Verbum

ГАЛІЛЕ́Я ПЕРАЎТВАРЭ́ННІ,

пераўтварэнні каардынат і часу рухомай часціцы пры пераходзе ад адной інерцыйнай сістэмы адліку (ІСА) да іншай у класічнай механіцы.

Для дзвюх ІСА K (x, y, z) і K′ (x′, y′, z′), якая рухаецца адносна K з пастаяннай скорасцю $\overrightarrow{u}$ уздоўж восі Ox, Галілея пераўтварэнні маюць выгляд: $\mathrm{x}\text{′}=\mathrm{x}-\mathrm{ut}$ , $\mathrm{y}\text{′}=\mathrm{y}$ , $\mathrm{z}\text{′}=\mathrm{z}$ , $\mathrm{t}\text{′}=\mathrm{t}$ , дзе x, y, z і x′, y′, z′ — каардынаты, t і t′ — моманты часу ў сістэмах K і K′ адпаведна. Такім чынам, у класічнай механіцы прамежкі часу паміж пэўнымі падзеямі і адлегласці паміж фіксаванымі пунктамі аднолькавыя ва ўсіх ІСА. З Галілея пераўтварэнняў вынікае закон складання скарасцей $\overrightarrow{v}\text{′}=\overrightarrow{v}-\overrightarrow{u}$ , а таксама аднолькавасць паскарэнняў $(\overrightarrow{a}\text{′}=\overrightarrow{a})$ ва ўсіх ІСА. Апошняе з улікам пастаянства масы прыводзіць да інварыянтнасці ўраўненняў класічнай механікі ва ўсіх ІСА, што і з’яўляецца матэм. абгрунтаваннем Галілея прынцыпу адноснасці. Пры скарасцях руху, блізкіх да скорасці святла ў вакууме, Галілея пераўтварэнні замяняюцца Лорэнца пераўтварэннямі.

А.І.Болсун.

т. 4, с. 461

ГРАВІТАЦЫ́ЙНАЕ ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ,

узбурэнні гравітацыйнага поля, якія распаўсюджваюцца ў прасторы ў выглядзе папярочных хваль са скорасцю святла. Існаванне гравітацыйнага выпрамянення прадказана А.Эйнштэйнам (1916) на аснове агульнай адноснасці тэорыі. Узнікае пры перыядычным руху цел (напр., падвойныя і вярчальныя зоркі), катастрафічных астрафіз. з’явах (успышкі звышновых зорак, несіметрычны гравітацыйны калапс); выклікае адносныя паскарэнні цел або іх пругкія дэфармацыі.

Спробы эксперым. рэгістрацыі гравітацыйнага выпрамянення ад касм. крыніц з выкарыстаннем дэтэктараў (гравітацыйных антэн) пачалі праводзіцца ў ЗША Дж.Веберам у канцы 1950-х г., аднак з-за надзвычай слабага ўзаемадзеяння з рэчывам статыстычна значных пацвярджэнняў не атрымана. Эксперым. пацвярджэннем лічаць вынікі шматгадовых назіранняў падвойнага пульсара PSR 1913+16: прадказанні аб паступовым змяншэнні яго арбітальнага перыяду за кошт гравітацыйнага выпрамянення з дакладнасцю да 0,4% узгадняюцца з данымі назіранняў.

Літ.:

Амальди Э., Пиццелла Г. Поиск гравитационных волн // Астрофизика, кванты и теория относительности: Пер. с ит. М., 1982;

Уилл К.М. Двойной пульсар, гравитационные волны и Нобелевская премия: Пер. с англ. // Успехи физ. наук 1994. Т. 164. № 7.

М.М.Касцюковіч.

