К слову об источниках русловой динамики степных рек с малым течением

В наш просвещенный век каждый знает о таком явлении, как меандрирование рек. Чем сильнее изгибается русло, тем выше разность скоростей течения воды у берегов. По внешнему радиусу водный поток движется быстрее, соответственно там быстрее проистекают процессы эрозии еще более изгибая направление русла и повышая разность скоростей водного потока. Это, если хотите, прекрасный пример системы с положительной обратной связью.

Принято считать, что самой наглядной демонстрацией меандр являются космические снимки. Например, как вот этот мапбоксовский снимок реки Аксай:
aksaj

В действительности, ничего не может продемонстрировать суть меандрирования реки лучше, чем сплав по ней в солнечную погоду. Вот солнце слева от вас, а нет уже справа, нет, опять слева, нет сзади, да нет же, справа, хотя постойте, вот прямо по курсу светит… Сплавляясь весной по этой реке, я не мог не обратить свое внимание на особенности русловой динамики и даже имею кое-что сообщить вам по этому поводу.

Гидрологическая наука в лице А. Ю. Сидорчука (статья «Главные формы речных русел: меандры и разветвления«) утверждает, что: «Первоначальный изгиб русла появляется за счет гидродинамической неустойчивости прямолинейного потока». Утверждение настолько тривиальное, что создается ощущение, будто автор пытается уйти от вопроса первопричины образования изгиба водотока. В чем механика процесса зарождения изгиба, господа? Не развития, подчеркиваю, а именно изгиба? Если принять за истину, что в основе всего стоит «гидродинамическая неустойчивость», то следует признать, что такой неустойчивости присуще странное свойство сохранения ассиметричной структуры на время, достаточное, для появления разности скоростей течения, а это согласитесь, едва ли возможно.

Конечно-же, причины зарождения изгиба русла кроются не в самом водном потоке, но в связи водного потока и его русла. Неоднородности русла влияют на неоднородность потока и наоборот — это неразрывное целое. И с этой точки зрения прямолинейное русло есть система, напряженность которой прямо пропорциональна длине русла. В какой-то момент напряженность достигает максимума и линейная динамика сменяется хаотической в лучших традициях теории катастроф Рене Тома. В это сингулярное время, поводом к началу изгиба реки может быть все что угодно.

Но, хватит теории. Сплавляясь по Аксаю, я с интересом отметил, что во многих случаях, причиной появления разности скоростей водного потока у противоположных берегов являются упавшие стволы деревьев:
img_3042

Растущие по берегам деревья (большей частью тополя) падают неизменно в воду, поскольку крона их неравномерно развита и значительно более массивна с открытой стороны, обращенной к воде. Упав, дерево может достаточно долго оставаться прикрепленным корнями к субстрату, при этом замедляя течение и аккумулируя перед собой плывущие ветви и водоросли.
img_3039

Накопленный, благодаря колебаниям уровня воды ил, вкупе с разлагающимся субстратом древесины создает достаточные условия для произрастания трав, а в редких случаях даже кустарников:
img_3044

Но что еще интереснее — на реках с малым течением, коим является и Мертвый Аксай в его верховьях, основной причиной падения деревьев в воду становится не подмывание почвы, хотя таковое тоже имеет место, а банальный ветровал. В связи с этим, наиболее сильная дифференциация скорости водного потока происходит на участках реки с узкими береговыми полосами леса или множеством отдельно стоящих деревьев. Большие лесные массивы вдоль берегов служат достаточным барьером против ветра — плыть по этим участкам почти не составляет труда: топляков и коряг весьма немного. Участки же с редкостойными насаждениями по берегам исключительно труднопроходимы для лодки и порой представляют серьезную опасность для экспедитора.

Это наблюдение веско показывает, что зная инициатор какого-либо естественного процесса и руководствуясь разумным представлением о механике природных явлений мы с успехом можем решать исключительно практические проблемы, к коим несомненно относится и прокладка экспедиционных маршрутов.

