Verbum

А́ЛГЕБРА,

навука пра сістэмы аб’ектаў той ці інш. прыроды, у якіх устаноўлены аперацыі, па сваіх уласцівасцях падобныя на складанне і множанне лікаў (алг. аперацыі). Задачы і метады алгебры ствараліся паступова, у выніку пошукаў агульных прыёмаў рашэння аднатыпных арыфм. задач (пераважна састаўлення і рашэння ўраўненняў).

Вялікі ўплыў на развіццё алг. ідэй і сімволікі зрабіла «Арыфметыка» Дыяфанта (3 ст.). Тэрмін «алгебра» паходзіць ад назвы твора Мухамеда аль-Харэзмі «Альджэбр аль-мукабала» (9 ст.), які мае агульныя метады рашэння алгебраічных ураўненняў (АУ) 1-й і 2-й ступеняў. У канцы 15 ст. замест грувасткіх слоўных апісанняў алг. дзеянняў у матэм. творах з’яўляюцца знакі «+» і «-», потым знакі ступеняў, кораняў, дужкі. У канцы 16 ст. Ф.Віет першы выкарыстаў літарныя абазначэнні. Да сярэдзіны 17 ст. ў асн. склалася сучасная алг. сімволіка. У далейшым погляд на алгебру мяняўся. Алгебра 17—18 ст. займалася літарнымі вылічэннямі (рашэнне АУ, тоеснае пераўтварэнне формул і інш.) у адрозненне ад арыфметыкі, якая аперыруе канкрэтнымі лікамі. Да сярэдзіны 18 ст. алгебра склалася прыблізна ў аб’ёме цяперашняй т.зв. элементарнай алгебры. Алгебра 18—19 ст. з’яўляецца ў асн. алгебрай мнагачленаў. Першай гіст. задачай алгебры было рашэнне АУ з адным невядомым. У 16 ст. італьян. матэматыкамі была знойдзена формула для рашэння ўраўненняў 3-й ступені (формула Кардана), потым метад рашэння ўраўненняў 4-й ступені (метад Ферары). Амаль 3 стагоддзі вёўся пошук формулы для рашэння ўраўненняў вышэйшай ступені. У 17 ст. ўпершыню выказана А.Жырарам, а ў канцы 18 ст. К.Гаўсам даказана асн. тэарэма алгебры аб існаванні камплекснага кораня для адвольных АУ з камплекснымі каэфіцыентамі. У 1824 Н.Абель даказаў, што ўраўненне вышэй 4-й ступені ў агульным выпадку ў радыкалах невырашальнае, а ў 1830 Э.Галуа знайшоў крытэрый вырашальнасці ў радыкалах АУ. Разам з тэарэмай АУ з адным невядомым разглядаліся сістэмы АУ з многімі невядомымі, у прыватнасці сістэмы лінейных ураўненняў, у сувязі з чым узніклі паняцці матрыцы і дэтэрмінанта. З сярэдзіны 19 ст. даследаванні ў алгебры паступова пераносяцца з тэорыі АУ да вывучэння адвольных алг. аперацый. Абстрактнае паняцце алг. аперацыі ўзнікла ў сярэдзіне 19 ст. ў сувязі з даследаваннем прыроды камплексных лікаў, а таксама ў выніку з’яўлення прыкладаў алг. аперацый над элементамі зусім інш. прыроды, чым лікі, — складанне і множанне матрыц і інш.

