Старуха (СИ)

А кроме студентов там присутствовали еще и профессора: Млодзеевский, который обещал Вере «в случае чего помочь с подачей материала», Зелинский — который пришел чтобы девушку «морально поддержать», Каблуков — этот пришел «морально поддержать» Зелинского, который — было невооруженным взглядом видно — очень волновался за ученицу. Да и не только он волновался, было сильно заметно что в той или иной степени все собравшиеся волнуются: все же к Вере большинство студентов относились очень хорошо и не хотели, чтобы она «провалилась». Потому что все знали: химикам физику, конечно, давали — но больше «по верхам», и ждать глубокого вскрытия вопросов от девочки было сложновато… однако даже преподаватели-математики замечали, что Вера математические лекции читает очень интересно и материал дает достаточно полно всего лишь после полуторачасовой лекции, которую сама прослушала. Правда, эти преподаватели просто не знали, что Вера к каждой такой лекции готовится дома долгими часами — благо, времени на «изучение химии» ей почти и не требовалось.
Вероятно поэтому сразу после того, как Вера вышла к кафедре, в аудитории раздались сначала робкие хлопки, а спустя буквально мгновение — «бурные аплодисменты»: народ старался ее хоть так подбодрить. Но стоило Вере лишь поднять руку, как в аудитории мгновенно наступила полная тишина.
И Вера, выйдя на кафедру и воткнув в розетку провод, идущий от высокой довольно широкой мензурки, тут же подсвеченной снизу приятным зеленым светом, начала свою лекцию:
— Добрый всем вечер. Как все вы знаете, мы тут собираемся вечерами для того, чтобы получить немножко дополнительных знаний, которые — в силу разных причин — мы не можем… не успеваем получить в учебные часы. Но если с химией мне особо напрягаться не приходится — за что хочу сказать отдельное спасибо профессорам Зелинскому, Каблукову, всем преподавателям и сотрудникам наших химических кафедр, то с математикой получается уже посложнее — и только невероятное терпения наших профессоров и преподавателей математики, которые, вместо того, чтобы выставить меня за дверь, снова и снова объясняют мне непонятные для меня детали, позволяет мне это обретенное таким варварским путем знание передать товарищам. Но знания, как оказалось, таким образом передаются успешно, и мы решили попробовать то же самое и по части физики. Не знаю, как для других — а мне физика очень интересна: химик без знания физики вообще подобен балерине безногой, так что меня новые знания порадовали. А теперь попробуем передать их, знания эти, и всем вам.
— Старуха, а зачем ты расставила на столе эти банки? Оно, конечно, красиво — но причем тут стеклопосуда?
— Объясняю специально для бестолковых: физик без знания химии подобен балерине уже безрукой: хочет станцевать маленьких лебедей, а махать-то нечем. А так как тема сегодняшней лекции касается уравнения Стокса-Навье, которые вообще-то про жидкости, то изучать их в отсутствие упомянутых жидкостей как-то некузяво. Еще вопросы есть? Да, заранее предупреждаю: то, что вы увидите, категорически не рекомендуется повторять в домашних условиях. Потому что просто физика может вам разве что голову оторвать в соответствии с третьим законом товарища Ньютона, а вот химия легко может вас отправить на тот свет постепенно и в жутких мучениях. Итак, приступим… да, вот в этом аквариуме простая вода налита — но это пока.
По просьбе Веры один из парней включил проекционный фонарь с дуговой лампой — и содержимое аквариума отразилось на повешенной на доске белой простыне. То есть — так как в аквариуме была обычная вода — эта простыня стала всего лишь ярко освещенной.
