Verbum

МЕДУ́ЗЫ,

асобіны палавога пакалення кішачнаполасцевых жывёл, якія свабодна плаваюць. Характэрны для сцыфоідных і многіх гідроідных. Некат. сцыфоідныя (стаўрамедузы) жывуць на дне, прымацаваныя да субстрату. Пашыраны ў морах, часам у прэсных водах. М. ўзнікаюць пры адпачкаванні ад прымацаваных да субстрату асобін бясполага пакалення — паліпаў. У некат. гідроідных (трахіліды) і сцыфоідных чаргаванне пакаленняў страчана, М. развіваецца з яйца.

Дыяметр ад некалькіх міліметраў да 2,3 м. М. уласціва гетэрапалярная радыяльна-восевая сіметрыя. Цела паўпразрыстае, у форме парасона або звона; па краях шчупальцы (даўж. да 30 м), у некат. з жыгучымі клеткамі, і органы пачуццяў. Ротавая адтуліна ў сярэдзіне ніжняга боку парасона. Рухаюцца рэактыўным спосабам (выкідваюць ваду з поласці парасона). Кормяцца планктонам. Раздзельнаполыя. Палавыя прадукты выкідваюць у ваду, дзе яны апладняюцца і развіваюцца.

т. 10, с. 251

КРЫШТАЛІ́ЧНАЯ РАШО́ТКА рэгулярнае размяшчэнне часціц (атамаў, іонаў, малекул) у крышталях, якое характарызуецца перыядычнай паўтаральнасцю ў трох вымярэннях. Для апісання К.р. дастаткова ведаць размяшчэнне часціц у элементарнай ячэйцы, паўтарэннем якой шляхам паралельных пераносаў (трансляцый) утвараецца ўся структура крышталя.

У адпаведнасці з сіметрыяй крышталя элементарная ячэйка мае форму паралелепіпеда ці прызмы; памеры рэбраў наз. пастаяннымі або перыядамі К.р. ці (у вектарнай форме) вектарамі трансляцый. Матэм. схемай К.р. з’яўляецца прасторавая рашотка (Бравэ рашоткі). Існаваннем К.р. тлумачыцца анізатрапія ўласцівасцей крышталёў, плоская форма іх граней, пастаянства вуглоў і інш. законы крышталяграфіі. Памеры ячэек і размяшчэнне ў іх часціц вызначаюць пры дапамозе дыфрактаметрычных метадаў аналізу (рэнтгенаграфія, нейтронаграфія, электронаграфія). Структура рэальнага крышталя адрозніваецца ад ідэалізаванай схемы, якая апісваецца паняццем К.р.: у рэальных крышталях маюць месца ваганні крышталічнай рашоткі, дэфекты ў крышталях. Гл. таксама Сіметрыя крышталёў, Крышталяхімія.

Р.​М.​Шахлевіч.

т. 8, с. 528

ІЗАТАПІ́ЧНАЯ ІНВАРЫЯ́НТНАСЦЬ квантавая сіметрыя, звязаная з аднолькавымі паводзінамі пэўных груп элементарных часціц у моцным ці электраслабым узаемадзеяннях. Адрозніваюць моцную і слабую І.і., якія сваімі ўласцівасцямі нагадваюць сіметрыю адносна паваротаў у 3-мернай прасторы.

Моцная І.і. абумоўлена існаваннем ізатапічных мультыплетаў — сем’яў адронаў з аднолькавымі квантавымі лікамі (барыённым зарадам, дзіўнасцю, спінам і інш.), блізкімі па значэнні масамі спакою, аднак рознымі эл. зарадамі. Моцнае ўзаемадзеянне застаецца аднолькавым у межах аднаго мультыплета і не залежыць ад эл. зараду часціцы. Колькасць часціц у мультыплеце N=2J+1, дзе J — ізатапічны спін. Напр., пратон і нейтрон утвараюць ізатапічны дублет (J=​¹/₂), пі-мезоны (π​⁺, π​⁰, π​⁻) — ізатапічны трыплет (J=1). Слабая І.і. звязана з тым, што лептоны, кваркі і некаторыя інш. часціцы таксама маюць ізатапічную мультыплетнасць, аднак масы спакою часціц у межах аднаго мультыплета могуць значна адрознівацца. Слабая І.і. дазволіла дакладна вызначыць законы электраслабага ўзаемадзеяння і выявіць прамежкавыя вектарныя базоны, якія з’яўляюцца яго пераносчыкамі. Гл. таксама Інварыянтнасць.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 7, с. 177