т. 5, с. 382

ГРАВІТАЦЫ́ЙНАЕ ЎЗАЕМАДЗЕ́ЯННЕ,

адзін з тыпаў фундаментальных узаемадзеянняў (разам з моцным, эл.-магн. і слабым), які характарызуецца ўдзелам у працэсах узаемадзеяння гравітацыйнага поля (поля прыцягнення). У адрозненне ад іншых узаемадзеянняў мае універсальны характар: гравітацыйнае ўзаемадзеянне ў аднолькавай ступені ўласціва ўсім матэрыяльным аб’ектам — ад элементарных часціц да зорак і галактык.

У гравітацыйным узаемадзеянні ўдзельнічаюць усе класы элементарных часціц (напр., фатон, лептоны, адроны). З-за іх малых мас гравітацыйнае ўзаемадзеянне з’яўляецца самым слабым з усіх тыпаў узаемадзеянняў элементарных часціц і ў тэорыі элементарных часціц звычайна не ўлічваецца. Гравітацыйнае ўзаемадзеянне можа стаць істотным пры ўліку эфектаў квантавай тэорыі гравітацыі, паводле якой гравітацыйнае ўзаемадзеянне тлумачыцца як вынік абмену квантамі гравітацыйнага поля — гравітонамі. Гравітацыйнае ўзаемадзеянне мае бясконца вял. радыус дзеяння і адыгрывае важную ролю ў макрасвеце, з’яўляючыся асн. фактарам узаемадзеяння і эвалюцыі планет, зорак, галактык і самога Сусвету. Для дастаткова слабых гравітацыйных палёў выконваецца сусветнага прыцягнення закон. Гравітацыйныя эфекты, рух цел і эвалюцыя астрафіз. аб’ектаў у моцных палях прыцягнення падпарадкоўваюцца законам агульнай адноснасці тэорыі. Гл. таксама Прыцягненне.

М.М.Касцюковіч.

т. 5, с. 383

ЛАБАЧЭ́ЎСКАГА ГЕАМЕ́ТРЫЯ,

геаметрычная тэорыя, сістэма аксіём якой адрозніваецца ад сістэмы аксіём эўклідавай геаметрыі толькі аксіёмай (пастулатам) аб паралельнасці. Паводле гэтай аксіёмы, праз пункт, што не ляжыць на зададзенай прамой, праходзяць не менш як 2 прамыя, якія не перасякаюць зададзеную. Л.г. выкарыстоўваецца ў тэорыі функцый, матэм. аналізе, тэорыі лікаў і тэорыі адноснасці.

Л.г. распрацавана М.І.Лабачэўскім у 1826 (апублікавана ў 1829—30). У 1832 аналагічныя вынікі незалежна атрымаў Я.Больяй. Перадумовай узнікнення Л.г. былі шматвяковыя спробы доказу аксіёмы пра паралельныя прамыя (пяты пастулат Эўкліда) на аснове астатніх аксіём. Лабачэўскі першы прыйшоў да высновы пра недаказальнасць пастулата і пра магчымасць існавання геам. сістэм з інш. аксіёмамі паралельнасці, пабудаваў своеасаблівую лагічна бездакорную геам. сістэму. Л.г. мае некаторыя асаблівасці (напр., 2 трохвугольнікі з роўнымі вугламі роўныя; сума вуглоў трохвугольніка меншая за 2 прамыя вуглы), якія не супярэчаць рэчаіснасці. Стварэнне Л.г. заклала асновы развіцця неэўклідавых геаметрый. значна пашырыла ўяўленні аб прыродзе прасторы і спрыяла ўзнікненню новых кірункаў у матэматыцы.

Літ.:

Смородинский Я.А., Сурков Е.Л. Геометрия Лобачевского и теория относительиости. М., 1971;

Лаптев Б.Л. Геометрия Лобачевского, ее история и значение. М.,1976.

В.І.Вядзернікаў.

