Verbum

ЗО́МЕРФЕЛЬД ((Sommerfeld) Арнольд) (5.12.1868, г. Кёнігсберг, цяпер Калінінград, Расія —26.4.1951),

нямецкі фізік-тэарэтык, заснавальнік мюнхенскай школы тэарэт. фізікі. Чл.-кар. Берлінскай АН (1920), замежны чл. АН СССР (1929). Скончыў Кёнігсбергскі ун-т (1891). З 1891 працаваў у розных ВНУ Германіі, у 1908—40 праф. Мюнхенскага ун-та. Навук. працы па квантавай тэорыі атама, спектраскапіі, электроннай тэорыі металаў. Рашыў задачу аб выпрамяненні вертыкальнага дыполя, які знаходзіцца на мяжы 2 асяроддзяў (1909), удакладніў мадэль атама Бора і стварыў тэорыю тонкай структуры спектра вадародападобных атамаў (1916), распрацаваў тэорыю тармазнога выпрамянення электронаў (1931). Аўтар падручнікаў па тэарэт. фізіцы.

Тв.:

Рус. пер. — Пути познания в физике. М. 1973.

Літ.:

Льоцци М. История физики: Пер. с итал. М., 1970. С. 391—392.

т. 7, с. 105

БОР (Bor) Матэй [сапр. Паўшыч

(Pavšič) Уладзімір; н. 14.4.1913, Гргар каля Горыцы, Славенія], славенскі пісьменнік. Правадз. чл. Славенскай акадэміі навук і мастацтваў (1965),

чл.-кар. Югаслаўскай акадэміі навук і мастацтваў. Скончыў Люблянскі ун-т (1937). Удзельнік антыфаш. барацьбы, тэма якой займае важнае месца ў яго творчасці. Аўтар паэт. зб-каў «Бурай адолеем буру» (1942), «Плюшч над прорваю» (1952), «Сляды нашых ценяў» (1958), «Брыдзём, брыдзём», «У летняй траве» (абодва 1963), «Баладныя матывы» (1971), раманаў «Далячыні» (1961), «Адкінутыя» (1980), п’ес «Пан Лісяк», «Турма адкрылася», «Абдзіртусы» (усе 1944), «Цяжкі час» (1946), «Сусвет у акварыуме» (1955), «Школа ночы», «Зоркі вечныя» (абедзве 1971), зб. артыкулаў «Крытыка» (1961) і інш. На бел. мову асобныя вершы Бора перакладалі Н.Гілевіч, К.Севярынец, І.Чарота. У Бел. т-ры імя Я.Купалы ў 1984 ставілася яго п’еса «Зоркі вечныя».

Тв.:

Izbrano delo. Sv. 1—4. Ljubljana, 1973—77;

Zvezde so večne: Izbor. Ljubljana, 1977.

І.А.Чарота.

т. 3, с. 215

КВАНТАВА́ННЕ,

вылучэнне дыскрэтнай сукупнасці з мноства неперарыўных значэнняў фіз. велічыні. Адпавядае заканамернасцям мікрасвету, дзе для некаторых фіз. характарыстык існуе толькі пэўны шэраг асобных магчымых значэнняў (гл. Момант імпульсу, Узроўні энергіі).

К. ўведзена ў фізіку М.Планкам (1900), які выказаў меркаванне, што энергія асцылятара з частатой ваганняў ν можа мець толькі дыскрэтны шэраг значэнняў E = nhν, дзе h — Планка пастаянная. Дастасаванне гэтых суадносін да планетарнай мадэлі атама прывяло да К. энергіі атама вадароду (Н.Бор, 1913; гл. Бора тэорыя). А.Зомерфельд (1915) абагульніў умовы К. на больш складаныя выпадкі, што дазволіла распрацаваць метады разліку атамных спектраў. Да стварэння квантавай механікі К. мела характар некат. спец. правіл. У квантавай механіцы К. ўзнікае як вынік агульных матэм. патрабаванняў, якім падпарадкоўваюцца яе ўраўненні. З Шродынгера ўраўнення для электрона ў атаме вадароду вынікае, што для электрона магчымыя толькі некат. дыскрэтныя ўзроўні энергіі. Пад К. разумеюць таксама працэдуру замены суадносін паміж класічнымі фіз. велічынямі на суадносіны паміж адпаведнымі аператарамі.

Літ..: Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1. М., 1984; Борн М. Атомная физика: Пер. с англ. 3 изд. М., 1970; Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988.

Л.М.Тамільчык.

т. 8, с. 207

БОР (лац. Borum),

B, хімічны элемент III групы перыяд. сістэмы Мендзялеева. Ат. н. 5, ат. м. 10,81. Прыродны бор складаецца з двух стабільных ізатопаў ​¹⁰B (19,57%) і ​¹¹B (80,43%), існуе як мінерал буракс, керніт, ашарыт і інш.; у зямной кары ёсць 5·10​⁻³%, у вадзе акіянаў 4,6 мг/л. Атрыманы ў 1808 Л.Ж.Гей-Люсакам і Л.Ж.Тэнарам.

