Человек в системе

Сползающие вниз по стеклу капли выписывают причудливые ломаные маршруты. Мельчайшая пылинка на стекле, молекулы невесть чего в воде капли или в составе стекла вот в этой точке, разница в температуре на сотую долю градуса или неслышное дуновение воздуха, увеличивающее тепло- съем и испарение капли, — все это влияет на траекторию ее движения. Итог: все равно сползет вниз. Но: неизвестно точно в какой точке, и неизвестно точно сколько миллиметров пути проделает и каким путем.

4. Как капля ни болтайся, но вниз сползет. Куда она по этому вертикальному пути ни поползи под действием непредсказуемых факторов — сила гравитации откорректирует ее колебания таким образом, чтоб ползла вниз, зараза.

Как веревочка ни вейся, а конец найдется.

5. Вот два велогонщика стоят на старте трека и выжидают: каждый хочет пропустить другого вперед и сесть ему на колесо, экономя силы.

Вестибуляр у них отличный. Мускулатура отличная. Велосипеды наилучшие. Но. Стоять ровно они не могут. Хотя это просто: достаточно держать центр тяжести тела и велосипеда в вертикали, проходящей через прямую линию на досках трека, соединяющую точки касания земли двумя колесами. Но: даже биение пульса нарушает равновесие на миллиметр. И — приходится чуть-чуть подрабатывать рулем туда- сюда, чуть-чуть балансировать телом, чтобы стоять на месте не падая.

Это простейший пример колебательного контура.

6. А вот хороший автомобиль едет по хорошей дороге. Но рулевое управление имеет некоторый люфт, иначе любое непредсказуемое препятствие на дороге, мельчайшее, технологически неизбежное, будет жестко передаваться на весь корпус. А при высокой скорости удары от этих микро-препятствий быстро разобьют машину. Но раньше — ее расхлябают, расшатают, и будет она болтаться и сыпаться на ходу.

И руки водителя на баранке управления делают мельчайшие движения влево-вправо, компенсируя болтания на дороге так, чтоб машина ехала по прямой.

Можно отцентровать рулевое управление так, чтоб машина ехала по прямой сама. Мельчайшие колебания колес в этом случае компенсируются автоматически, направляющие колеса сами возвращаются в прежнее положение. Но все равно на ходу болтаются и возвращаются обратно.

7. То есть:

Пребывание в состоянии равномерного прямолинейного движения в реальности включает в себя колебания относительно оси движения.

Это только в космическом вакууме нет препятствий. И то воздействие гравитационных полей и световых потоков вынуждает время от времени проводить коррекцию космического аппарата, траектории.

Состояние покоя есть частный случай равномерного прямолинейного движения — приходится колебаться и здесь, чтоб устоять.

Колебания небоскребов давно бы их уронили, если бы нагрузки не принимались фундаментом и несущим стальным каркасом и железобетонной коробкой. И что делают небоскребы? Они раскачиваются. Туда-сюда, туда-сюда.

8. Ньютон был великий человек, а классическая механика — великая вещь. После того, как гений ее открыл и сформулировал, она кажется жутко простой для понимания. Да, так мы к тому, что она лежит в основе понимания почти всех явлений природы. В ее основе лежит добрая классическая логика жизни нашей грешной. Ну, вот от нее мы и пляшем. Страшно уважая электричество, атомы и относительность.

Доводилось мне несколько раз управлять судном. Это громко сказано. Стоять на руле. Дело нехитрое. Штурвальчик, компас, атлас карт вдобавок. Штурман занят своим — хлопот не предвидится.

И вот надо повернуть немного. Вертишь штурвал. А судно — не слушается! Идет прежним курсом! Вертишь штурвал больше. Не слушается! Вертишь еще. О, пошло наконец. Идет. Стрелка компаса доходит до курса. Возвращаешь штурвал в положение прямо. А судно катится дальше! Уже повернули больше, чем надо!

Я в поту верчу обратно. А оно все катится! Я выворачиваю обратно до отказа. О! Оно возвращается к курсу. Вернулось. Я — штурвал прямо. А оно — катится дальше.

Меня не трогали полчаса. Развлекались. Рейс долгий, время выдалось свободное. С меня лили ручьи. Глаза вылезли от ужаса. Судно выписывало зигзаги. Я был беспомощен. Удержаться на курсе было невозможно.

Потом штурманец отодвинул меня, и восстановил порядок несколькими движениями. Дал руля к повороту — и тут же прямо. Судно подождало и слегка двинулось в нужный курс, и вскоре почти пришло. Он еще чуть дал к курсу — и тут же руль прямо. Оно опять подождало, покатилось тихо — и чуть перекатилось. Он — опять туда-обратно. И от этого шевеления пера руля судно чуток толкнулось куда надо — и замерло на румбе. «И всех делов», — сказал он.

Движущийся корабль обладает огромной инерцией. Как прямолинейного движения, так и поворота, циркуляции. И. Или ты гоняешь его влево-вправо через курс, пытаясь удержаться — и в среднем двигаясь, кстати, в нужном направлении. Или ты шевелишь рулем к циркуляции и прямо, к циркуляции и прямо. И он потихоньку встает на румб.

Это отличная и простая модель колебания системы. В движении. Эволюционирующей. Кстати: все передвижения корабля по перемене места и курса к нужному тоже называются эволюциями.

9. Любая система обладает инерцией.