КРЫШТА́ЛІ (ад грэч. krystallos першапачаткова лёд, потым горны хрусталь, празрысты камень),

цвёрдыя целы, якія маюць натуральную форму правільнага мнагагранніка, часцінкі якога (атамы, іоны, малекулы) размешчаны паводле закону прасторавых рашотак (гл. Крышталічная рашотка). Упарадкаваная будова К. абумоўлівае іх спецыфічныя ўласцівасці — аднароднасць, здольнасць самааграньвацца, мінім. ўнутр. энергію і скрытую цеплыню плаўлення. Характэрныя ўласцівасці К. — анізатропнасць і сіметрыя (гл. Анізатрапія, Сіметрыя крышталёў). Спецыфічныя асаблівасці К. выяўляюцца ў іх механічных (спайнасць, цвёрдасць і інш.), аптычных (падвойнае праменепераламленне, плеяхраізм і інш.), электрычных (піра- і п’езаэлектрычнасць), цеплавых і інш. фіз. уласцівасцях. Пры вывучэнні К. выкарыстоўваецца комплекс метадаў даследаванняў, у т. л. рэнтгенаструктурны і крышталеаптычны аналіз.

К. ўтвараюцца адвольна ці на «зародках» з вадкіх (растворы і расплавы), газападобных (шляхам узгонкі) і цвёрдых (у час перакрышталізацыі) рэчываў пры пэўных т-рах, ціску і хім. саставе. Правільныя мнагаграннікі ўтвараюцца ў час росту К., калі яны не сутыкаюцца з інш. цвёрдымі целамі і растуць павольна. Грані К. супадаюць з плоскімі сеткамі, рэбры — з радамі прасторавых рашотак, уздоўж якіх вузлы рашоткі размешчаны найб. густа. К. аднаго і таго ж рэчыва і будовы могуць мець розную велічыню і форму, але вуглы паміж адпаведнымі гранямі і рэбрамі ў іх пастаянныя (закон пастаянства вуглоў). Пры хуткім росце ў вязкім асяроддзі ўтвараюцца недаразвітыя формы (дэндрыты, сфераліты, крышт. агрэгаты), з якіх складзена большасць цвёрдых цел. Вывучэнне скорасці росту К., які абумоўлівае іх вонкавы выгляд (габітус), дае звесткі пра іх паходжанне (генезіс). Сярод К. адрозніваюць простыя формы (складзены з аднолькавых граней, звязаных элементамі сіметрыі) і камбінацыі (сукупнасць дзвюх ці некалькіх простых форм). У прыродзе вядома 47 простых форм і каля 1500 камбінацый. Усе К. — сіметрычныя целы. Сукупнасць элементаў сіметрыі ўтварае від сіметрыі, а ў прасторавых рашотках — прасторавую групу сіметрыі. У К. адрозніваюць 32 віды сіметрыі, аб’яднаныя ў 7 крышталеграфічных сістэм (сінганій), якія ўключаюць у сябе 230 прасторавых груп.

Крышт. рэчывы пашыраны ў прыродзе. Зямная кара на 95% складаецца з К. Крышталічныя ўсе металы і сплавы, большасць буд. матэрыялаў, многія харч. прадукты, лякарствы, некаторыя ч. арганізмаў, штучныя матэрыялы. Крышт. рэчывы ўжываюцца практычна ва ўсіх галінах нар. гаспадаркі. Адзіночныя К. выкарыстоўваюцца для апрацоўкі цвёрдых матэрыялаў (алмаз), у лазернай тэхніцы (рубін), на выраб лінзаў і палярызатараў для аптычных прылад (ісландскі шпат, флюарыт, кварц), гадзіннікавых камянёў (рубін), п’езапласцінак (кварц), у радыёэлектроніцы, тэлеф. сувязі, гідралакацыі, ювелірнай справе і інш.

Літ.:

Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. 5 изд. М., 1972;

Шаскольская М.П. Кристаллография. 2 изд. М., 1984;

гл. таксама пры арт. Крышталяграфія.

А.​С.​Махнач.

т. 8, с. 528

ІГЛАСКУ́РЫЯ (Echinodermata),

тып беспазваночных жывёл. 3 падтыпы: сцябліністыя (Crinozoa, або Pelmatozoa) з 1 сучасным кл. марскіх лілей; эхіназоі (Echinozoa) з 2 кл. — марскія вожыкі і галатурыі; астэразоі (Asterozoa) з 2 кл. — марскія зоркі і афіуры. Стараж. І. ўзніклі ў дакембрыі, у раннім палеазоі, мяркуюць, існавала 23 кл. І., большасць з якіх вымерла ў палеазоі, у т. л. бластаідэі, крынаідэі, цыстаідэі і інш. Каля тыс. сучасных і 16 тыс. вымерлых відаў. Пашыраны ва ўсіх акіянах і морах ад літаралі да глыб. 11 км. На Беларусі шматлікія рэшткі І. трапляюцца ў адкладах ардовіку, радзей — у сілурыйскіх, дэвонскіх, кам.-вуг. і зрэдку ў юрскіх адкладах.

