сушу.
5) Есть искусственная турбулентность – это если самолёт попадёт случайно в спутную струю впереди летящего или взлетающего самолёта. Это достаточно опасно. Именно поэтому диспетчеры должны обеспечить, а лётчики соблюдать определённую дистанцию — интервал между бортами самолётов как при взлётах/посадках, так и на других этапах полёта.
Хотя случайности всё равно иногда бывают, например, по причине ветра, когда тот задерживает спутную струю пролетающего самолёта или сносит её прямо на идущий самолёт следом. В таких случаях самолёт может сильно мотнуть из стороны в сторону вплоть до самопроизвольного отключения автоматики, и среагировать надо очень быстро.
У меня было так несколько раз, ощущения не из приятных. Но чтобы пилоты были подготовлены к таким неожиданностям и знали, как действовать, подобные ситуации прорабатываются обязательно на тренажёрах.
6) А ещё, например, наш Boeing может трясти, когда мы летим с выпущенными спойлерами (интерцепторами), если срочно надо снизиться или быстро погасить скорость. Спойлеры — это пластины на верхней поверхности крыла, поднимающиеся вертикально вверх при выпуске.
То есть в полёте очень много естественных причин тряски самолёта.
Насколько опасна турбулентность?
В авиации турбулентность делят по интенсивности на три категории:
Но сразу скажу, что мы делаем всё, чтобы самолёт никогда не оказывался в зоне с сильной турбулентностью. Просто так сильная турбулентность сама по себе не бывает. В большинстве случаев она появляется в зоне действия гроз и большого скопления грозовых облаков. А это возможно предвидеть, изучив метеокарты и отследив по радару. Пилоты всегда обходят подобные зоны, если возможно. А если невозможно, то уходят на запасные аэродромы. Причём есть ограничения, на каком удалении безопасно обходить опасные сектора, как сбоку, так и по высоте.
Математики доказали универсальный закон турбулентности
Используя случайные процессы, три математика доказали элегантный закон, лежащий в основе хаотического движения турбулентных систем
Представьте себе спокойную реку. А теперь представьте быстрый поток пенящейся воды. Какая между ними разница? Для математиков и физиков она состоит в том, что спокойная река течёт в одном направлении, а бурный поток – в нескольких направлениях сразу.
Физические системы с таким бессистемным движением называют турбулентными. Из-за того, что их движение имеет одновременно столько характеристик, их очень сложно изучать математически. Сменится не одно поколение математиков до тех пор, пока исследователи научатся описывать бурную речку точными математическими выражениями.
Однако новое доказательство говорит о том, что хотя некоторые турбулентные системы и кажутся непокорными, на самом деле они подчиняются одному универсальному закону. В этой работе приводится одно из самых строгих описаний турбулентности, когда-либо данных математикой. И появляется оно благодаря новому набору методов, которые сами по себе меняют процесс изучения исследователями этого доселе непокорного явления.
«Возможно, это самый многообещающий подход к турбулентности», — сказал Владимир Сверак, математик из Миннесотского университета, эксперт по турбулентности.
В новой работе даётся способ описания закономерностей, возникающих в движущихся жидкостях. Их хорошо видно на примере резких колебаний температуры у соседних точек океанов или завораживающих картинах, получающихся при смешивании чёрной и белой красок. В 1959 году австралийский математик Джордж Бэтчелор предсказал, что у этих закономерностей есть точный и регламентируемый порядок поведения. Новое доказательство подтверждает истинность «закона Бэтчелора», как назвали это предсказание.
«Закон Бэтчелора можно увидеть повсюду», — сказал Джейкоб Бедроссиан, математик из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, соавтор доказательства совместно с Алексом Блументалем и Сэмюэлем Паншон-Смитом. «Доказав этот закон, мы смогли лучше осознать его универсальность».
Турбулентность сверху донизу
И хотя в новом доказательстве описываются не совсем такие же процессы, какие происходят в бурном течении реки, они близко связаны с ними и достаточно знакомы нам. Поэтому давайте для начала представим их себе, перед тем, как перейти к турбулентности особого типа, которую анализировали математики.
Представьте себе кухонную раковину, полную воды. Вода начинает вращаться в раковине практически как единая масса. Если мы увеличим жидкость и измерим её скорость на более мелких масштабах, мы увидим то же самое – каждая микроскопическая часть жидкости движется в согласии с остальными.
«Движение в основном завязано на масштаб всей раковины», — сказал Блументаль, постдок из Мэрилендского университета в Колледж-Парке.
Алекс Блументаль, постдок из Мэрилендского университета в Колледж-Парке
Теперь представьте, что вместо того, чтобы просто дать воде стечь, выдернув пробку, вы добавили в раковину водяные струи, закручивающие её, как в джакузи. Невооружённым взглядом можно будет уловить множество возникающих в воде водоворотов. Выберем один из них и увеличим его масштаб. Если бы вы были математиком, пытающимся анализировать потоки турбулентной раковины, вы могли бы надеяться, что каждая частица воды в выбранном водовороте двигается в одном и том же направлении. Это сильно облегчило бы работу моделирования жидкости.
