Техника - молодёжи 1991-01, страница 32

Павел Павлович Кондрацкии (снимок 1932 года).

роль играет неизменность формы. Ценность этого качества оттеняется прямо противоположным свойством обычного волнового пакета: он быстро расплывается. Вот какое, например, для света найдено средство продления жизни компактных энергетических сгустков (так называемая фазовая самомодуляция). Подбирая характеристики волновода, можно так удачно перераспределить спектральные компоненты лазерного импульса, что он превратится в солитон, который уже не будет расползаться. Выигрыш велик — можно отказаться от установки вдоль линии сложных ретрансляционных устройств.

И все же то, из чего «лепится»

Лазерный импульс сверхкороткой длительности способен поднимать электроны среды на более высокие уровни и в виде солитона проскальзывать вперед до того, как они возвратятся на свои места. Это явление успешно применяется при передаче информации по волоконно-оптическим системам.

уединенная волна, с точки зрения теоретиков, не столь и важно. Например, математиков привлекает прежде всего поиск солитоноподобных решений нелинейных уравнений. Наряду с этим идет и «последовательное включение» старого знания. Так, при анализе уравнений Ландау — Лившица, описывающих движение доменных стенок в ферромагнетиках, снова повстречались с хорошими знакомыми. Солитонами оказались в ферромагнетиках границы, отделяющие друг от друга разнородные области самопроизвольной намагниченности — домены. В основе явления — коллективное поведение групп элементарных магнитиков (если иметь в виду высокую организованность пчел, две такие разнородные группы можно уподобить роям, которые не смешиваются друг с другом). Каждый «рой»— приверженец одного из двух возможных направлений намагничивания. Границы между роями-доменами и называются доменными стенками. Если кусок мягкого железа поместить в магнитное поле, стенки приходят в движение и ведут себя как солитоны. Еще раньше подтвердилась солитонная природа подвижных дислокаций в кристаллах.

А психологи? Скажем, в работах рано умершего профессора В. Н. Пушкина, несомненно, есть отзвуки увлечения «выкормышами» компьютерной математики.

Почему В. Н. Пушкин считал, что теория нелинейных волн и в особенности солитонная концепция способны облегчить понимание того, как возникают и живут в человеческой голове восприятия? Постараюсь пояснить это на примере цветовых образов.

Энергетический сгусток полевого типа, ответственный за появление ,в мозгу цветоощущения, оказывается почти в такой же ситуации, как и ранее упомянутые доменные стенки. Те мечутся между двумя стихиями, каждая из которых удерживает одно из двух противоположных направлений магнитных векторов. Но и в мире цветовых образов есть такие противоположности: белое и черное. К тому же сами эти образы, как показал Г1. П. Кон-драцкий, имеют комплексную природу, их можно описать двумя величинами — одной скалярной и одной векторной (см. статью «Умчалась прошлого карета», «ТМ» № 10 за 1988 год).

Напомню основные положения этой

Ei

теории. Цветоощущение разложимо ла бесконечное число отдельных хроматических элементов, так называемый канонический спектр. В основе его — линейчатый физический спектр, однако он дополнен отсутствующими в нем малиновыми и пурпуровыми составляющими В результате такого преобразования он начинается и кончается одним и тем же цветовым тоном, так что его начало и конец можно сомкнуть, расположив все его элементы по окружности. Более тонкая корректировка состоит в том, чтобы разместить на концах любого диаметра окружности дополнительные цвета, дающие при смешении белый тон.

В организованном таким образом спектре любое цветовосприятие характеризуется, как уже сказано, одним вектором и одним скаляром. Присутствие векторного параметра и подсказывает первую мысль о возможности солитонной трактовки этой теории, созданной более полувека назад. Ведь главная особенность уединенного энергетического сгустка — постоянная скорость, то есть именно векторная величина. Одна карта, стало быть, выпала правильно, но надо открыть еще две.

Вспомним: вторая символизирует форму солитона. У Кондрацкого есть и такая характеристика. Дело в том, что на базе канонического спектра цветовосприятие предстает разложенным на бесконечное число хроматических элементов. Причем форма их огибающей — косинусоида как раз и задает типичную для солитонов «горбатую» форму (соответствующий график был помещен на 4-й странице обложки в № 10 за 1988 год).

И наконец, третья карта. Возможность появления знаменитого солитон-ного сдвига заложена в самой основе теории. Ведь она предусматривает в качестве неотъемлемого параметра еше и скаляр, отвечающий ахроматической, то есть черно-белой, составляющей целостного восприятия.

И Кондрацкий этот сдвиг демонстрирует! В его системе сложение по векторным правилам таково, что взаимодействие (можно сказать — столкновение) двух «хроматиков» всегда приводит к появлению небольшого ахроматического элемента, которого раньше не было. Но при сложении двух цветов, изначально имеющих положенные им ахроматические части, последние также складываются. Чтобы отличить вновь возникший «довесок» от основной суммы, теоретик дал им разные наименования: сумму назвал первообразным скаляром, а «довесок»— производным, подчеркнув тем самым его происхождение именно в результате векторного взаимодействия. Но это лишь другой язык для описания процесса, с которым мы уже знакомились,— сминания мячей при их столкновении. Когда цвет результирующий, то есть полученный сложением пары исходных, вновь разлагается на два (что соответствует расхождению мячей), ахроматические

29