Сибирские огни, 1964, № 8

Конечно, многие из «тайн» катализа уже разгаданы. Давно известно, что ка­ тализатор — далеко не такой бесстраст­ ный «наблюдатель» событий, каким он прикидывается. Давно известно, что в процессе реакции на поверхности ката­ лизатора (если катализатор — твердый) образуются некие промежуточные веще­ ства. Иными словами, лукавый «присут­ ствующий» прекрасно участвует в об­ щей свалке, только всегда успевает во­ время отряхнуть от пыли пиджак и при­ шить оборванную пуговицу! И не совсем верно говорили нам в школе, что катали­ затор «не участвует» в реакции. Точнее сказать: он не расходуется в процессе реакции. Но тайны, тем не менее, существуют. Достаточно сказать, что не создано пока цельной и стройной теории подбора ката­ лизаторов — это делается в значитель­ ной мере эмпирически. Кроме того, ока­ зывается, капризный «наблюдатель» ве­ дет себя совершенно по-разному, в зави­ симости от способа, которым его приго­ товят. Наконец, он зачастую требует для себя еще и некоей «подушки»-носителя: одному нравится, чтобы ему сделали «матрас» из пемзы, другой предпочитает подстилку из корунда, третий — из ак­ тивированного угля. И, конечно, каждый по-своему реагирует па изменение физи­ ческих условий, в которых протекает реакция. А перенесение процесса из ла­ боратории в промышленность — это как раз и есть применение физических усло­ вий! Причем, изменение — резкое. И пото­ му доныне оно происходит, в большинст­ ве случаев, постепенно, в несколько дли­ тельных и дорогостоящих этапов. Лабораторная установка. Опытная установка. Установка с несколько странным, аме­ риканцами введенным, наименованием «пилотная». Полузаводская, или полупромышлен­ ная, и наконец — промышленная уста­ новка! И все это, не говоря уже о затратах материальных, растягивает процесс внедрения научного достижения в произ­ водство до пятнадцати-двадцати, мини­ мум десяти лет. Кстати сказать, «проблема дистан­ ции» между открытием ученого и прак­ тическим его использованием — одна из основных проблем современного техниче­ ского прогресса. И потому особое, прин­ ципиальное значение обретает работа, которой занимается лаборатория мате­ матического моделирования. В чем ее смысл? Сначала необходимо расшифровать смысл слова «моделирование». Не надо обладать большой проницательностью, чтобы догадаться, что оно происходит от слова «модель». Только, разумеется, в данном случае «модель» никак не долж­ на ассоциироваться ни с каким-нибудь планером из щепочек и папиросной бу­ маги, ни с чем другим столь же «грубо­ материальным». Речь идет о модели в философском смысле слова — как о спо­ собе описания, характеристики опреде­ ленного объекта, явления. Определение «математическое» дает понять, что в данном случае явление описывается на языке математики — в виде системы уравнений. Таков смысл терминов. Смысл же самой работы в том, чтобы предельно сократить путь от лаборато­ рии до промышленного предприятия. Ла­ бораторная установка — электронная машина, завод — таков идеальный ва­ риант. Как же прийти к нему? Существует в физике так называе­ мая теория подобия. Смысл ее, упрощен­ но говоря, в том, что многие процессы, подчас очень «непохожие» внешне, но одинаковые по своей физической приро­ де, могут быть подобны друг другу по своим характеристикам — вроде того, как бывают подобны треугольники, вы­ черченные мелом на классной доске. Из­ вестная уже достаточно давно, эта тео­ рия получила в нашем веке широкое приложение — особенно в гидродинами­ ке, аэродинамике. Представим, напри­ мер, что по двум разным, различного диаметра, трубам, с разной скоростью текут две разные по физическим свойст­ вам жидкости. Изучив «поведение» од­ ной из них, можно, на основании теории подобия, предсказать, как будет вести себя другая. На теории подобия основа­ но, в частности, и испытание самолетов в аэродинамической трубе. Но сама теория подобия — по сути, лишь часть более общего физического метода — метода аналогии, приложимо­ го уже к явлениям различной физиче­ ской природы. В принципе каждое явле­ ние можно описать системой определен­ ных уравнений. И тогда вдруг (конечно же, это весьма условное «вдруг»!) стано­ вятся зримы очень интересные вещи. На­ пример: испытывать самолет в аэродина­ мической трубе не всегда удобно. Пото­ му, в частности, что для замера, скажем, скорости воздушного потока на тех или иных участках поверхности приходится выносить на эту поверхность какую-то часть измеряющего прибора — датчик. А датчик, как бы мал он ни был, тоже яв­ ляется физическим телом, оказывает свое влияние на обтекающий поток, искажает общую картину. Тут-то и приходит на по­ мощь метод аналогии. Оказывается, если вырезать в металлической пластинке кон­ тур самолета, а затем приложить к этой пластинке магнитное поле, то расположе­ ние магнитных силовых линий будет опи­ сываться такими же уравнениями, что и поведение воздушных потоков при испы­ тании того же самолета в аэродинамиче