Verbum

АДНО́СНАСЦІ ТЭО́РЫЯ,

фізічная тэорыя прасторы і часу ў іх сувязі з матэрыяй і законамі яе руху. Падзяляецца на спецыяльную (СТА) і агульную (АТА). СТА створана ў 1904—08 у выніку пераадольвання цяжкасцяў, якія ўзніклі ў класічнай фізіцы пры тлумачэнні аптычных (электрадынамічных) з’яў у рухомых асяроддзях (гл. Майкельсана дослед). Заснавальнікі СТА — Г.​А.​Лорэнц, А.​Пуанкарэ, А.​Эйнштэйн, Г.​Мінкоўскі.

У працы Эйнштэйна «Да электрадынамікі рухомых цел» (1905) сфармуляваны 2 асн. пастулаты СТА; эквівалентнасць усіх інерцыйных сістэм адліку (ІСА), пры апісанні не толькі мех., а таксама аптычных, эл.-магн. і інш. працэсаў (спец. адноснасці прынцып); пастаянства скорасці святла ў вакууме ва ўсіх ІСА; незалежнасць яе ад руху крыніц і прыёмнікаў святла. Пераход ад адной ІСА да ўсякай іншай ІСА адбываецца з дапамогай Лорэнца пераўтварэнняў, якія вызначаюць характэрныя прадказанні СТА; скарачэнне падоўжных памераў цела, запавольванне часу і нелінейны закон складання скарасцей, згодна з якім у прыродзе не можа адбывацца рух (перадача сігналаў) са скорасцю, большай за скорасць святла ў вакууме. СТА — фіз. тэорыя працэсаў, для якіх уласцівы вял., блізкія да скорасці святла c у вакууме скорасці руху. У тым выпадку, калі скорасць v намнога меншая за скорасць свята (v << c), усе асн. палажэнні і формулы СТА пераходзяць у адпаведныя суадносіны класічнай механікі. Раздзелы фізікі, у якіх неабходна ўлічваць адноснасць адначасовасці (з дакладнасцю да v​²/c​² і вышэй), наз. рэлятывісцкай фізікай. Першай створана рэлятывісцкая механіка, у якой устаноўлены залежнасці поўнай энергіі E і імпульсе $\overrightarrow{\mathrm{p}}$ цела масы m ад скорасці руху v: ${\displaystyle \mathrm{E}=\frac{\mathrm{m}{\mathrm{c}}^2}{\sqrt{1-{\mathrm{v}}^2/{\mathrm{c}}^2}}}$ , ${\displaystyle \overrightarrow{\mathrm{p}}=\frac{\mathrm{m}\overrightarrow{\mathrm{v}}}{\sqrt{1-{\mathrm{v}}^2/{\mathrm{c}}^2}}}$ , адкуль вынікае ўзаемасувязь энергіі спакою цела з яго масай: E₀ = mc​². На падставе аб’яднання СТА і квантавай механікі пабудаваны рэлятывісцкая квантавая механіка і рэлятывісцкая квантавая тэорыя поля, якія з’явіліся тэарэт. асновай фізікі элементарных часціц і фундаментальных узаемадзеянняў. Усе асн. палажэнні і прадказанні СТА і пабудаваных на яе аснове фіз. тэорый знайшлі пацвярджэнне ў эксперыментах, выкарыстоўваюцца пры вырашэнні практычных задач ядз. энергетыкі, праектаванні і эксплуатацыі паскаральнікаў зараджаных часціц і г.д. Агульная тэорыя адноснасці (АТА), створаная Эйнштэйнам (1915—16) як рэлятывісцкая (геаметрычная) тэорыя гравітацыйных узаемадзеянняў, вызначыла новы ўзровень навук. поглядаў на прастору і час. Яна пабудаваная на падставе СТА як рэлятывісцкае абагульненне тэорыі сусветнага прыцягнення Ньютана на моцныя гравітацыйныя палі і скорасці руху, блізкія да скорасці святла. АТА апісвае прыцягненне як уздзеянне гравітацыйнай масы рэчыва і поля згодна з эквівалентнасці прынцыпам на ўласцівасці 4-мернай прасторы-часу. Геаметрыя гэтай прасторы перастае быць эўклідавай (плоскай), а становіцца рыманавай (скрыўленай). Гэта азначае, што кожнаму пункту прасторы-часу адпавядае свая метрыка, сваё скрыўленне. Пераўтварэнні Лорэнца ў АТА таксама залежаць ад каардынат прасторы і часу, становяцца лакальнымі, таму можна гаварыць толькі аб лакальным выкананні законаў СТА у АТА. Ролю гравітацыйнага патэнцыялу адыгрывае метрычны тэнзар, які вызначаецца як рашэнне ўведзеных у АТА нелінейных ураўненняў гравітацыйнага поля (ураўненняў Гільберта—Эйнштэйна). У АТА прымаецца, што гравітацыйная маса скрыўляе трохмерную прастору і змяняе працягласць часу тым больш, чым большая гэта маса (большае прыцягненне). У АТА рух цел па інерцыі (пры адсутнасці вонкавых сіл негравітацыйнага паходжання) адбываецца не па прамых лініях з пастаяннай скорасцю, а па скрыўленых лініях з пераменнай скорасцю. Гэта значыць, што ў малой частцы прасторы-часу, дзе гравітацыйнае поле можна лічыць аднародным, створаны ім эфект эквівалентны эфекту, абумоўленаму паскораным (неінерцыяльным) рухам адпаведнай сістэмы адліку. Таму АТА, у якой паняцце ІСА па сутнасці не мае сэнсу, наз. тэорыяй неінерцыйнага руху. Асн. гравітацыйныя эфекты, прадказаныя ў АТА, пацверджаны эксперыментальна. АТА адыграла вял. ролю ў фарміраванні сучаснай касмалогіі.