Но, увы, вы обнаружите, что сам водоворот состоит из множества маленьких водоворотиков, каждый из которых движется особым образом. Увеличьте его изображение, и вы вновь увидите, что и он в свою очередь состоит из различных водоворотов, и так далее, вплоть до самых мелких масштабов, пока эффекты внутреннего трения (или вязкости) жидкости не возьмут вверх и не сгладят потоки.
Это явный признак турбулентных систем – различное поведение вложенных одна в другую подсистем на разных масштабах. Чтобы полностью описать движение турбулентной системы, придётся описать происходящее на всех этих масштабах в любой момент времени. Ни один из них не получится проигнорировать.
Это серьёзное требование – оно похоже на моделирование траекторий движения бильярдных шаров, учитывающее абсолютно всё, от движения Земли по Галактике, до взаимодействия молекул газа с шарами.
«Пришлось учитывать всё и сразу, из-за чего эту задачу так невероятно сложно моделировать», — сказал Жан-Люк Тиффо из Висконсинского университета, изучающий турбулентность.
В итоге математики десятилетиями пытались создать описание турбулентности, точно описывающее происходящее в каждой точке турбулентной системы в каждый момент времени. И не добились успеха.
«Турбулентность слишком сложна для того, чтобы атаковать её в лоб», — сказал Тиффо. Это верно для бурных рек и раковин с вытекающей жидкостью. Это верно и для особого варианта турбулентности, используемого в новом доказательстве.
Перемешивание
Раковина и река – примеры гидродинамической турбулентности. Они турбулентны в том смысле, что векторы скорости жидкости – направления и скорости движения частиц – сильно варьируются от точки к точке. Новая работа описывает другие свойства жидкости кроме векторов скорости, которые можно измерить в каждой её точке. Чтобы понять, что это означает, представим себе смешивание красок.
Начнём с банки белой краски. Будем добавлять чёрную по одной капле в секунду, помешивая краску. Первая капля упадёт в белую краску и будет выделяться, как островок. Но вскоре она начнёт растворяться в белой краске, вытягиваясь во всё более тонкие линии. Последующие капли чёрной краски будут находиться на разных стадиях того же преображения: растягиваться, удлиняться, вливаться в краску, которая постепенно превращается в серую.
Как векторы скорости меняются от точки к точке в раковине, где перемешивают воду, так и концентрация чёрной краски в белой будет меняться от точки к точке при перемешивании: в некоторых местах её концентрация будет больше (более толстые линии), в некоторых – меньше.
Такой вариант является примером «пассивной скалярной турбулентности». Она возникает при вливании одной жидкости, «пассивного скаляра», в другую – молоко в кофе, чёрную краску в белую.
Пассивная скалярная турбулентность также описывает многие явления природы – резкие перепады температуры между близкими точками океана. В такой среде океанские течения «смешивают» температуры так же, как перемешиваются чёрная и белая краски.
Закон Бэтчелора предсказывает соотношение количества крупномасштабных явлений (толстых завитков краски или потоков океанской воды одинаковой температуры) к количеству явлений на меньших масштабах (тонких линий краски) при смешивании жидкостей. Законом его называют потому, что физики уже много лет наблюдают это явление в экспериментах.
«С точки зрения физики этого достаточно, чтобы назвать его законом», — сказал Паншон-Смит, математик из университета Брауна. Однако до этой работы не существовало математического доказательства его непременного выполнения.
Закон Бэтчелора предсказывает соотношение количества крупномасштабных явлений (толстых завитков краски или потоков океанской воды одинаковой температуры) к количеству явлений на меньших масштабах (тонких линий краски) при смешивании жидкостей. Это соотношение остаётся неизменным при изменении масштабов, так, как маленькие матрёшки сохраняют пропорции большой.
Чтобы осознать идею Бэтчелора, вернёмся к краске. Представьте, что вы некоторое время продолжаете этот эксперимент, добавляя капли чёрной краски и помешивая. Теперь остановим время. Вы увидите толстые полоски чёрной краски (её замешивали меньше всего), более тонкие полоски (их замешивали дольше), и ещё более тонкие (их замешивали ещё дольше).
Закон Бэтчелора предсказывает, что количество толстых полосок, более тонких и совсем тонких полосок подчиняется точной пропорции – примерно как матрёшки подчиняются одинаковым пропорциям.
«В заданном фрагменте жидкости видны полоски разных масштабов, потому что часть капель только начала замешиваться, а часть замешивается уже некоторое время, — сказал Блументаль. – Закон Бэтчелора описывает распределение размеров полосок чёрной краски». Точную пропорцию описать в двух словах трудно, однако более тонких полосок получается больше, чем толстых, причём в определённое количество раз.
Закон предсказывает, что пропорция сохраняется даже если посмотреть на фрагмент жидкости с увеличением. У полосок различной толщины, как в небольшом участке жидкости, так и во всей банке будет ровно то же соотношение по количеству; и увеличивая масштаб, мы будем видеть то же самое соотношение. Закономерность одна на всех масштабах, как в гидродинамической турбулентности, где в каждом водовороте есть маленькие водоворотики.