Памеры ад некалькіх міліметраў да 1 м 20 м у некат. выкапнёвых). Форма цела нагадвае агурок, бочачку, дыск, зорку, кветку або бутон на сцябле, сэрца, чарвяка, шар. У будове цела характэрна прамянёвая (радыяльная) сіметрыя і вапнавы ўнутр. шкілет з іголкамі, шыпамі і інш. на паверхні. Свабоднарухомыя або прымацаваныя. Ёсць унікальная для І. воднасасудзістая (амбулакральная) сістэма для перамяшчэння або дыхання. Пераважна раздзельнаполыя. Развіццё з утварэннем пелагічнай лічынкі і са складаным метамарфозам. Кормяцца жывёльнай ежай, радзей водарасцямі і рэшткамі расліннасці. І. — корм для прыдонных рыб. Шэраг відаў — аб’екты промыслу. Некат. знішчаюць прамысл. малюскаў.

т. 7, с. 161

КАТЭ́ГОРЫІ (ад грэч. katēgoria выказванне, вызначэнне),

найбольш агульныя і фундаментальныя паняцці, якія адлюстроўваюць самыя істотныя і заканамерныя сувязі, адносіны рэчаіснасці і працэсу пазнання ў філасофіі і навуцы. Існуюць К. агульнанавук. (інфармацыя, сіметрыя), прыродазнаўчыя (напр., від, арганізм у біялогіі), філас. (адлюстроўваюць фарміраванне і гіст. развіццё структуры чалавечага мыслення). Пачынальнікам філас. вучэння пра К. лічаць Арыстоцеля, хаця ўжо ў Платона сустракаюцца К. ідэнтычнасці, адрознення, пастаянства, зменлівасці. Арыстоцель адрозніваў 10 К. (сутнасць, колькасць, якасць, час, дзея і інш.). І.​Кант, які разумеў пад К. апрыёрныя формы розуму, выявіў 12 К., звёў іх у 4 групы: К. колькасці (адзінства, мноства, цэльнасць); якасць (рэальнасць, адмаўленне, абмежаванне); стаўлення (прыналежнасць, прычыннасць, узаемадзеянне); мадальнасці (магчымасць, рэчаіснасць, неабходнасць). Г.​Гегель распрацаваў больш складаную сістэму К. у дыялект. трактоўцы: быццё (якасць, колькасць, мера), сутнасць (аснова, з’ява, рэчаіснасць, у якую ўваходзяць субстанцыя, прычына і ўзаемадзеянне), паняцце (суб’ект, абсалютная ідэя, аб’ект). У далейшым К. ў філас. трактоўцы інтэрпрэтаваліся як духоўныя трансцэндэнтныя сутнасці (неатамізм, персаналізм), або як вынік практычнага чалавечага вопыту (пазітывізм, неапазітывізм), ці як вынік прадметнай дзейнасці чалавека (марксізм). Філас. метадалогія садзейнічала з’яўленню ў навуцы 20 ст. катэгарыяльнага аналізу (вучэнне аб К.).

Літ.:

Категории диалектики как ступени познания. М., 1971;

Сагатовский В.Н. Основы систематизации всеобщих категорий. Томск, 1973;

Тузов Н.В. Философия теории Единой идеи. М., 1994;

Эрш Ж. Філасофскае здумленне: Гісторыя заходняе філасофіі: Пер. з фр. Мн., 1996.

В.​А.​Салееў.

т. 8, с. 180

ЗАХАВА́ННЯ ЗАКО́НЫ,

фізічныя заканамернасці, якія ўстанаўліваюць пастаянства ў часе пэўных велічынь, што характарызуюць фіз. сістэму ў працэсе змены яе стану; найб. фундаментальныя заканамернасці прыроды, якія вылучаюць самыя істотныя характарыстыкі фіз. сістэм і працэсаў. Асаблівае значэнне З.з. звязана з тым, што дакладныя дынамічныя законы, якія поўнасцю апісваюць фіз. сістэмы, часта вельмі складаныя ці невядомыя. У гэтых выпадках З.з. даюць магчымасць зрабіць істотныя вывады пра паводзіны і ўласцівасці сістэмы без рашэння ўраўненняў руху.