У пачатку 20 ст. алгебра стала разглядацца як агульная тэорыя алг. аперацый на аснове аксіяматычнага метаду (сфарміравалася пад уплывам прац Ц.Гільберта, Э.Штэйніца, Э.Арціна, Э.Нётэр і інш.). Сучасная алгебра вывучае мноствы адвольнай прыроды з зададзенымі на іх алг. аперацыямі (г.зн. алгебра ці універсальныя алгебра). Доўгі час вывучаліся толькі некалькі тыпаў універсальных алгебраў — групы, кольцы, лінейныя прасторы. Пазней пачалося вывучэнне абагульненняў паняцця групы — паўгрупы, квазігрупы і лупы. Разам з асацыятыўнымі кольцамі і алгебрай пачалі вывучацца і неасацыятыўныя кольцы і алгебра. Асацыятыўна-камутатыўныя кольцы і палі з’яўляюцца асн. аб’ектам вывучэння камутатыўнай алгебры, з якой цесна звязана алгебраічная геаметрыя. Важным тыпам алгебры з’яўляюцца структуры. Лінейныя прасторы, модулі, а таксама іх лінейныя пераўтварэнні і сумежныя пытанні вывучае лінейная алгебра, часткай якой з’яўляюцца тэорыі лінейных ураўненняў і матрыц. Да лінейнай алгебры прымыкае полілінейная алгебра. Першыя працы па агульнай тэорыі адвольных універсальных алгебраў належаць Г.Біркгафу (1830-я г.). У тыя ж гады А.І.Мальцаў і А.Тарскі заклалі асновы тэорыі мадэляў — мностваў з зададзенымі на іх адносінамі. У выніку цеснага збліжэння тэорыі універсальных алгебраў з тэорыяй мадэляў узнік новы раздзел алгебры, сумежны з алгебрай і матэматычнай логікай, — тэорыя алг. сістэм, якая вывучае мноствы з зададзенымі на іх алг. аперацыямі і адносінамі (гл. Алгебра логікі). Дысцыпліны, сумежныя з алгебрай і інш. часткамі матэматыкі, вызначаюцца ўнясеннем ва універсальныя алгебры дадатковых структур, узгодненых з алг. аперацыямі і адносінамі: тапалагічная алгебра, у т. л. тапалагічныя групы і групы Лі, тэорыя ўнармаваных кольцаў, дыферэнцыяльная алгебра, тэорыі розных упарадкаваных алгебраў. Да сярэдзіны 1950-х г. сфарміравалася гамалагічная алгебра, карані якой ляжаць у алгебры і тапалогіі.

Алг. паняцці і метады выкарыстоўваюцца ў геаметрыі, тэорыі лікаў, функцыян. аналізе, тэорыі дыферэнцыяльных ураўненняў, метадах вылічэнняў і інш. Алгебра мае вял. дачыненне да фізікі (выяўленні груп у квантавай фізіцы), крышталяграфіі (дыскрэтныя групы), кібернетыкі (тэорыі аўтаматаў і кадзіравання), матэм. эканомікі (лінейныя няроўнасці) і інш. Сістэм. даследаванні па алгебры на Беларусі пачалі Дз.А.Супруненка (1945) і С.А.Чуніхін (1953). Вядуцца пераважна ў Ін-це матэматыкі АН Беларусі, БДУ, Гомельскім ун-це ў школах У.П.Платонава, А.Я.Залескага, Л.А.Шамяткова.

Літ.:

Математика, её содержание, методы и значение. Т. 1—3. М., 1956;

Бурбаки Н. Очерки по истории математики: Пер. с фр. М., 1963.

Р.Т.Вальвачоў.

т. 1, с. 233

АКІЯНАЛО́ГІЯ (ад акіян + ...логія),

акіянаграфія, сукупнасць навуковых дысцыплін аб фізічных, хімічных, геалагічных і біялагічных працэсах у Сусветным акіяне. Гал. задачы акіяналогіі: высвятленне агульных заканамернасцяў прыроды акіяна, вывучэнне трансфармацыі і абмену рэчываў і энергіі ў акіянскіх водах і ахова іх ад забруджвання, выкарыстанне харчовых, хім. і энергет. рэсурсаў акіяна, распрацоўка доўгатэрміновых прагнозаў надвор’я на Зямлі, папярэджанне катастрафічных з’яў, звязаных з акіянамі, забеспячэнне эфектыўнасці і бяспекі надводнага і падводнага мараплавання.