С кем не бывает

Дело было так. Стою на остановке в Тосно, никого не трогаю, жду свой пазик в деревню. Вдруг, чувствую в затылке предательски закололи теплые иголки, в глазах потемнело и ноги потеряли силу как прошлогодний агар-агар. Ну все, думаю, пизда пришла. Тут бы не валиться мешком на заплеванный асфальт, сесть на лавку, принять косоносную с достоинством. А вот хрен там. Все лавки бабками заняты, хули что семь утра на дворе. К тому же дико потянуло блевать, а я ввиду врожденной интеллигентности на остановках блевать не привык, поэтому собрав остатки сил утащил свое туловище за угол и повинуясь окончательной страсти перед закрытой дверью «Евросети»изверг из себя в урну следующее:

Модель Лотки-Вольтерра, хоть и является сугубо теоретической, однако в утрированном виде описывает реальные кривые видового разнообразия, что подтверждается авторами, фамилии которых я сейчас, в таком состоянии и не вспомню. Но дело не в этом. Дело в кривых изменения численности популяций этой модели.

Окажись вы на моем месте тогда, наверняка бы все уже поняли, но в то утро божественные пиздюли предназначались мне в одно ебло, а потому придется напомнить о том, что видовое разнообразие и проективное покрытие живого напочвенного покрова связаны между собой примерно как синусоида с косинусоидой (пример грубый но наглядный). Сущность этой взаимосвязи проста: растительное сообщество есть диссипативная структура с присущей ей зависимостью структурных преобразований от интенсивности проходящего через нее потока энергии. Об этом еще в «Полевой геоботанике» писано, нехуй тут рассусоливать. Увеличение потока энергии приводит к повышению сложности системы, и обратно.

Сложность живого напочвенного покрова слагается из двух факторов: видового разнообразия и проективного покрытия. Тут, следовало бы упомянуть о важности видовой изменчивости, особенности проективного покрытия как критерия оценки и хуево проработанных концепциях вида вообще, но не до того поверьте, когда с незрячими глазами блюешь перед урной «Евросети».

Итак, количество видов и проективное покрытие. Первое не имеет верхнего предела, во всяком случае в существующей парадигме. Проективное покрытие, напротив, не может превышать ста процентов, а все возгласы о перекрытиях можно вертеть на ботаническом хую, ибо при желании вместо проективного покрытия можно рассмотреть его божественный аналог — биомассу и тут же убедиться, что рост ее ограничен физическим пространством. Короче, Склифософский: оба фактора влияют на сложность структуры живого напочвенного покрова, но раз уж область значений функции изменения проективного покрытия от объема поступающей энергии ограничена, то за ее правым пределом (за левым как вы понимаете живого напочвенного покрова вообще нет) сложность структуры зависит исключительно от видового разнообразия. Внутри области значений функции изменения проективного покрытия влияние видового разнообразия на сложность структуры незначительно при низком проективном покрытии, однако возрастает, при покрытии высоком. Проективное же покрытие, напротив по мере возрастания вносит все меньший вклад в увеличение сложности. Говоря языком Гете: «средь пышных травостоев примат разнообразья и похуй густота его сложенья, но средь редин пустынных, обилие лишь важно и до пизды нам все разнообразье».

А вот и она, великая секунда откровения: одна из немногих вещей, за которые я люблю жизнь во всех ее проявлениях. Вы только посмотрите как до кровавых мозолей на глазах похожи кривые Лотки-Вольтерра на кривые изменения видового разнообразия и обилия видов в живом напочвенном покрове! Конечно же, похожесть еще ни о чем не говорит, не тычьте художника в мольберт. Однако, в потенции, это новый взгляд на оценку структурных изменений экосистемы, включая ее животный компонент. Судите сами: те же два параметра. Количество хищников ограничено и не может превышать некоторого предела, после которого эти мудаки выжрут все и подохнут от голода.  Количество жертв тоже не может расти бесконечно, однако в рамках системы, с наличием хищника верхней границей их роста можно пренебречь.  Примитивно говоря: может быть очень много мышей и мало лисиц, но очень много лисиц и мало мышей быть не может, ибо жрать нечего.

Сразу же напрашивается сравнение проективного покрытия с хищником. Юморная, конечно, аналогия, но напомните-ка мне, а не Тильман ли развивал гипотезу о снижении видового разнообразия за счет усиления доминантной роли нескольких видов? И в чем кроется наша уверенность в том, что мы не спутали в очередной раз повод и причину происходящих процессов?