З.з. для энергіі, імпульсу, моманту імпульсу і эл. зараду выконваюцца ў кожнай ізаляванай сістэме (універсальныя законы прыроды). Пасля стварэння адноснасці тэорыі страціў сваё абсалютнае значэнне З.з. масы (гл. Дэфект мас)\ З.з. энергіі і імпульсу аб’яднаны ў агульны З.з. энергіі—імпульсу; удакладнена фармулёўка З.з. поўнага моманту імпульсу (з улікам спіна). Асабліва важная роля З.з. у тэорыі элементарных часціц, дзе ёсць шэраг абсалютных (для электрычнага, барыённага і лептоннага зарадаў) і прыблізных (для ізатапічнага спіна, дзіўнасці і інш.) З.з., якія выконваюць толькі пры некат. умовах. Напр., дзіўнасць захоўваецца ў моцных, але парушаецца ў слабых узаемадзеяннях (гл. Адроны, Барыёны, Лептоны, Узаемадзеянні элементарных часціц). З.з. ў тэорыі элементарных часціц — асн. сродак вызначэння магчымых рэакцый паміж часціцамі. Існуе глыбокая сувязь паміж З.з. і сіметрыяй фіз. сістэм (гл. Сіметрыя, Нётэр тэарэма). Наяўнасць характэрнай для кожнага тыпу фундаментальных узаемадзеянняў дынамічнай (калібровачнай) сіметрыі прыводзіць да З.з. сілавых (дынамічных) зарадаў, якія вызначаюць здольнасць элементарных часціц да адпаведнага ўзаемадзеяння. З.з. эл. зараду, слабых ізатапічнага спіна і гіперзараду, каляровых (моцных) зарадаў выкарыстоўваюцца пры пабудове палявых (калібровачных) тэорый электрамагнітнага, электраслабага і моцнага ўзаемадзеянняў адпаведна. У квантавай тэорыі поля ўведзены спецыфічныя З.з. прасторавай, часавай і зарадавай цотнасцей, што вызначаюць уласцівасці тэорыі адносна пераўтварэнняў адпаведнай дыскрэтнай сіметрыі (гл. Людэрса—Паўлі тэарэма).

Літ.:

Фейнман Р. Характер физических законов: Пер. с англ. М., 1968;

Богуш А.А. Очерки по истории физики микромира. Мн., 1990.

Ф.​І.​Фёдараў, А.​А.​Богуш.

т. 7, с. 9

ГАЛА́КТЫКІ,

гіганцкія гравітацыйна звязаныя зорныя сістэмы, падобныя да нашай Галактыкі. Асн. маса рэчыва сканцэнтравана ў зорках, колькасць якіх у галактыках 10​⁶—10​¹². Галактыкі ўтрымліваюць таксама газ і касм. пыл. Размеркаваныя ў прасторы нераўнамерна, утвараюць скопішчы ў выглядзе буйнамаштабнай ячэістай структуры. Назіраюцца як светлыя туманныя плямы.

Адрозніваюць эліптычныя (E), лінзападобныя (SO), спіральныя (S), спіральныя з перамычкай (SB) і няправільныя (Ir) галактыкі. Найб. пашыраны эліптычныя, лінзападобныя, спіральныя. Эліптычныя галактыкі маюць вось сіметрыі, зоркі аварочваюцца вакол цэнтра мас сістэмы ў розных плоскасцях; як цэлае галактыкі зварочваюцца вельмі павольна. Іх дыяметр 5—50 кпк, масы 10​⁶—10​¹³ мас Сонца, свяцільнасці 10​⁶—10​¹² свяцільнасцей Сонца. Яны складаюцца з жоўтых і чырвоных зорак, у іх практычна няма газу. У гэтых сістэмах рана спыніліся працэсы зоркаўтварэння. Прыклад карлікавых эліптычных галактык — спадарожнікі Андрамеды Туманнасці. Спіральныя галактыкі — моцна сплюшчаныя сістэмы з цэнтр. ядром; дастаткова хутка аварочваюцца ў напрамку закручвання спіралей. Маюць 2 і больш спіральных галін, дзе сканцэнтраваны іх самыя яркія і маладыя зоркі, рассеяны зорныя скопішчы, газапылавыя комплексы. Асн. маса зорак знаходзіцца ў дыску галактыкі. Спіральная структура абкружана сферычнай кампанентай, якая складаецца са старых зорак і шаравых скопішчаў. Лінзападобныя галактыкі моцна сплюшчаныя, але не маюць спіральнай структуры; у іх адрозніваюць ядро, лінзу-дыск і слабы арэол — гала. Галактыкі SO, S і SB хутка аварочваюцца (скорасць вярчэння на адлегласці 10 кпк ад ядра дасягае 300 км/с) і абкружаны сферычнымі каронамі. Спіральныя галактыкі з перамычкай маюць выгляд выцягнутага ядра з перамычкай паміж дзвюма спіральнымі галінамі. Да няправільных адносяцца галактыкі, у якіх не назіраюцца выразнае ядро і вярчальная сіметрыя (напр., Магеланавы воблакі). Масы спіральных і няправільных галактык 10​⁹—10​¹² мас Сонца, свяцільнасці 10​⁸—10​¹¹ свяцільнасцей Сонца. Існуюць таксама пекулярныя галактыкі (кожная мае унікальную форму), узаемадзейныя галактыкі (падвойныя сістэмы, паміж якімі назіраюцца перамычкі светлай матэрыі), квазары.