Довольно смелое предсказание, которое, к тому же, сложно смоделировать математически. Сложная вложенность явлений на разных масштабах не даёт возможности точно описать появление закона Бэтчелора в едином потоке жидкости.
Но авторы работы придумали, как обойти эту сложность и доказать его.
Случайный подход
Бедроссиан, Блументаль и Пуншон-Смит применили подход, рассматривающий среднее поведение жидкостей во всех турбулентных системах. Математики и раньше пробовали эту стратегию, но ни у кого не вышло успешно её реализовать.
Этот подход работает потому, что случайность иногда позволяет делать точные предсказания поведения системы. Представьте себе вертикальную доску, утыканную гвоздями. Уроните вдоль неё монетку сверху, и она будет отскакивать от гвоздей, пока не попадёт в одну из щелей внизу. Сложно предсказать, куда попадёт конкретная монетка –слишком много факторов влияет на то, куда она будет отскакивать после каждого столкновения.
Сэмюэл Пуншон-Смит
Вместо этого можно рассматривать систему как случайную – и что для каждого гвоздя есть шансы, что монетка отскочит как вправо, так и влево. Если правильно подсчитать вероятности, то можно будет делать точные предсказания о поведении системы в целом. К примеру, можно обнаружить, что монетки с большей вероятностью будут попадать в конкретные щели.
«Что хорошо со случайностью, так это возможность делать усреднения, — сказал Тиффо. – Усреднение – очень надёжная идея, в том смысле, что её не касаются многие мелкие детали».
Что это означает для турбулентности и смешивания красок? Поскольку точные и детерминистские утверждения находятся за пределами возможности математики, полезнее будет представлять, что на краску действуют некие случайные силы – иногда мешающие её сюда, иногда туда, безо всякой закономерности. Такой подход называют случайным, или стохастическим. Он позволяет математикам использовать статистические выкладки высокого уровня и изучать, что происходит в системах в целом, не зарываясь в специфику каждой детали.
«Немного случайности позволяет победить сложности», — сказал Пуншон-Смит.
Именно это, наконец, позволило трём математикам доказать закон Бэтчелора.
Понимание смешивания
Один из способов доказать физический закон – представить себе условия, которые бы его аннулировали. Если можно доказать, что такие условия не возникают, это докажет, что закон всегда работает. Команда поняла, что для того, чтобы избежать предсказываемых законом Бэтчелора закономерностей, у замешивания должны быть совершенно определённые характеристики.
Доказательство закона разделено на четыре работы, опубликованные в онлайне между сентябрём 2018 и ноябрём 2019. Первые три концентрировались на понимании определённых движений смешиваемой краски, которые не позволили бы сработать закону Бэтчелора, и исключении таких движений. Они доказали, что даже если бы вы взяли жидкость, специально созданную так, чтобы победить закон Бэтчелора, закономерность в ней всё равно бы проявилась.
«Главное, что нужно понять – это что жидкость не может замыслить ничего против вас», — сказал Бедроссиан.
Джейкоб Бедроссиан
К примеру, закон Бэтчелора не сработал бы, если бы процесс смешивания приводил к появлению стойких водоворотов, или воронок, в краске. Такие воронки удерживали бы некоторые капли чёрной краски на одном месте – как обломки на краю потока – и краска бы не смешивалась.
«В таком водовороте траектории частиц будут не хаотичными; они не разделяются быстро, а крутятся все вместе, — сказал Бедроссиан. – Если ваша система не смешивает краски с правильной скоростью, закон Бэтчелора не проявится».
В первой работе математики сконцентрировались на том, что происходит во время процесса смешивания с двумя точками чёрной краски, изначально находившимися рядом друг с другом. Они доказали, что точки следуют случайными путями и расходятся в разных направлениях. Иначе говоря, близко расположенные точки не могут застрять в водовороте, который бы удерживал их вместе всё время.
«Изначально частицы движутся вместе, — сказал Блументаль, — но в итоге разделяются и расходятся по совершенно разным направлениям».
Во второй и третьей работах они шире взглянули на процесс смешивания. Они доказали, что в хаотической жидкости в общем случае чёрная и белая краска смешиваются с максимально возможной скоростью. Затем они определили, что в турбулентной жидкости не формируются локальные несовершенства (водовороты), которые бы могли помешать появлению элегантной глобальной картины, описанной законом Бэтчелора.
В первых трёх работах авторы проделали сложные математические выкладки, необходимые для доказательства того, что краска смешивается тщательно и хаотично. В четвёртой они показали, что в жидкости с такими свойствами смешивания закон Бэтчелора возникает как необходимое следствие.
Это одно из наиболее сильных математически строгих утверждений, касающихся турбулентных систем. Что ещё важнее, оно открывает нам возможности для нового потока математических идей. Турбулентность – явление хаотичное, почти случайное в своём движении. Три математика придумали, как бороться со случайностью при помощи случайности. Другие специалисты в этой области почти наверняка последуют за ними.
«Их большой вклад состоит в том, чтобы предоставить нам платформу, на которой можно строить доказательства, — сказал Тиффо. – Думаю, случайность – один из немногих способов построения модели турбулентности, которую мы способны понять математически».