Тут-то меня и отпустило.

Новая жизнь

«Почему-то никто в России не знает отчего умер Пушкин,
— а как очищается политура — это всякий знает
«
Венедикт Васильевич Ерофеев

Вы когда-нибудь блевали с перепою? Так, что-бы все нутро выворачивало, как змеиную кожу? Что-бы аж пробирало? До исступления прям, до потемнения в глазах, когда тело сжимается спазмом в единый комок меньше радиуса Шварцшильда, внутри которого даже мысли рождаются с трудом? Когда вселенная останавливает свое расширение на время, пока из тебя пересыхающим родником вытекают остатки желудочного сока с кровью?

Впрочем, о чем это я? Конечно же блевали, при том именно с перепою. Потому как ни одно другое блюдо национальной кухни не вызывает таких великолепных последствий, как хаотично перемешанные низкосортные напитки разной крепости. Это если хотите национальный дзен. Медитация в позе вишни на заснеженном камне. Наверное, те же ощущения испытывает самоубийца-утопленник, которого выловил в реке какой-то пидарас и пытается привести в чувство. Полное погружение в свою физиологическую суть, в лучших традициях имморализма: от плаксивого сатанизма до идиосинкратического ницшеанства. Абсолютный катарсис.

Ну вы же помните эти моменты? Помните ведь? Помните ту волну наслаждения, которая прокатывается по телу, едва откинешься спиной на грязный холодный кафель плитки? Новая жизнь, такая теплая и безмятежная входит в вас через все поры немытого тела. Через грязные волосы, нестриженные ногти и потные носки. Через дрожь в руках и разноцветные фигуры, проплывающие между веками и зрачками глаз. Так хочется раствориться в этом и тонуть, тонуть утопая все глубже в темной глубине спокойствия. Все глубже и глубже.

Вот проплыла какая-то большая разноцветная рыба. У нее странные плавники, похожие на два больших самовара и пустые глазницы по всему телу. Вот тонкими ниточками тянутся оранжевые и фиолетовые водоросли с насаженными на них розовыми листьями-улитками: чем не метафора для очередной теории суперструн? Пузырьки воздуха синими планетами пронеслись вверх. Свет электрической лампочки (и где они ее нашли только — кругом одни энергосберегающие) достигает этой глубины бледно-желтым пятном, которое темнеет с каждым мгновением погружения. Все глубже и глубже.

Вот вы уже почти на дне. Осталось совсем немного — вы не видите, но ясно ощущаете, как собираются ваши ноги коснуться покрытого слоем ила песка, взметнув вокруг себя мутный безшумный взрыв. Да и сколько можно-то? Честно говоря, заебало уже падать в эту глубину. Нет бы лечь спокойно и не ебать мозг, так ведь нет: все падаю и падаю куда-то вниз… Блядь и нахуя я пил-то столько вчера? Говорил же я себе дураку: «садись в электричку и не выебывайся», так ведь нет же. Дверь поломал, рукописи потерял, стакан разбил и вообще, неудобно как получилось-то… Скорее бы уже дно.

И в этот момент не дойдя до самого дна всего пару сантиметров тело стремительно начинает всплывать из глубины, навстречу шуму, свету, кессонной болезни и унитазу с набравшимся бачком. Вот стремительно уплыли в глубину синие планеты, вот пронеслась вниз разноцветная рыба, вот ты вылетел над поверхностью воды, зажмурился от яркого света и взорвался на миллиард осколков. А потом снова коллапс, новая жизнь и медленное погружение. Так длится вечность.

Вам, конечно же, знакомо это состояние не меньше чем мне. Это то же самое, что страсть или голод: люди, однажды испытавшие эти чувства все понимают без слов, но никакими словами нельзя объяснить человеку происходящее, если он всегда жил в сытости и умеренности духа. Да и стоит ли вообще что-то объяснять?