Літ.:

Ходж П. Галактики: Пер. с англ. М., 1992;

Гуревич Л.Э., Чернин А.Д. Происхождение галактик и звезд. 2 изд. М., 1987;

Агекян Т.А. Звезды, галактики, Метагалактика. 3 изд. М., 1981.

Н.​А.​Ушакова.

т. 4, с. 448

ЗО́ННАЯ ТЭО́РЫЯ крышталічных цвёрдых цел,

квантавая тэорыя спектра энергій электронаў крышталя. Паводле З.т. гэты спектр складаецца з зон дазволеных і забароненых энергій. З.т. тлумачыць шэраг уласцівасцей і з’яў у крышталях, у прыватнасці, розны характар іх электраправоднасці.

Аснова З.т. — аднаэлектроннае прыбліжэнне: скорасць руху атамных ядраў каля становішчаў раўнавагі многа меншая за скорасць электронаў; кожны электрон рухаецца ў трохмерна-перыядычным полі, якое ствараецца ядрамі і астатнімі электронамі. Зона праводнасці (с) і валентная зона (v) утвораны сукупнасцю атамных энергет. узроўняў, «расшчэпленых» у выніку аб’яднання свабодных атамаў у крышт. рашотку. Узроўні энергіі валентных электронаў (е) атама расшчапляюцца і зрушваюцца значна больш, чым узроўні ўнутраных электронаў (і). Шырыня забароненай зоны Eg (энергет. шчыліна паміж v- і с-зонамі) вызначаецца раўнаважнай адлегласцю паміж ядрамі (пастаяннай крышт. рашоткі d) У крышталі з N ідэнтычных атамаў кожны атамны ўзровень расшчапляецца на N узроўняў, якія ўтвараюць квазінеперарыўную дазволеную зону або яе частку. Электроны запаўняюць дазволеныя зоны энергій у адпаведнасці з Паўлі прынцыпам: на N узроўнях зоны можа знаходзіцца не больш за 2N электронаў. Уласцівасці крышталя залежаць ад колькасці электронаў у зоне праводнасці і/ці ад колькасці незапоўненых узроўняў (вакансій для электронаў) у валентнай зоне. Калі энергет. зона запоўнена электронамі часткова, то пад уздзеяннем знешняга эл. поля яны пераразмяркоўваюцца па ўзроўнях у зоне. Пры гэтым парушаецца сіметрыя размеркавання электронаў па скорасцях — узнікае эл. ток. Таму крышталь з часткова запоўненай c-зонай з’яўляецца правадніком электрычнасці — металам. Электроны ў поўнасцю запоўненай v-зоне з-за прынцыпу Паўлі не могуць пераразмяркоўвацца па ўзроўнях энергіі; крышталь з пустой с-зонай і поўнасцю запоўненай электронамі v-зонай — дыэлектрык. Калі цеплавая энергія дастатковая для пераводу часткі электронаў з v-зоны ў c-зону, то электраправоднасць крышталя расце пры награванні; такі крышталь — паўправаднік. Пры слаба перакрытых с- і v-зонах крышталь з’яўляецца паўметалам (напр., вісмут), а пры змыканні гэтых зон (Eg=0) — бясшчылінным паўправадніком (напр., шэрае волава). З.т. — набліжэнне да рашэння фундаментальнай задачы: вывесці ўласцівасці крышталя з уласцівасцей атамаў, з якіх ён складаецца.

Літ.:

Харрисон У.А. Электронная структура и свойства твердых тел: Физика химической связи: Пер. с англ. Т. 1—2. М., 1983;

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981.

М.​А.​Паклонскі.

т. 7, с. 107