т. 9, с. 81

ГЕАГРАФІ́ЧНЫ ЦЭНТР БЕЛАРУ́СІ,

кропка на зямной паверхні з геагр. каардынатамі (B=53°31′, 7; L=29°02′, 8); нац. сімвал глабальнай прывязкі бел. дзяржавы да планеты Зямля. Размешчаны за 70 км на ПдУ ад Мінска, каля в. Антанова Навасёлкаўскага с/с Пухавіцкага р-на Мінскай вобл. Вызначаны пад умовай $\sum _{i=1}^n{\mathrm{S}}_i^2=\text{min}$ , дзе S_i, — адлегласць паміж геаграфічным цэнтрам Беларусі і характэрнымі выгінамі вонкавай мяжы Беларусі. Замацаваны двайным геад. маналітам і аформлены ў адпаведнасці з патрабаваннямі для пунктаў зыходнай геад. дзярж. апоры (абазначаны пірамідай, пад якой пастаўлена пліта з надпісам «Геаграфічны цэнтр Рэспублікі Беларусь»). Каардынаты геаграфічнага цэнтру Беларусі і трох яго спадарожнікаў занесены ў Дзяржаўны геад. каталог у якасці пунктаў дзярж. геад. сеткі. Пошукавыя работы выкананы ў 1996 82-й экспедыцыяй аб’яднання Белгеадэзія сумесна з фірмай «Аэрагеакарт» па спец. праграме з выкарыстаннем картаў маштабу 1:200 000 і штучных спадарожнікаў Зямлі. Мяркуецца яго практычнае выкарыстанне ў якасці ўласна беларускай зыходнай астранома-геад. даты са сваёй арыентацыяй на целе геоіда і рэферэнц-эліпсоіда, прыбліжанага да фіз. паверхні Беларусі. У выніку змяншаецца скажэнне ліній і плошчаў пры праектаванні іх на паверхню адноснасці і стварэнні картаў інж. Прызначэння.

А.А.Саламонаў.

т. 5, с. 110

ГІ́НЗБУРГ Віталь Лазаравіч

(н. 4.10.1916, Масква),

расійскі фізік-тэарэтык. Акад. Рас. АН (1966, чл.-кар. з 1953). Чл. акадэмій і навук. т-ваў інш. краін. Скончыў Маскоўскі ун-т (1938). З 1940 у Фіз. ін-це Рас. АН. Навук. працы па фізіцы элементарных часціц, тэорыі выпрамянення, крышталяоптыцы, тэорыі кандэнсаваных асяроддзяў, радыёфізіцы, фізіцы плазмы, гама- і радыёастраноміі, астрафізіцы касм. прамянёў, праблемах высокатэмпературнай звышправоднасці і інш. Пабудаваў квантавую тэорыю эфекту Чаранкова—Вавілава (1940), прапанаваў фенаменалагічную тэорыю сегнетаэл. з’яў (1945), прадказаў пераходнае выпрамяненне (разам з І.М.Франкам; 1945), распрацаваў паўфенаменалагічныя тэорыі звышправоднасці (разам з Л.Д.Ландау; 1950) і звышцякучасці (разам з Л.П.Пітаеўскім; 1958). Даследаваў праблемы квазараў, пульсараў, нейтронных зорак, чорных дзір, эксперым. праверкі агульнай тэорыі адноснасці і інш. Удзельнічаў у работах па стварэнні тэрмаядзернай зброі ў СССР. Ленінская прэмія 1966, Дзярж. прэмія СССР 1953, Вял. залаты медаль імя М.В.Ламаносава Рас. АН 1995.

Тв.:

Распространение электромагнитных волн в плазме. М., 1967;

О теории относительности: Сб. ст. М., 1979;

Теоретическая физика и астрофизика. М., 1987;

О физике и астрофизике. 2 изд. М., 1992.

Літ.:

Андреев А.Р. и др. В.Л.Гинзбург // Успехи физ. наук. 1996. Т. 166. № 10.

М.М.Касцюковіч.