Традиционно считается, что прошлое это то, что было, будущее то, что будет, настоящее то, что есть сейчас. Смысл этого утверждения кажется интуитивно понятным: прошлое определено и известно, будущее неизвестно и, возможно, не предопределено. Настоящее является мгновенным переходом прошлого в будущее. Но обязательно ли прошлое предопределено? Но об этом пока рано, боюсь раньше времени показаться для вас абсолютно ненормальным.

Давайте для начала начнем с простого. Нам совершенно необходим иной научный аппарат для описания природы. Найти тонкую грань между недоиспользованием ресурсов и их переиспользованием методами современной науки невозможно. Этот вывод проистекает еще из работ Лоренца и Зимана полувековой давности. Современные воззрения только подтверждают эту мысль, возьмите хотя-бы монографии Муна (1990), Рюэля (2001) или прочих авторов. В основе проблемы лежит не просто сложная аттрактивность систем, но прежде всего факт, сформулированный Шрёдингером в 1943 г.: «Деятельность живого организма нельзя свести к проявлению обычных законов физики». Исходя из этого, следует, что свести к обычным законам физики (а значит к современной науке) природные системы невозможно, поскольку, во-первых неизвестно, чем отличается живой организм от неживой структуры, а значит нельзя отрицать наличие свойств живого у неживых структур. А во-вторых, абсурдно, что система включающая живые организмы (например, биогеоценоз) не проявляет свойств живого, в то время как система, включающая в себя неживые элементы (организм) свойства живого проявляет.

Разобраться во всей этой хуйне можно только с помощью нового научного аппарата, который должен описывать живые системы, но в, тоже время быть применим для описания неживых систем, подобно тому, как общая теория относительности применима к описанию механики Ньютона.

Но ведь и само понятие природы совершенно абстрактно! Более того, для каждого уникального человека существует своя уникальная природа. Это не новое слово в философии, однако, вот что любопытно. Логика, как вам известно, развивается по тем же канонам, что и остальное знание. В качестве расширения булевой логики можно представить фаззи-логику Лотфри Заде. Но что будет расширением нечеткой логики? Ответ на этот вопрос виден в начале абзаца. Ясен хуй, на смену нечеткой логике придет логика субъективная.

Самое большое заблуждение — считать субъективизм и объективизм диалектическими противоположностями. Ведь объективная парадигма основана на игнорировании явлений, в которых принимает участие наблюдатель, а субъективная включает наблюдателя как неотъемлимую часть наблюдаемой им системы. В этом смысле субъективная парадигма непомерно больше и сложнее объективной, более того, объективизм есть частный случай субъективизма.

Строго говоря, объективное изучение системы наблюдателем, входящим в эту систему невозможно, поскольку при полном изучении невозможно исключить влияние наблюдателя, а при ограниченном, в рамки изучения попадает лишь некая подсистема. Объективизм, если хотите — это субъективизм в области пересекающихся миров.

Говорю вам без пизды: на смену нечеткой логике придет такая логика, которая помимо характеристической функции будет оперировать понятием субъективного множества: то есть множества, для которого характерны определенные характеристические функции. Стандартная нечеткая логика для двух субъективных множеств будет выполняться только в области их пересечения.

Это приведет нас не просто к новому кризису в математике. Прежде всего, это явно покажет ничтожность доказательных доводов экспериментального подхода. Впрочем, уже сейчас, только конченный долбоеб не понимает того, что эксперимент не может что-то доказать. Эксперимент может только опровергнуть. Если подброшенный камень упал на землю, это не доказывает, что камень всегда упадет на землю, но опровергает утверждение, что подброшенный камень всегда безвозвратно улетает вверх.

Да, многие тут начнут морщить нос. Ведь это значит, что научная работа не претендует на абсолютную истинность, а лишь отражает определенное понимание мира ученого-наблюдателя. Мы по большому счету как были красножопыми обезьянами так ими и остались. Но настала уже пора быть мужественными и ссаться на людях.

Эта ситуация особого выбора не предоставляет. Вас будет продолжать колбасить между дном и унитазом до самого вечера, то есть ровно до того самого момента, когда потребуется снова пить. Нет, конечно, во время всех этих путешествий Жака Ива Кусто вы будете уверять себя, что уж вечером вы точно ни-ни. Ни грамма. Даже пива не будете пить. И вообще, даже в магазин не пойдете.