Першымі даследчыкамі акіянаў былі стараж. мараплаўцы. Стараж.-грэч. вучоныя Герадот, Арыстоцель, Гіпарх і інш. выказвалі меркаванні аб адзінстве Атлантычнага і Індыйскага акіянаў, кругавароце вады ў прыродзе, прылівах і інш. з’явах. Перыяд інтэнсіўнага вывучэння звязаны з эпохай Вял. геагр. адкрыццяў (сярэдзіна 15—18 ст.; Х.Калумб, Ф.Магелан, Дж.Кук і інш.). Важныя вынікі атрыманы рус. Антарктычнай экспедыцыяй Ф.Белінсгаўзена і М.Лазарава на суднах «Усход» і «Мірны» (1820) і першай комплекснай акіянаграфічнай экспедыцыяй на карвеце «Чэленджэр» (1872—76; Дж.Мерэй склаў першую карту акіянскіх глеяў). Даследаванні розных ч. Сусветнага ак. праводзілі С.Макараў на «Віцязі» (1886—89) і ледаколе «Ярмак» (1899, 1901), Ф.Нансен на «Фраме» (1891—96), ням. экспедыцыя на «Метэоры» (1925—27), Антарктычная англ. экспедыцыя на «Дысковеры 11» (1929—39) і інш. Пасля 2-й сусв. вайны акіяналогія становіцца адной з важных навук у сувязі з пачаткам выкарыстання рэсурсаў Сусветнага акіяна. Даследаванні акваторыі акіяна, складанне схемы рэльефу дна праводзяць н.-д. экспедыцыі розных краін (амер. з 1956 «Віма», з 1957 «Атлантык»; рус. з 1957 «Віцязь», з 1967 «Акадэмік Кніповіч», з 1974 «Дзмітрый Мендзялееў» і інш.). Грунтуецца акіяналогія на фактычных даных вымярэнняў, атрыманых з суднаў надвор’я, дрэйфуючых аўтам. гідраметэаралагічных станцый і акіянаграфічных платформаў, штучных спадарожнікаў Зямлі і падводных лабараторый. У сучаснай акіяналогіі пашыраны матэм мадэліраванне фіз., хім. і біял. працэсаў, даследаванне зменлівасці іх на падставе тэорыі імавернасці і матэм. статыстыкі.

Фізіка акіяна даследуе фіз. працэсы ў акіянскіх і марскіх водах, заканамернасці ўзаемадзеяння акіяна і атмасферы; хімія акіяна вывучае хім. ўласцівасці, састаў, фіз. і хім. працэсы водаў; геалогія акіяна — паходжанне ложа акіяна, яго эвалюцыю і будову, рэльеф дна, заканамернасці ўтварэння карысных выкапняў; біялогія акіяна — жывёльны і раслінны свет акіянаў і мораў, фарміраванне біял. прадукцыйнасці акіянскіх і марскіх водаў. Вылучаюць акіяналогію рэгіянальную, якая займаецца фізіка-геагр. і эканоміка-геагр. даследаваннем акіянаў і мораў; прамысловую, звязаную з акіяналагічным забеспячэннем марскіх промыслаў; спадарожнікавую (касмічную), якая атрымлівае вымярэнні разнастайных параметраў акіяна са штучных спадарожнікаў. Акіянскія даследаванні каардынуюцца Навук. к-там па акіянскіх даследаваннях, Міждзярж. акіянаграфічнай камісіяй пры ЮНЕСКА, нац. гідраметэацэнтрамі і н.-д. ін-тамі.

А.М.Вітчанка.

т. 1, с. 194

ЛА́ЗЕРНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, у якім вывучаюцца працэсы генерацыі, узмацнення і распаўсюджвання лазернага выпрамянення, яго ўзаемадзеяння з рознымі асяроддзямі і аб’ектамі; фіз. асновы стварэння і выкарыстання лазераў частка квантавай электронікі.