Вядома больш за 10 алатропных мадыфікацый бора. Бывае бясколерным, шэрым ці чырвоным крышталічным або цёмным аморфным рэчывам і мае розныя фіз.-хім. характарыстыкі. Па цвёрдасці (па Маосу 9,3, па Вікерсу 274,4 ГПа) займае другое (пасля алмазу) месца сярод рэчываў. Вельмі крохкі; у пластычны стан пераходзіць пры т-ры вышэй за 2000 °C. Хімічна дастаткова інертны, не рэагуе з вадародам (боравадароды атрымліваюцца ўскосным шляхам); з іншымі рэчывамі рэагуе толькі пры высокіх т-рах: акісляецца на паветры пры 700 °C, з азотам пры 1200—2000 °C утварае нітрыд бору, з вугляродам пры 1300 °C і вышэй — карбіды, з большасцю металаў — барыды, пры сплаўленні са шчолачамі — бараты; царская гарэлка і азотная кіслата акісляюць бор да борнай кіслаты (гл. таксама Бору злучэнні). Атрымліваюць з буры і керніту, аднаўленнем аксіду ці галагенідаў бору, раскладаннем галагенідаў і гідрыдаў. Выкарыстоўваюць як кампанент каразійнаўстойлівых гарачатрывалых сплаваў, кампазіцыйных матэрыялаў, сплаваў для рэгулявальных прыстасаванняў адз. рэактараў і лічыльнікаў нейтронаў, як паўправадніковы матэрыял і для барыравання.

Л.М.Скрыпнічэнка.

т. 3, с. 215

А́ТАМНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, прысвечаны вывучэнню будовы і ўласцівасцяў атамаў, а таксама элементарных працэсаў, у якіх яны ўдзельнічаюць. У шырокім сэнсе атамная фізіка (субатамная фізіка) — фізіка мікраскапічных з’яў, якім характэрна перарыўнасць рэчыва і электрамагнітнага выпрамянення і якія падпарадкоўваюцца квантавым законам (гл. Элементарныя часціцы, Атам, Малекула, Фатон).

Гіпотэза, што матэрыя складаецца з атамаў як найменшых непадзельных і нязменных часціц, узнікла ў Стараж. Грэцыі ў 5—33 ст. да нашай эры. Дасканалыя ўяўленні пра атамістычную будову рэчыва склаліся значна пазней. У сярэдзіне 19 ст. дакладна вызначаны паняцці малекулы і атама. У канцы 19 ст. адкрыты электрон, рэнтгенаўскія прамяні і радыеактыўнасць, што дало магчымасць устанавіць складаную будову атама. Сучасную ядз. мадэль атама прапанаваў Э.Рэзерфард у 1911. Гэта мадэль і квантавыя ўяўленні М.Планка, А.Эйнштэйна і інш. далі магчымасць Н.Бору ў 1913 стварыць першую квантавую тэорыю атама і яго спектраў (гл. Бора тэорыя). У 1923 Л. дэ Бройль выказаў ідэю пра хвалевыя ўласцівасці часціц рэчыва, што было пацверджана эксперыментальна ў доследах па дыфракцыі электронаў у 1927 (гл. Дыфракцыя часціц).

Тэарэтычныя асновы атамнай фізікі закладзены ў 1925—28 працамі В.Гайзенберга, Э.Шродынгера, М.Борна, П.Дзірака і інш., у выніку чаго ўзніклі квантавая механіка і квантавая электрадынаміка. На гэтай аснове дадзена тлумачэнне вял. колькасці мікраскапічных з’яў і прадказаны шэраг эфектаў на атамна-малекулярным узроўні (гл. Атамныя спектры, Вымушанае выпрамяненне, Зонная тэорыя, Фотаэфект). Для апісання ўласцівасцяў элементарных часціц і іх узаемадзеянняў створана квантавая тэорыя поля. Развіццё атамнай фізікі прывяло да карэннага перагляду асн. уяўленняў і паняццяў фізікі мікраскапічных з’яў і ўзнікнення новых галін ведаў і тэхн. дастасаванняў, напрыклад квантавай электронікі, мікраэлектронікі, фізікі цвёрдага цела. На Беларусі даследаванні па атамнай фізіцы і сумежных навуках праводзяцца з канца 1950-х г. у ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю АН, БДУ, Бел. політэхн. акадэміі і інш.

Літ.:

Зубов В.П. Развитие атомистических представлений до начала XIX века. М. 1965;

Хунд Ф. История квантовой физики Киев, 1980;

Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики: Пер. с англ. М. 1985;

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.А.Ельяшэвіч.