На Беларусі навук. даследаванні па СТА і АТА пачаліся ў 1928—29 (Ц.​Л.​Бурстын, Я.​П.​Громер) і атрымалі інтэнсіўнае развіццё ў АН, БДУ і інш.

Літ.:

Эйнштэйн А. Сущность теории относительности. М., 1955;

Фок В.А. Теория пространства, времени и тяготения. М., 1961;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., 1967;

Синг Дж.Л. Общая теория относительности: Пер. с англ. М., 1963;

Фёдоров Ф.И. Группа Лоренца. М., 1979;

Левашев А.Е. Движение и двойственность в релятивистской электродинамике. Мн., 1979;

Иваницкая О.С. Лоренцев базис и гравитационные эффекты в эйнштейновской теории тяготения. Мн., 1979.

А.​А.​Богуш.

т. 1, с. 124

ПАДВО́ДНАЯ ЛО́ДКА,

баявы карабель, здольны апускацца і працяглы час дзейнічаць ў падводным становішчы. Прызначаны для знішчэння караблёў і суднаў праціўніка, паражэння яго наземных аб’ектаў, пастаноўкі мінных загарод, вядзення разведкі, высадкі дыверсійных груп і выканання інш. задач, што патрабуюць скрытнасці і раптоўнасці. Існуюць таксама П.л. для навук. даследаванняў.

Першы эскіз праекта П.л. зрабіў Леанарда да Вінчы. Спробы пабудовы П.л. зроблены ў Вялікабрытаніі галандскім вучоным К. ван Дрэбелем (1620), у Расіі Я.​Ніканавым (1724), у Паўн. Амерыцы Д.​Бушнелем (1776), у Францыі Р.​Фултанам (1801), у Германіі В.​Баўэрам (1850). Мінскі дваранін К.Г.Чарноўскі прапанаваў праект метал. П.л. з перыскопам (1829), які рэалізаваў К.А.Шыльдэр (1834). Да пач. 20 ст. многія марскія дзяржавы пачалі буд-ва баявых П.л. Шырока выкарыстоўваліся ў 1-ю і 2-ю сусв. войны (гл. Падводная вайна).