Узнікла ў 1960-я г. на мяжы оптыкі, радыёфізікі, электронікі і матэрыялазнаўства. Атрымала хуткае развіццё з прычыны асаблівых якасцей лазернага промня: яго надзвычай высокіх кагерэнтнасці, монахраматычнасці, накіравальнасці распаўсюджвання, прасторавай і часавай шчыльнасці энергіі, вельмі малой працягласці асобных імпульсаў. Гэтыя якасці, іх спалучэнні і камбінацыі абумовілі развіццё лазернай тэхнікі — лазерных сродкаў даследавання розных асяроддзяў і аб’ектаў, выканання разнастайных лазерных тэхналогій, у т. л. тонкіх, стварэння аптычнай сувязі, апрацоўкі, запісу і счытвання інфармацыі (гл. Аптычны запіс). Выкарыстанне лазернага выпрамянення выклікала змены шэрагу паняццяў і ўяўленняў оптыкі і інш. галін ведаў. У выніку выкарыстання лазераў выяўлены і даследаваны такія нелінейна-аптычныя з’явы, як генерацыя гармонік, складанне і адыманне частот, вымушанае камбінацыйнае рассеянне, самафакусіроўка і тунэляванне лазернага пучка, чатырохфатоннае змешванне, двухфатоннае паглынанне, амплітудна-фазавая канверсія мадуляцыі, утварэнне салітонаў і інш. Нелінейна-аптычныя з’явы знайшлі шырокае выкарыстанне для кіравання характарыстыкамі лазернага выпрамянення (пры яго генерацыі і распаўсюджванні), вывучэння структуры рэчыва (гл. Лазерная спектраскапія) і дынамікі розных працэсаў у асяроддзях. У імпульсах лазернага выпрамянення фемтасекунднай (10 с) працягласці дасягнуты шчыльнасці магутнасці парадку 10​²¹ Вт/см². Сілы ўздзеяння такіх імпульсаў на электроны і ядры атамаў істотна перавышаюць сілы іх узаемадзеяння ў ядрах, што дае магчымасць кіроўнага ўздзеяння на структуру атамаў і малекул. Лазерныя крыніцы выпрамянення выкарыстоўваюцца ў звычайных аптычных прыладах, што значна паляпшае іх характарыстыкі і пашырае магчымасці, і для стварэння прынцыпова новых прылад і метадаў даследавання, новых тэхн. сродкаў (аптычныя дыскі. лазерныя прынтэры, аудыё- і відэапрайгравальнікі, лініі валаконна-аптычнай сувязі, галаграфічныя і кантрольна-вымяральныя прылады). Дасягненні Л.ф. шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі, прамысл. тэхналогіях, у ваен. тэхніцы, касманаўтыцы, медыцыне.

На Беларусі даследаванні па Л.ф. пачаліся ў 1961 у Ін-це фізікі АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава. Праводзяцца ў ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю Нац. АН Беларусі, установах адукацыі і прамысл. арг-цыях. Прадказана і атрымана генерацыя на растворах складаных малекул, створана серыя лазераў з плаўнай перастройкай частаты ў шырокім дыяпазоне; прапанаваны метады разліку і кіравання энергет., часавымі, частотнымі, палярызацыйнымі і вуглавымі характарыстыкамі лазераў і лазернага выпрамянення; створаны новыя тыпы лазерных крыніц святла агульнага і спец. прызначэння. Распрацаваны фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, вывучаны заканамернасці ўзнікнення і працякання многіх нелінейна аптычных з’яў і распаўсюджвання святла ў нелінейна-аптычных асяроддзях.

Літ.:

Апанасевич П.А. Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977;

Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. М., 1991;

Ярив А. Введение в оптическую электронику: Пер. с англ. М., 1983;

Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М., 1988.

П.А.Апанасевіч.

т. 9, с. 101

АСТРАНО́МІЯ (ад астра... + грэч. nomos закон),

навука пра рух, будову, паходжанне і развіццё касм. целаў, іх сістэм і Сусвету ў цэлым. Вывучае розныя аб’екты: планеты і іх спадарожнікі, каметы і метэорнае рэчыва, зоркі, зорныя сістэмы (галактыкі), міжзорны газ і дыфузнае рэчыва, рассеянае ў касм. прасторы, эл.-магн. выпрамяненне нябесных целаў. Асн. раздзелы астраноміі: астраметрыя, астрафізіка, зорная астраномія, касмагонія, касмалогія, нябесная механіка, пазагалактычная астраномія, радыёастраномія.