т. 5, с. 250

ВАРЫЯЦЫ́ЙНЫЯ ПРЫ́НЦЫПЫ МЕХА́НІКІ,

матэматычныя суадносіны, якія вылучаюць сапраўдны рух ці стан мех. сістэмы з усіх кінематычна магчымых (не забароненых накладзенымі на сістэму сувязі). Выражаюцца роўнасцямі, куды ўваходзяць варыяцыі каардынат, скарасцей і паскарэнняў пунктаў сістэмы (гл. Варыяцыйнае злічэнне). Даюць магчымасць атрымаць ураўненні і заканамернасці руху (або стану раўнавагі) сістэмы з аднаго агульнага палажэння і вызначыць пэўныя фіз. ўласцівасці, што характарызуюць сапраўдны рух (або ўмовы раўнавагі) сістэмы. Выкарыстоўваюцца ў механіцы суцэльных асяроддзяў, тэрмадынаміцы, эл.-дынаміцы, квантавай механіцы, тэорыі адноснасці і інш.

Варыяцыйныя прынцыпы механікі падзяляюцца на дыферэнцыяльныя і інтэгральныя. Дыферэнцыяльныя характарызуюць уласцівасці сапраўднага руху сістэмы ў кожны момант часу. Прыдатныя да сістэм з любымі галаномнымі і негаланомнымі сувязямі (гл. Сувязі механічныя). Найб. агульны прынцып статыкі несвабодных мех. сістэм — прынцып віртуальных (магчымых) перамяшчэнняў: для раўнавагі мех. сістэмы з ідэальнымі сувязямі сума элементарных работ усіх актыўных сіл пры розных магчымых перамяшчэннях роўная нулю $\text{(}\sum _{\mathrm{k}=1}^{\mathrm{n}}\overrightarrow{\mathrm{F}}\bullet \mathrm{\delta }{\mathrm{r}}_{\mathrm{k}}=0\text{)}$ . Інтэгральныя варыяцыйныя прынцыпы механікі характарызуюць уласцівасці руху сістэмы за канечны прамежак часу і сцвярджаюць, што на сапраўдных траекторыях руху (у параўнанні з магчымымі) пэўныя фіз. велічыні (напр., энергія) дасягаюць экстрэмальных значэнняў (гл. Найменшага дзеяння прынцып). Матэматычна запісваюцца як роўнасць нулю варыяцыі функцыянала ад некаторай функцыі, якая характарызуе энергію сістэмы. Складаюць метадалагічную аснову для пабудовы матэм. мадэлей сістэм у эл.-дынаміцы, робататэхніцы, механіцы машын.

Літ.:

Маркеев А.П. Теоретическая механика. М., 1990;

Полак Л.С. Вариационные принципы механики. М., 1960.

А.У.Чыгараў.

т. 4, с. 20

ГАЛІЛЕ́Й (Galilei) Галілео

(15.2.1564, г. Піза, Італія — 8.1.1642),

італьянскі фізік, механік і астраном, адзін з заснавальнікаў дакладнага прыродазнаўства. Чл. Акадэміі дэі Лінчэі (1611). Вучыўся ў Пізанскім ун-це. У 1589 атрымаў кафедру матэматыкі ў Пізе, а ў 1592 — у Падуі. Адкрыў законы свабоднага падзення цел, руху іх па нахільнай плоскасці, устанавіў закон інерцыі, ізахроннасць вагання маятніка і інш., што дало пачатак развіццю дынамікі. Выказаў ідэю пра адноснасць руху (гл. Галілея прынцып адноснасці). Сканструяваў тэрмометр (1597), гідрастатычныя вагі, маятнікавы гадзіннік, мікраскоп (1610 — 14). У 1609 пабудаваў тэлескоп, з дапамогай якога адкрыў горы на Месяцы, 4 спадарожнікі Юпітэра, фазы Венеры, плямы на Сонцы, зорную будову Млечнага Шляху, пацвердзіўшы гэтым праўдзівасць вучэння М.Каперніка пра будову свету. У кн. «Дыялог пра дзве найгалоўнейшыя сістэмы свету — пталамееву і капернікаву» (1632) абгрунтаваў геліяцэнтрычную сістэму свету, за што ў 1633 аддадзены пад суд інквізіцыі, дзе на допыце фармальна адмовіўся ад вучэння М.Каперніка. У 1992 папа Іаан Павел II абвясціў рашэнне суда інквізіцыі памылковым і рэабілітаваў Галілея. У філасофіі быў прыхільнікам механістычнага матэрыялізму, даказваючы, што свет існуе аб’ектыўна, ён бясконцы, матэрыя вечная; адзіная, універсальная форма яе руху — мех. перамяшчэнне. У адрозненне ад схаластаў Галілей распрацаваў і палажыў у аснову пазнання прыроды эксперым. метад, усталяванне якога дало пачатак развіццю дакладнага прыродазнаўства.