П.л. мае стальны герметычны абцякальны корпус цыгара-, шара- ці кроплепадобнай формы Бывае аднакорпуснай (без лёгкага корпуса), паўтаракорпуснай (лёгкім корпусам часткова ахопліваецца моцны корпус) і двухкорпуснай (моцны корпус ахоплены лёгкім корпусам). Моцны корпус здольны вытрымаць вонкавы ціск вады на вял. глыбіні. Пл. ўнутры падзелена воданепранікальнымі перагародкамі на 4—8 адсекаў. У моцным корпусе размяшчаюцца экіпаж, зброя, механізмы, розныя сістэмы і ўстройствы, паліва, запасы прэснай вады і інш. Лёгкі корпус служыць для надання П.л. абцякальных абводаў, размяшчэння цыстэрнаў, трубаправодаў, якарных і інш. прыстасаванняў. Для апускання П.л. баластныя цыстэрны запаўняюць вадой, для ўсплывання іх прадзімаюць сціснутым паветрам. Пл. пад вадой кіруюць верт. (па напрамку) і гарыз. (па глыбіні) рулямі. Паводле гал. энергет. установак Пл падзяляюцца на атамныя і дызельныя (дызель-акумулятарныя). Атамная мае ядз. энергет. ўстаноўку, можа знаходзіцца пад вадой некалькі месяцаў; дызельная ў надводным стане рухаецца з дапамогай дызеляў, пад вадой — электрарухавікоў, што сілкуюцца ад акумулятарных батарэй. Для сачэння за гарызонтам, вадой і паветрам П.л. мае перыскоп. Паводле асн. ўзбраення П.л. падзяляюцца на тарпедныя, ракетныя (з міжкантынент. балістычнымі або крылатымі) і ракетна-тарпедныя, паводле прызначэння — на стратэг. і шматмэтавыя. Аснашчаны гідраэлектроннай, радыёэлектроннай, радыёлакацыйнай і інш. апаратурамі. Дызельныя Пл. (водазмяшчэнне да 10 тыс. тон) маюць глыбіню апускання да 300 м, скорасць руху пад вадой 20 вузлоў (37 км/гадз); атамныя стратэг. (водазмяшчэнне да 26 тыс. т) — глыбіня апускання да 500 м і больш, скорасць руху пад вадой да 36 вузлоў (да 66,7 км/гадз). Гал. кірункі развіцця і ўдасканалення П.л.: павелічэнне глыбіні апускання, скорасці ходу, далёкасці і аўтаномнасці падводнага плавання, зніжэнне шуму, удасканаленне ўзбраення, радыёэлектроннага абсталявання і інш. П.л. знаходзяцца на ўзбраенні ЗША, Расіі, Кітая і інш.

Л.​А.​Пенязь, В.​М.​Пташнік.

т. 11, с. 490

АЭРАДЫНА́МІКА (ад аэра... + дынаміка),

раздзел аэрамеханікі, у якім вывучаюцца законы руху газападобнага асяроддзя і яго ўзаемадзеяння з цвёрдымі целамі; тэарэт. аснова авіяцыі, ракетнай тэхнікі, метэаралогіі, турбабудавання і інш. Разглядае рух целаў з дагукавымі скорасцямі (да 1200 км/гадз); рух целаў са скорасцю, большай за скорасць гуку, вывучае газавая дынаміка. Аэрадынаміка ўзнікла ў 20 ст. ў сувязі з развіццём авіяцыі. Тэарэтычнае рашэнне задач аэрадынамікі заснавана на ўраўненнях гідрааэрамеханікі. Пры вырашэнні найбольш простых пытанняў (размеркаванне ціску і скорасцяў вакол абцякальнага цела і інш.) выкарыстоўваецца набліжэнне ідэальнай вадкасці, несціскальнай пры малых і сціскальнай пры вял. скорасцях. Наяўнасць вязкасці ў рэальных вадкасцях прыводзіць да ўзнікнення супраціўлення і ўлічваецца пры вывучэнні цеплаабмену целаў з патокам газу.