Я понимаю, что это сложно. Но в жизни бывают моменты, когда следует быть безжалостно честным с собой. Да, в некоторые минуты это просто невыносимо, но поверьте, если вы продолжите прививать себе ложную надежду это закончиться только тем, что вы опоздаете на алкогольный час в магазин и будете вынуждены покупать паленую у таджика по имени Талат в круглосуточном ларьке, отчего завтра ваша реальность поплывет окончательно.

Пространство со временем и сейчас проявляют проявляют фрактальные свойства. Уже хотя-бы потому, что время мы измеряем исключительно через пространство, а фрактальность пространства подтверждается эмпирически. Чем реже вы смотрите на часы — тем меньше у вас в запасе времени, чем больше вы семените — тем дольше ваша дорога. В жизни бывают моменты, когда требуется стойкость, решимость и, пусть дрожащая, но твердая рука. Однажды этой рукой вы затянете себе под подбородком петлю. Но это когда уже не останется ни страха, ни сомнений, ни даже окружающего мира. Останется только рука, шея и белая нейлоновая веревка, которой вы привязываете лодку на рыбалке.

Пока это вам не грозит. Во всяком случае сегодня. Это вообще не грозит вам до тех пор, пока вы не коснетесь в одно из своих погружений дна, не укутаетесь беззвучным иловым взрывом, не потеряете подъемную силу, которая в последний момент выталкивает вас на поверхность и скручивает тело в сверхплотный конвульсивный комок. С каждым разом вы погружаетесь все меньше, все больше времени проводите при свете электрической лампочки, пока, наконец, не наливаете себе пятьдесят грамм из вечерних запасов.

Потом еще тридцать, потому как, первая была в лечебных целях, а излечившись вы ощутили барьер из пустоты, преодолеть который сложнее чем все сегодняшнее утро. Потом еще пятьдесят. И вот оно. Вот оно то пространство, к которому не применима топорная геометрия Эвклида. Пространство повсеместных кривых, рассматривая которое через эвклидову геометрию, мы как раз и получаем в результате причудливые свойства самоподобия.

Занятно, не правда-ли? Убеждение универсальности количественного подхода ничем не обосновано. Мы даже не можем применить числовой аппарат, ведь детальность, при которой проявляются фрактальные свойства пространства-времени, исключает для нас такую возможность! Да-да, вы совершенно правы, мы упираемся в старый добрый переход количества в качество, который однажды уже лишил нас возможности нормально соображать, а теперь лишает и самого математического аппарата для точного измерения.

Ведь по большому счету, числовые величины есть лишь более формализованное качественное описание объекта. Все эти десятки, сотни, тысячи — лишь набор других букв, которыми мы выражаем, что одно чуть-чуть больше чем другое. И по большому счету числа — это весьма примитивный аппарат. Я говорю даже не о нуль-мере. Бог с ним с Лебегом, назовите лучше причину, по которой разность между двумя последующими натуральными числами константна? Есть ли хоть что-то, кроме нашей веры в равномерную числовую прямую, что дает нам право утверждать равенство между разностью четырех и трех и разностью семи и шести?

Здесь, как вы понимаете наступает самая ответственная часть сегодняшнего представления. Перед вами плывут загадочные образы, картонные махараджи убаюкивают слонов в своих колыбельных, безумные генералы пытаются попасть ложкой в тарелку, желтые трактора обматывают друг друга серебрянными проводами и четыре солнца заходят одно за другим в гигантское кресло на горизонте. Как будто нереально все. Мимо меня проплывают незнакомые люди с изуродованными загадочностью лицами. В такое время хорошо укрывшись пледом перед пылающим камином попивать виски со льдом. Эх, я опять забыл про виски со льдом. Вокруг меня по стенам льется живая кровь, впитываясь в сфагновый ковер под моими ногами. Ну что-же, виски у меня конечно нет, но ведь стаканчик-то я пропустить могу?

Нет, происходящее не пугает меня. Ведь грань между живыми и неживыми системами заключается не в системах, а в наблюдателе. Жизнь – это не свойство систем, а точка зрения на системы. Да, что-там говорить, как живую мы можем рассматривать любую природную систему. Особенно, если ночью светит золотая луна или на худой конец лампа под потолком, что-бы было не так страшно от потрескивания поленьев в печи. Тем более, что самой печи еще утром здесь не было.