Астраномія ўзнікла ў глыбокай старажытнасці з практычных патрэб чалавецтва. Рух Месяца, планет і сузор’яў дапамагаў вызначаць прамежкі часу і змены пораў года, весці каляндар, арыентавацца на мясцовасці. Практычны характар астр. ведаў адлюстраваўся ў нар. назвах касм. аб’ектаў (напр., Млечны Шлях — «Птушыны Шлях», планета Венера — «Вечарніца» і інш.) і ў стварэнні найпрасцейшых аграрна-астр. «абсерваторый». Адно з такіх збудаванняў дахрысціянскіх часоў з арыентаваных валуноў выяўлена і на Беларусі каля воз. Янова ў Полацкім раёне. Астраномія паспяхова развівалася ў Вавілоне, Егіпце, Стараж. Грэцыі, Індыі і Кітаі. Стараж.-грэч. вучоны Пталамей распрацаваў у 2 ст. геацэнтрычную сістэму свету, якая была агульнапрынятай амаль 1,5 тыс. гадоў. У сярэднія вякі астраномія дасягнула значнага развіцця ў дзяржавах Усходу. У 15 ст. Улугбек пабудаваў паблізу Самарканда астр. абсерваторыю з дастаткова дакладнымі на той час вугламернымі інструментамі. Узнікненне сучаснай астраноміі звязана са стварэннем геліяцэнтрычнай сістэмы свету (М.Капернік, 16 ст.), вынаходствам тэлескопа (Г.Галілей, пач. 17 ст.), адкрыццём законаў руху планет (І.Кеплер, пач. 17 ст.) і сусветнага прыцягнення закону (І.Ньютан, канец 17 ст.).

У 18 — пач. 20 ст. назіральная астраномія атрымала шматлікія звесткі пра Сонечную сістэму, фіз. прыроду зорак і інш. касм. аб’ектаў, што спрыяла стварэнню навук. карціны свету. Выкарыстанне ў астр. даследаваннях метадаў спектраскапіі, фатаграфіі і фотаметрыі прывяло да ўзнікнення астрафізікі. Вялікае значэнне мела заснаванне многіх астранамічных абсерваторый, удасканаленне астранамічных інструментаў і прылад, складанне зорных каталогаў з указаннем дакладных каардынат зорак. Гэтыя дасягненні астраноміі звязаны з працамі У.Гершэля (Вялікабрытанія), Ж.Лагранжа, П.Лапласа, У.Левер’е (Францыя), М.В.Ламаносава, В.Я.Струве, Ф.А.Брадзіхіна (Расія), К.Доплера (Аўстрыя) і інш. Значны ўклад у назіральную астраномію і астрафіз. метады даследавання зрабілі астраномы Віленскай астранамічнай абсерваторыі і астраномы — выхадцы з Беларусі: С.М.Блажко, Дз.І.Дубяга, Г.А.Ціхаў, В.К.Цэраскі. Астр. даследаванні ў б. СССР звязаны з працамі В.А.Амбарцумяна, А.А.Белапольскага, С.У.Арлова, Я.К.Харадзе і інш. Даследаванні спектраў галактык дазволілі Э.Хаблу (ЗША) выявіць у 1929 агульнае расшырэнне Сусвету, прадказанае рас. вучоным А.А.Фрыдманам (1922) на падставе тэорыі гравітацыі А.Эйнштэйна (1915—16). Сярэдзіна 20 ст. характарызавалася з’яўленнем новых сродкаў назірання і выкарыстаннем касм. тэхнікі, што значна расшырыла магчымасці астр. даследаванняў. Стварэнне аптычных і радыётэлескопаў з высокай раздзяляльнай здольнасцю, выкарыстанне штучных спадарожнікаў Зямлі, ракет, а таксама аптычных і электронных сістэм, у стварэнні якіх бралі ўдзел вучоныя Беларусі, дало магчымасць у 1960—80 выявіць і даследаваць новыя касм. аб’екты: радыёгалактыкі, квазары, пульсары, крыніцы рэнтгенаўскага і нейтрыннага выпрамяненняў. Астраномія стала эксперыментальнай навукай, здольнай непасрэдна даследаваць касм. прастору, вывучаць Месяц і бліжэйшыя планеты. З дапамогай касм. апаратаў (напр., «Венера», «Марс», «Меркурый», «Рэйнджэр» і інш.) атрыманы фотаздымкі Месяца і амаль усіх планет Сонечнай сістэмы (акрамя Плутона), адкрыты новыя спадарожнікі планет, кольцы вакол планет-гігантаў, сфатаграфавана ядро каметы Галея.

Літ.:

Бакулин П.М., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс обшей астрономии. 5 изд. М., 1983;

Мартынов Д.Я. Курс обшей астрофизики. 4 изд. М., 1988;

Климишин И.А. Астрономия наших дней. 3 изд. М., 1986;

Паннекук А. История астрономии: Пер. с англ. М., 1966.

А.А.Навіцкі.

т. 2, с. 52