Спец. прыкладныя часткі аэрадынамікі: аэрадынаміка самалёта (вывучае рух самалётаў цалкам), знешняя балістыка (даследуе палёт снарадаў), аэрадынаміка турбамашын і рэактыўных рухавікоў, прамысловая аэрадынаміка (разлік паветранадзімальных установак, ветравых рухавікоў, струменных апаратаў, вентыляцыйнай тэхнікі, аэрадынамічных сіл, якія ўзнікаюць пры руху аўтамабіляў, цягнікоў і інш.). Эксперыментальная аэрадынаміка з дапамогай аэрадынамічных трубаў вызначае лікавыя каэфіцыенты сіл і момантаў, што дзейнічаюць на цела з боку газавага патоку. У аэрадынаміцы шырока выкарыстоўваецца матэм. мадэляванне з дапамогай ЭВМ.

Літ.:

Струминский В.В. Аэродинамика и молекулярная газовая динамика. М., 1985;

ЭВМ в аэродинамике: Пер. с англ. М., 1985;

Киреев В.И., Войновский А.С. Численное моделирование газодинамических течений. М., 1991.

Ю.​В.​Хадыка.

т. 2, с. 172

БІЯЛАГІ́ЧНАЯ ПРАДУКЦЫ́ЙНАСЦЬ,

сукупнасць працэсаў стварэння, трансфармацыі, паглынання і праходжання энергіі праз эколага-біял. сістэмы розных узроўняў — ад асобных арганізмаў да біягеацэнозу. Характарызуе ўласцівасць асобных папуляцый або згуртавання (біяцэнозу) у цэлым аднаўляць сваю біямасу або ўтвараць арган. рэчывы ў форме тых ці інш. арганізмаў. У больш вузкім сэнсе біялагічная прадукцыйнасць — павелічэнне рэсурсаў эканамічна каштоўных арганізмаў (жывёл, раслін), іх масы, колькасці на адзінку плошчы за адзінку часу.

Мерай біялагічнай прадукцыйнасці з’яўляецца велічыня прадукцыі (біямасы), якая ствараецца за адзінку часу на адзінку прасторы. Асабліва важна ўстанаўленне біялагічнай прадукцыйнасці біяцэнозаў на ўсіх трафічных узроўнях, а таксама карыснай часткі прадукцыі. Матэрыяльна-энергет. аснову біялагічнай прадукцыйнасці складае першасная прадукцыя. Яна вызначаецца як скорасць, з якой прамянёвая (сонечная) энергія засвойваецца прадуцэнтамі (пераважна зялёнымі раслінамі) у працэсе фотасінтэзу або хемасінтэзу і назапашваецца ў форме арган. рэчываў, што потым могуць выкарыстоўвацца ў якасці ежы. Штогадовая першасная прадукцыя раслін складае 170∙10​⁹ т сухой масы і мае каля 300—500∙10​²¹ Дж энергіі. Найб. частку гэтай колькасці (74∙10​⁹ т) даюць лясы, асабліва трапічнай зоны. Прадукцыя жывёл (другасная) складае каля 3934∙10​⁶ т штогод. Другасная біялагічная прадукцыйнасць знаходзіцца ў поўнай залежнасці ад першаснай. На павелічэнне біялагічнай прадукцыйнасці аграбія- і біягеацэнозаў арыентаваны меліярацыйныя, гасп., біятэхн. і прыродаахоўныя мерапрыемствы. Вывучэнне біялагічнай прадукцыйнасці прыродных сістэм — аснова рацыянальнага выкарыстання, аховы і забеспячэння аднаўлення біял. рэсурсаў Зямлі.

т. 3, с. 171

ГІДРАГЕНЕРА́ТАР (ад гідра... + генератар),

сінхронны генератар пераменнага току, які прыводзіцца ў рух гідраўлічнай турбінай. Ротар электрагенератара звычайна замацоўваецца на адным вале з рабочым колам турбіны (гл. Гідраагрэгат). Гідрагенератары бываюць: у залежнасці ад размяшчэння восі вярчэння — пераважна вертыкальныя і гарызантальныя, часам нахіленыя; ціхаходныя (да 100 аб/мін) і быстраходныя (больш за 100, часам да 1500 аб/мін); малой (да 50 МВт), сярэдняй (ад 50 да 150 МВт) і вялікай (больш за 150 МВт) магутнасці; парасонападобныя (у іх падпятнік — апорны падшыпнік — размяшчаецца пад ротарам) і падвесныя (падпятнік размяшчаецца над ротарам). У капсульных гідраагрэгатах гідрагенератар змешчаны ў спец. (звычайна гарыз.) капсулу, прыводзяцца ў рух восевымі паваротна-лопасцевымі турбінамі (магутнасць да 45 МВт, выкарыстоўваюцца на нізканапорных, гідраакумулюючых і прыліўных ГЭС). Магутнасць гідрагенератара да некалькіх соцень мегават (на Саяна-Шушанскай ГЭС устаноўлены гідрагенератар магутнасцю па 640 МВт).