т. 2, с. 67

МЕТЭАРАЛО́ГІЯ (ад метэа... + ...логія),

навука пра атмасферу Зямлі, фіз. працэсы і з’явы, якія ў ёй адбываюцца і ствараюць надвор’е і клімат. М. вывучае састаў і будову атмасферы, цеплаабарот і цеплавы рэжым у атмасферы і на зямной паверхні, вільгацеабарот і фазавыя пераўтварэнні вады ў атмасферы, рух паветр. мас, эл. і акустычныя з’явы ў атмасферы. Гал. задачы М.: забеспячэнне нар. гаспадаркі метэаралагічнай інфармацыяй з мэтай найб. поўнага і эфектыўнага выкарыстання спрыяльных умоў надвор’я і памяншэння страт ад небяспечных з’яў, удасканаленне метадаў прагнозу надвор’я, распрацоўка навук. асноў мэтанакіраванага ўздзеяння чалавека на атм. працэсы і кіравання імі. Падзяляецца на фізіку атмасферы (уключае фізіку прыземнага слоя паветра, аэралогію, фізіку верхніх слаёў атмасферы, актынаметрыю, атм. оптыку і атм. акустыку), дынамічную М. (вывучае атм. працэсы ў трапасферы і ніжняй стратасферы, распрацоўвае лічбавыя метады прагнозаў надвор’я), сінаптычную метэаралогію. Раздзел М., які вывучае клімат, вылучаецца ў кліматалогію. Існуе шэраг прыкладных галін М. (с.-г., лясная, авіяц., касм., марская, мед., ваенная і інш.). Асн. метад атрымання фактычных звестак пра атмасферу, надвор’е і клімат — назіранні, якія праводзяцца метэаралагічнымі станцыямі на зямной паверхні і ў верхніх слаях атмасферы з дапамогай метэаралагічных спадарожнікаў, метэаралагічных ракет, радыёзондаў і інш. Дзейнасць метэаралагічных службаў розных краін аб’ядноўвае Сусветная метэаралагічная арганізацыя.

Узнікла ў 17 ст., калі вынайдзены метэаралагічныя прылады — тэрмометр і барометр (Г.Галілеем з вучнямі). У 2-й пал. 18 ст. стала самаст. навукай. У 2-й пал. 19 ст. закладзены асновы дынамічнай М. (вучоныя амер. У.Ферэль, ням. Г.Гельмгольц), узнік сінаптычны метад даследавання (вучоныя франц. У.Левер’е, англ. Р.Фіцрой), пачаліся сістэм. аэралагічныя назіранні. Дасягненні М. ў 20 ст. звязаны з працамі вучоных нарв. В.Б’еркнеса, аўстр М.Маргулеса і Г.Фікера, франц. Л.Тэйсеран дэ Бора, рас. А.І.Ваейкава, А.А.Фрыдмана, П.А.Малчанава і інш.

На Беларусі метэаралагічныя назіранні пачаліся ў пач. 19 ст. Вял. ўклад у развіццё М. зрабіў А.І.Кайгарадаў, даследаванні па зборы, аналізе і абагульненні матэрыялаў выканалі Н.А.Малішэўская, Я.Б.Фрыддянд, І.А.Савікоўскі, Г.В.Валабуева (Гідраметэацэнтр), А.Х.Шкляр (БДУ), У.Ф.Логінаў (Нац. АН Беларусі) і інш.

Літ.:

Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. 4 изд. М., 1994.

П.А.Каўрыга.

т. 10, с. 318

КВА́НТАВАЯ МЕХА́НІКА, хвалевая механіка,

тэорыя, якая ўстанаўлівае спосаб апісання і законы руху мікрачасціц (электронаў у атаме, атамаў у малекуле, нуклонаў у ядрах і інш.). Дае магчымасць апісаць структуру атамаў і зразумець іх спектры, устанавіць прыроду хім. сувязі, растлумачыць перыяд. сістэму элементаў і г.д. З’яўляецца тэарэт. асновай атамнай і ядз. фізікі, фізікі цвёрдага цела.

Мікрааб’ектам уласціва своеасаблівая дваістасць: у залежнасці ад умоў яны могуць паводзіць сябе як часціцы ці як хвалі (гл. Карпускулярна-хвалевы дуалізм). Таму тэарэт. апісанне мікраскапічных з’яў патрабуе аб’яднання ўзаемна несумяшчальных фіз. характарыстык, чаго нельга ажыццявіць у межах класічнай фізікі ўнутрана несупярэчлівым спосабам (гл. Дапаўняльнасці прынцып). Пры гэтым немагчыма адначасовае выкарыстанне некаторых фіз. велічынь, напр., каардынат і імпульсу часціцы. Для мікрачасціцы не мае сэнсу, напр., такое паняцце, як рух уздоўж траекторыі; усе тэарэт. сцвярджэнні адносна выніку пэўных узаемадзеянняў маюць імавернасны характар.

