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

ІНСТРУМЕНТО́ЎКА,

выкладанне муз. твора для выканання аркестрам ці інстр. ансамблем. Да арк. музыкі выкарыстоўваюць і тэрмін аркестроўка. І. ўвасабляецца ў партытуры, дзе запісаны партыі ўсіх інструментаў і галасоў муз. твора. Тэрмін «І.» часта пашыраюць і на сферу хар. шматгалосай музыкі (т.зв. харавая І.). Асн. прынцыпы І.: збалансаванае спалучэнне кантрастных груп інструментаў; функцыян. трактоўка арк. груп і іх узаемаадносіны; стварэнне мелодыка-тэматычных, рытмавых, гарманічных пластоў арк. фактуры, выкарыстанне педалей, фонаў, контрапунктычных утварэнняў; тэхніка перадачы і перапляцення арк. галасоў (інстр. ліній); верт. складанне і гарыз. развіццё шматпланавай арк. тканіны.

Развіццё І. пачалося з зацвярджэннем гамафоннага стылю муз. пісьма (гл. Гамафонія). Важную ролю ва ўсведамленні драматург. ролі тэмбраў адыграў оперны т-р (16—17 ст.). У 18—19 ст. сфарміраваўся класічны склад сімфанічнага аркестра, чаму садзейнічала творчасць Л.​Бетховена, І.​Гайдна, В.​А.​Моцарта, якія імкнуліся пераадолець абмежаванасць тагачаснага інструментарыя, павялічыць і ўдасканаліць сімф. аркестр. На базе класічнага аркестра 19 ст. склаўся народжаны ідэямі муз. рамантызму і імпрэсіянізму сімф. аркестр 20 ст., які задавальняе маст. патрэбы кампазітараў розных кірункаў і індывідуальнасцей.

Гіст. развіццё арк. музыкі суправаджалася пошукамі новых тэмбравых спалучэнняў, удасканаленнем інструментарыя і стварэннем новых інструментаў для ўзмацнення маляўнічасці, выразнасці музыкі. Разам з выкарыстаннем «чыстых» (сольных) тэмбраў як носьбітаў тэмы (лейтматыву) кампазітары пачалі выкарыстоўваць мяшаныя тэмбры. У залежнасці ад маст. задумы і творчай індывідуальнасці кампазітара І. (аркестроўка) можа быць (з улікам пераважнай тэндэнцыі) акустычна ўраўнаважанай (больш блізкая венскім класікам; асн. ўвага аддаецца дынамічнай збалансаванасці гучання, арган. спалучэнню гарызанталі і вертыкалі) ці тэмбральна-каларыстычнай (больш блізкая рамантыкам і імпрэсіяністам; пераважае характарыстычнасць тэмбраў, выяўленчасць, маляўнічасць гучання). У бел. музыцы да першай больш схіляюцца А.​Багатыроў, Я.​Цікоцкі, да другой — Г.​Вагнер, Я.​Глебаў, С.​Картэс, А.​Мдывані, Дз.​Смольскі. Курс І. выкладаюць у кансерваторыях і інш. спец. муз. навуч. установах.

Літ.:

Геварт Ф.О. Новый курс инструментовки: Пер. с фр. 2 изд. М.;

Лейпциг, 1913;

Римский-Корсаков Н.А. Основы оркестровки // Полн. собр. соч. Лит. произв. и переписка. М., 1959. Т.З;

Берлиоз Г. Большой трактат о современной инструментовке и оркестровке: Пер. с фр. [4 ] 1—2. М., 1972;

Витачек Ф.Е. Очерки по искусству оркестровки XIX в. М., 1979.

Т.​Г.​Мдывані.

т. 7, с. 265

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