Ротар гідрагенератара мае да 120 полюсаў, абмотка яго сілкуецца ад узбуджальніка — дапаможнага генератара пастаяннага току. У магутных гідрагенератах ужываюцца сістэмы ўзбуджэння з выкарыстаннем тырыстарных пераўтваральнікаў або ртутных выпрамнікаў. Адбор эл. энергіі (звычайна напружаннем ад 8,8 да 18 кв) робіцца з нерухомай часткі гідрагенератара — статара. Ахалоджванне гідрагенератара паветранае, па замкнёным цыкле з паветраахаладжальнікамі, у магутных — паветрана-вадзяное. На вял. ГЭС выкарыстоўваюць вертыкальныя гідрагенераты (скорасць вярчэння 62,5—150 аб/мін, магутнасць 50—700 МВт), на малых — вертыкальныя або гарызантальныя (100—1000 аб/мін; 0,75—25 МВт).

т. 5, с. 223

ЗЯМНА́Я КАРА́,

верхняя абалонка «цвёрдай» Зямлі, якая складае верхнюю частку літасферы; адна з геасфер. Аддзяляецца ад мантыі Зямлі Махаровічыча паверхняй. Адрозніваюць мацерыковую кару (таўшчыня на платформах 25—45 км, на Беларусі 34—40 км, у абласцях гораўтварэння 45—75 км), акіянічную кару (2—10 км) і пераходныя яе тыпы: субмацерыковую і субакіянічную. Дасягальная для вывучэння верхняя ч. кары ў агаленнях і свідравінамі да глыб. 10—15 км. Больш глыбокія зоны даследуюцца геафіз. метадамі. Мацерыковая кара складаецца з асадкавага (скорасць пашырэння падоўжных сейсмічных хваль Vp да 4,5 км/с), «гранітнага» (Vp 5,1—6,4 км/с) і «базальтавага» (Vp 6,1—7,4 км/с) слаёў. На Беларусі асадкавы слой мае магутнасць ад 80 да 620 м на Бел. антэклізе, да 6000 м у Прыпяцкім прагіне. «Гранітны» і «базальтавы» слаі ўмоўныя і гістарычна звязаныя з вылучэннем Конрада паверхні (Vp 6,2 км/с), якая раздзяляе іх. Звышглыбіннае свідраванне сведчыць, што гэтая мяжа мае умоўны характар, таму «гранітны» і «базальтавы» слаі аб’ядноўваюць паняццем кансалідаванай кары. «Гранітны» слой па складзе парод больш адпавядае гранітна-гнейсаваму (сярэдняя шчыльнасць 2,6—2,7 т/м³), «базальтавы» — гранулітава-базітаваму (2,7—3 т/м³). Акіянічная кара адрозніваецца ад мацерыковай адсутнасцю «гранітнага» слоя, меншай магутнасцю і больш маладым узростам (юра, мел, кайназой). Суцэльнасць З.к. перарываецца шматлікімі разломамі. Некат. з іх дасягаюць мантыі і ўтвараюць корава-мантыйныя блокі. З.к. знаходзіцца ў стане ізастатычнай раўнавагі. Зонай яе выраўноўвання з’яўляецца астэнасфера.

У.​І.​Шкуратаў.

т. 7, с. 133

ЛА́ЗЕРНАЕ ЗАНДЗІ́РАВАННЕ атмасферы і гідрасферы,

светлавая лакацыя структуры і саставу асяроддзя на аснове імпульсных лазераў. Характарызуецца высокай прасторавай і часавай раздзяляльнай здольнасцю, экспрэснасцю, бескантактнасцю, магчымасцю атрымання звестак з вял. прасторы.