К.м. ўзнікла як развіццё ўяўленняў М.Планка (1900) адносна квантавання дзеяння, А.Эйнштэйна (1905, 1916) пра карпускулярныя ўласцівасці святла (гл. Планка закон выпрамянення), напаўкласічнай мадэлі атама Н.Бора (1913, гл. Бора тэорыя), ідэі Л. дэ Бройля адносна хвалевых уласцівасцей мікрачасціц (гл. Хвалі дэ Бройля). Фундаментальнае развіццё К.м. атрымала ў працах В.Гайзенберга (1925), Э.Шродынгера і П.Дзірака (1926). Паводле К.м. ўсю інфармацыю пра фіз. стан мікрасістэмы змяшчае хвалевая функцыя. Яна вызначае размеркаванне імавернасці для розных фіз. велічынь, якія характарызуюць сістэму (становішча ў прасторы, імпульс, энергія і г.д.; М.Борн, 1926). Кожнай класічнай фіз. велічыні ў К.м. адпавядае пэўны аператар, уласныя значэнні якога супадаюць з назіральнымі значэннямі фіз. велічыні (гл. Аператары). Магчымыя станы сістэмы апісваюцца адпаведнымі ўласнымі функцыямі. У залежнасці ад таго, дыскрэтную ці неперарыўную паслядоўнасць утвараюць уласныя значэнні аператара, адпаведная фіз. велічыня з’яўляецца квантаванай ці неквантаванай (гл. Квантаванне). Калі аператары 2 фіз. велічынь (L і M) не камутуюць, г. зн. што вынік дзеяння аператараў L і M на хвалевую функцыю Ψ залежыць ад парадку іх дзеяння $\text{(}\hat{L}\hat{M}\mathrm{\Psi }\ne \hat{M}\hat{L}\mathrm{\Psi }\text{)}$ , то рэалізацыя такіх станаў мікрасістэмы, у якіх адпаведныя фіз. велічыні адначасова мелі б пэўнае значэнне, немагчыма; найперш гэта датычыць аператараў каардынат і імпульсу (гл. Неазначальнасцей суадносіны). Камутатыўнасць аператараў пэўных фіз. велічынь з аператарам энергіі азначае, што гэтыя фіз. велічыні з цягам часу не мяняюцца, г. зн. з’яўляюцца інтэграламі руху. Асн. інтэграл руху ў К.м. — энергія. Для дакладнага вызначэння стану мікрасістэмы неабходна ведаць энергію і інш. ўзаемна камутатыўныя інтэгралы руху, якімі, напр., для часціцы ў полі цэнтральных сіл з’яўляюцца квадрат моманту імпульсу і адна з яго праекцый. Калі інтэгралы руху маюць дыскрэтны спектр, стан сістэмы вызначаецца з дапамогай квантавых лікаў.

Прадказанні К.м. пераходзяць у адпаведныя вынікі класічнай механікі, калі для фіз. сістэмы велічыні размернасці дзеяння становяцца значна большымі, чым пастаянная Планка h (гл. Адпаведнасці прынцып). Абагульненне асн. ідэй К.м. на выпадак, калі энергія руху часціц параўнальная з энергіяй спакою (гл. Адноснасці тэорыя), дало магчымасць прадказаць існаванне антычасціц, стварыць тэорыю ўласнага моманту колькасці руху (гл. Спін) і інш. К.м. з’яўляецца мех. тэорыяй, таму не можа паслядоўна разглядаць працэсы паглынання святла і эл.-магн. выпрамянення. Яна дае набліжаныя метады разліку, дастатковыя для патрэб атамнай і часткова ядз. фізікі. Паслядоўную тэорыю ўзаемадзеяння фатонаў з электрычна зараджанымі часціцамі дае квантавая электрадынаміка. Ураўненні К.м. даюць магчымасць дакладна вылічыць магчымыя ўзроўні энергіі (гл. Шродынгера ўраўненне) мікрасістэмы, а таксама імавернасць пераходаў паміж імі. Гл. таксама Квантавая тэорыя поля, Абменнае ўзаемадзеянне.

На Беларусі работы па К.м. пачаты ў 1930-я г. ў БДУ (Ф.І.Фёдараў), у пасляваен. гады вядуцца пераважна ў БДУ і Ін-це фізікі Нац. АН Беларусі.

Літ.:

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике: Пер. с англ. Вып. 8—9. М., 1966—67;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 3. Квантовая механика;

Нерелятивистская теория. 4 изд. М., 1989;

Борисоглебский Л.А. Квантовая механика. 2 изд. Мн., 1988.

Л.М.Тамільчык.

т. 8, с. 208