Но может быть это не печь появилась, а я сижу в другом месте? И кто все эти люди? Куда они движутся? Динамика живых систем не может быть рассчитана в рамках классической науки, опирающейся на постулаты физики, об этом мы уже вскользь говорили вначале. Но вот что интересно: если причины, порождающие динамику обладают свойством эмергентности, то при взаимодействии они порождают бесконечный каскад причин, который при условии наличия альтернативного выбора на каждой из итераций эмергентного процесса, есть не что иное, как последовательность Леонардо Пизанского! И рассматривая универсум, а я, бля буду, уже готов рассматривать универсум, мы с вами видим торжество абсолютной казуальности. Не то, что-бы процессы не имели причины, просто причиной становится сама система в которой протекают эти процессы. Само понятие причинности теряет здесь смысл. Говоря откровенно, признать, что существуют процессы, не имеющие никакой причины — это единственный разумный шаг, который мы сейчас можем предпринять. Просто признать это. Ну и конечно же выпить еще пятьдесят.

Хорошо, допустим. Допустим, мы даже выпьем еще пятьдесят. Да, черт с ним, допустим мы даже выпьем еще сто. Но как быть с тем, что процесс, прежде имевший причины протекания, по мере усложнения системы причины для протекания теряет, но сам по себе не прекращается. В чем его движущая сила? Ну, вот я, к примеру. Когда я с утра пил первую рюмку — вопросов нет, у меня была причина. Без этого, я бы в одно из таких погружений кони бы двинул. Но вторую-то я уже пил, хотя у меня на то не было никакой причины. Думаете вторую рюмку я выпил потому что у меня было такое желание? Ха. Берите выше. У меня была цель.

Вот оно, определение жизни, взрощенное и настоенное на табаке сигаретных сортов. Вот плод алкогольных ночей, проведенных в грязной робе перед зарешеченным окном. Вот конец лабиринта и выход в мир абсолютного упоения. Итак. Все мы знаем про диссипативные системы, существующие благодаря поступлению энергии и знаем так-же, что живыми системами они не являются, хотя и могут быть невероятно сложны и причудливы. Живыми системами являются только диссипативные системы, перерабатывающие энергию для ее дальнейшего поступления. Не «вследствие», а «для», понимаете? Живые системы от неживых отличает наличие цели. Стремление и цель не принадлежат самому  объекту. Цель объекта и стремление к нему — это параметры не объекта, а системы, в которой он находится.

Мир медленно погружается в темноту. Я снова тону, но на этот раз гораздо медленнее. Очень медленно, почти незаметно. Здесь холодно, здесь какая-то мокрая земля, сухая трава и ветки. Но это не важно. Важность информации – величина, выражающая, количество относительной энергии, которое потребуется объекту для достижения цели. Аналогично можно выразить степень совершенства объекта. Важность информации о системе, связана и с пространственными характеристиками системы. Я даже допускаю, что возможно рассчитать через астрономические данные о характеристике Вселенной максимально возможную в природе важность системы. Но ведь можно в конце-концов завтра не проснуться, верно? К тому-же важность информации, хоть и связана с динамикой системы, но полностью ее не определяет.

Нет, все-таки я тону. Медленно, но тону. А жаль, тут было много красивого, а сейчас это все медленно угасает в холоде. Красота, подобно важности представляет собой свойство информации. «Чувство красоты» присуще всем живым системам.  Красота связана с прошлым, важность с будущим, настоящее определяется гармонией. Гармония – степень конфликтности выполнения целей.

Интересно, а во-сколько это произошло? Впрочем, теперь уже это не имеет значения. Как жаль, что тут такой холод. Хотя, говорят, что чем дальше, тем меньше его чувствуешь. Не знаю. Звучит нелепо, но ведь, для получения верного результата мы имеем право использовать любую, даже самую парадоксальную и нелепую аксиоматику.

К тому-же. Будущее не продолжение прошлого.

И все-таки, как же здесь холодно.

Очень холодно.

Очень.