Заснавана на рассеянні імпульснага лазернага выпрамянення ў паветры ці вадзе і залежнасці ўласцівасцей рассеянага святла ад саставу і інш. характарыстык рассейвальнага асяроддзя (гл. Рассеянне святла). Пры Л.з. вымяраюць інтэнсіўнасць і спектральны састаў рассеянага святла, яго дэпалярызацыю і доплераўскі зрух частаты (гл. Доплера эфект), спазняльнасць адносна моманту, у які лазерны імпульс накіроўваецца ў асяроддзе. Гэта дае магчымасць вызначыць у атмасферы канцэнтрацыю розных газаў і аэразолей, сярэдні памер часцінак, іх дысперснасць і форму, іншы раз і хім. састаў, т-ру паветра, скорасць ветру; для вады — канцэнтрацыю арган. і неарган. завісі, стан воднай паверхні, яе т-ру і інш.; па часе запазнення вызначаюць адлегласць да месца, з якога прыйшло рассеянае святло. Прылады для Л.з. наз. лідарамі. Л.з. дае магчымасць кантраляваць забруджванне атмасферы, «азонныя дзіры» і інш.

На Беларусі работы па Л.з. вядуцца з сярэдзіны 1960-х г. у Ін-це фізікі Нац. АН (у 1966 тут праведзена першае ў СССР Л.з. атмасферы і вады).

Літ.:

Лазерный контроль атмосферы: Пер. с англ. М., 1979;

Зеге Э.П., Иванов А.П., Кацев И.А. Перенос изображения в рассеивающей среде. Мн., 1985;

Иванов В.И., Малевич И.Л., Чайковский А.П. Многофункциональные лидарные системы. Мн., 1986.

А.​П.​Іваноў.

т. 9, с. 100

МЕ́РЫ,

сродкі вымярэнняў, прызначаныя для ўзнаўлення і захоўвання фізічных велічынь зададзенага памеру. Вывучаюцца метралогіяй. Існуюць М. для даўжыні, масы, аб’ёму, эл. супраціўлення, частаты, т-ры і інш.; не маюць М. скорасць руху, мех. сіла, ціск, сіла эл. току, час, энергія, магутнасць. М. выкарыстоўваюць у якасці эталонаў, узорных сродкаў вымярэнняў і рабочых сродкаў вымярэнняў.

М. падзяляюцца на адназначныя, якія ўзнаўляюць фіз. велічыню аднаго памеру (ripa, вымяральная колба), мнагазначныя, што ўзнаўляюць шэраг аднайм. велічынь аднаго памеру (лінейка з дзяленнямі, кандэнсатар пераменнай эл. ёмістасці), наборы М. для ступеньчатага ўзнаўлення шэрагу значэнняў велічыні ў пэўных межах (наборы плоскапаралельных канцавых мер). Разнавіднасцю М. з’яўляюцца стандартныя ўзоры і ўзорныя рэчывы — целы або пробы рэчыва пэўнага саставу, адно з якіх пры належных умовах характарызуецца велічынёй з вядомым значэннем (узоры цвёрдасці, шурпатасці і да т.п.). М., прызначаная для параўнання з ёю памераў, формы і размяшчэння паверхняў дэталей з мэтай вызначэння іх годнасці, наз. калібрам. Значэнне дадзенай фіз. велічыні, абазначанае на М., з’яўляецца намінальным значэннем М. Сапраўднае значэнне М. атрымліваюць пры яе вымярэнні з выключэннем сістэматычных хібнасцей і давядзеннем да мінімуму выпадковых хібнасцей. Хібнасць вызначэння сапраўднага значэння наз. хібнасцю атэстацыі М. Хібнасць М. — гэта рознасць паміж намінальным і сапраўдным значэннем М. У залежнасці ад хібнасці атэстацыі М. падзяляюцца на разрады, а хібнасць М. з’яўляецца асновай для падзелу іх на класы.

У.​Л.​Саламаха.

т. 10, с. 296