Тв.:

Рус. пер. — Избр. труды. Т. 1—2. М., 1964.

Літ.:

Бублейников Ф.Д. Галилео Галилей. М., 1964;

Седов Л.И. Галилей и основы механики: К 400-летию со дня рождения. М., 1964.

т. 4, с. 461

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

ЗАЦЬМЕ́ННІ,

астранамічныя з’явы, пры якіх нябесныя свяцілы часткова або поўнасцю робяцца нябачнымі. Адбываюцца з-за таго, што больш далёкае ад Зямлі нябеснае цела закрываецца больш блізкім, ці таму, што на адно нябеснае цела падае цень другога. Да З. адносяць сонечныя і месяцовыя З., а таксама закрыцці зорак і планет (Месяц пры руху закрывае зорку ці планету), праходжанні планет па дыску Сонца (назіраюцца ў Меркурыя і Венеры), З. спадарожнікаў іншых планет, праходжанні ценю спадарожніка па дыску планеты і інш. Звесткі аб момантах З. і ўмовах іх бачнасці прыводзяцца ў астр. штогодніках.

Сонечныя З. адбываюцца, калі Месяц (у фазе маладзіка), праходзячы паміж Зямлёю і Сонцам, поўнасцю ці часткова засланяе Сонца. Поўнае З. Сонца назіраецца там, дзе на Зямлю падае цень Месяца. Дыяметр ценю звычайна не перавышае 250—270 км. Месяц рухаецца, і яго цень перамяшчаецца і вычэрчвае паслядоўна вузкую паласу поўнага З. Фаза поўнага З. доўжыцца да 7 мін 30 с, найчасцей 2—3 мін. Па-за паласой, куды падае паўцень Месяца, назіраецца частковае З.

Сонца Калі бачны вуглавы дыяметр Месяца меншы за сонечны, назіральнік бачыць кольцападобнае З. У час сонечнага З. даследуюць дынаміку і спектральны састаў атмасферы Сонца, сонечную карону, праводзяць эксперыменты для праверкі эфектаў тэорыі адноснасці па адхіленні прамянёў святла, што ідуць ад далёкіх зорак паблізу Сонца ў полі яго прыцягнення. Месяцовыя З. адбываюцца, калі Месяц (у поўню) і Сонца знаходзяцца з процілеглых бакоў ад Зямлі і Месяц часткова ці поўнасцю трапляе ў цень Зямлі. Назіраюцца адначасова на ўсім паўшар’і Зямлі, павернутым да Месяца. Працягласць поўнага З. Месяца 1 гадз 4 мін, а ўсяго З. ад пачатку да канца — больш за 3 гадз. Месяц поўнасцю не знікае ў час З., а слаба бачны з прычыны сонечнага святла, што пераламляецца ў зямной атмасферы.

Літ.:

Дагаев М.М. Солнечные и лунные затмения. М., 1978.

Н.А.Ушакова.

т. 7, с. 25