— Итак, показываю: я специально сделала два таких химических кусочка на веревочке, кусочки содержат внутри красители — для бестолковых особо поясняю: довольно ядовитые красители. А снаружи они покрыты тонким слоем казеина и поэтому я их в воду опускаю — а ничего не происходит. Пока не происходит… ага, клей поплыл. Теперь я медленно поднимаю первый кусочек, и что же мы видим? Мы видим, что за комочком остается ровный красный след. Это потому, что окрашивается только вода на поверхности комочка, и эта красная вода с остальной вообще не смешивается. Потом, конечно, из-за диффузии смешается, но мы так долго ждать не будем. Теперь я берусь за другую веревочку и быстро ее тяну наверх. Красный след тоже остается, но не ровный, а весь какой-то покореженный. Это происходит потому, как мне рассказали наши ученые физики, что в первом случае у нас поток жидкости получился ламинарный, то есть невозмущенный, а во втором — турбулентный, и краска показывает нам степень возмущения этого потока столь грубым с ним обращением. Это я продемонстрировала всего лишь то, о чем мы с вами сегодня говорить будем… ага, вот и лампа поплыла…
 
Вера подошла к мензурке, со дна которой начал медленно подниматься прозрачный зеленый шар:
— Вот это — тоже демонстратор уравнений, которые нам предстоит сегодня изучить. И тоже до жути ядовитый, зато наглядный. Там снизу лампочка нагрела более тяжелое вещество, оно расширилось и медленно и неторопливо стало всплывать. За счет сил поверхностного натяжения вещество это пытается принять форму шара, а сопротивление жидкости — которое нам описывает то самое уравнение Стокса — эту форму старается исказить — и это ему удается, хотя пока и без особого успеха, так как эта зеленая дрянь движется довольно ламинарно. Сейчас наверху она остынет, съежится, плотность ее вырастет — и она мирно опустится обратно на дно. То есть она думает, что мирно, но мы включим вторую лампочку… греть ее будем пошустрее и посильнее… вот, смотрите: вверх бяка поплыла заметно быстрее, уравнение Стокса ее начинает изрядно корежить — и мы видим это своими собственными глазами. Ладно, пусть дальше развлекается, минут через пять желающие увидят, как динамическое сопротивление в жидкости этот кусок вообще порвет на мелкие части… а теперь перейдем к той загадочной формуле, которая нам всё это бесформенное художество позволяет описать в строгой математической форме. Именно в математической: если ученый не знает физику и химию, то он подобен всего лишь безногой и безрукой балерине — а если он математику не знает, то вообще неважно, если ли у него руки и ноги, так как отсутствие головы делает все эти мелкие детали вообще неважными.
— Красиво… ты смотри, уже на два куска зеленая хрень разорвалась… Старуха, а как самому такую штуку сделать?
— Я же сказала: ни в коем случае не повторяйте это в домашних условиях! Здесь это проделывали специально тренированные люди — а вы сможете считать себя достаточно подготовленными лишь по окончании университета. То есть сами себя такими будете считать, а окружающим еще года три ждать придется, пока вы обретенные знания не научитесь применять на практике…
— Жалко…
— Жалко у пчелки в попке, а мы сейчас изучим уравнение Навье-Стокса. Оно вообще-то довольно простое, в векторном виде выглядит вот так, — Вера быстро написала уравнение на доске, — но есть одна мелкая загвоздка: дифференциальные уравнения в частных производный нам на математике должны дать на втором курсе, так что я здесь диаметрально отличаюсь от столицы Камбоджи.
— А при чем тут Камбоджа? — с о смехом поинтересовался кто-то?
— А при том. Столица Камбоджи называется Пномпень, а я в дифурах строго наоборот пень пнём. Но на наше всеобщее счастье к нам присоединился уважаемый Анатолий Болеславович, который к импортному городу вообще никак не относится, и он, надеюсь, поможет нам разобраться с этими кроказябрами. Анатолий Болеславович, расскажите нам пожалуйста, что за ересь я тут написала и как вообще нам, простым советским студентам, с этим жить…
Спустя час, когда лекция закончилась и профессор Млодзеевский пригласил Зелинского, Каблукова и Веру попить чаю, Анатолий Болеславович, пока Антонина Сергеевна заваривала чай, со смехом обратился к девушке:
— Скажу откровенно: удивили вы меня с этим плавающим пузырем, очень наглядная демонстрация получилась. Там действительно препараты ядовитые используются?