Verbum

ГРАДЫЕ́НТ [ад лац. gradiens (gradientis) які крочыць], вектар, што паказвае напрамак найхутчэйшай змены скалярнай функцыі каардынат $\mathrm{\phi }=\mathrm{\phi }\text{(x, y, z)}$. Пазначаецца $grad\mathrm{\phi }$ або ∇φ, дзе $\mathrm{\nabla }=\overrightarrow{i}\frac{\partial }{\partial x}+\overrightarrow{j}\frac{\partial }{\partial y}+\overrightarrow{k}\frac{\partial }{\partial z}$ — аператар Гамільтана (аператар набла), $\overrightarrow{\mathrm{i}}$, $\overrightarrow{\mathrm{j}}$, $\overrightarrow{\mathrm{k}}$ — орты прамавугольнай дэкартавай сістэмы каардынат, $grad\mathrm{\phi }=\frac{\partial \mathrm{\phi }}{\partial \mathrm{x}}\overrightarrow{\mathrm{i}}+\frac{\partial \mathrm{\phi }}{\partial \mathrm{y}}\overrightarrow{\mathrm{j}}+\frac{\partial \mathrm{\phi }}{\partial \mathrm{z}}\overrightarrow{\mathrm{k}}$ , $\text{|}grad\mathrm{\phi }\text{|}=\sqrt{{\left(\frac{\partial \mathrm{\phi }}{\partial \mathrm{x}}\right)}^2+{\left(\frac{\partial \mathrm{\phi }}{\partial \mathrm{y}}\right)}^2+{\left(\frac{\partial \mathrm{\phi }}{\partial \mathrm{z}}\right)}^2}$ . Паняцце градыента выкарыстоўваецца ў механіцы, фізіцы, метэаралогіі і інш. Гл. таксама Поля тэорыя.

т. 5, с. 387

БА́ЗІС,

база (ад грэч. basis аснова), 1) у матэматыцы — найменшае падмноства некаторага мноства, з якога пэўнымі аперацыямі можна атрымаць любы элемент гэтага мноства. Напрыклад, 1 аперацыямі складання і множання можна атрымаць любы натуральны лік. У вектарнай прасторы такі набор вектараў, што адвольны вектар адназначна выяўляецца ў выглядзе лінейнай камбінацыі вектараў гэтага набору. Колькасць элементаў базісу наз. размернасцю прасторы. Гл. таксама Артаганальная сістэма, Артаганальнае пераўтварэнне.

2) У фізіцы базіс крышталічнай структуры — поўная сукупнасць каардынатаў цэнтраў атамаў у сіметрычна незалежнай вобласці крышт. структуры. Эксперыментальнае вызначэнне праводзіцца метадамі рэнтгенаўскага структурнага аналізу, электронаграфіі, нейтронаграфіі.

т. 2, с. 220

ВУГЛАВО́Е ПАСКАРЭ́ННЕ,

вектарная велічыня $\overrightarrow{\mathrm{\epsilon }}$, якая характарызуе хуткасць змены вуглавой скорасці. Пры вярчэнні цвёрдага цела вакол нерухомай восі модуль вуглавога паскарэння $\mathrm{\epsilon }=\underset{\mathrm{\Delta }t\to 0}{\overset{}{lim}}\frac{\mathrm{\Delta }\mathrm{\omega }}{\mathrm{\Delta }t}=\frac{d\mathrm{\omega }}{dt}=\frac{d^2\mathrm{\phi }}{d{t}^2}$ , дзе $\mathrm{\Delta }\mathrm{\omega }$ — змена вуглавой скорасці $\overrightarrow{\mathrm{\epsilon }}$ за прамежак часу $\mathrm{\Delta }\mathrm{\omega }$, $\mathrm{\phi }$ — вугал павароту. Пры гэтым вектар $\overrightarrow{\mathrm{\epsilon }}$ накіраваны ўздоўж восі вярчэння (у бок вектара вуглавой скорасці $\overrightarrow{\mathrm{\omega }}$ пры паскораным вярчэнні і супраць $\overrightarrow{\mathrm{\omega }}$ — пры запаволеным). Адзінка вуглавога паскарэння ў СІ — радыян на секунду ў квадраце (рад/с​²).

т. 4, с. 285

АМПЕ́РА ЗАКО́Н,

закон механічнага (пандэраматорнага) узаемадзеяння двух токаў, якія цякуць у элементарных адрэзках праваднікоў, што знаходзяцца на некаторай адлегласці адзін ад аднаго. Адкрыты А.М.Амперам (1820). Сіла $\mathrm{d}{\overrightarrow{\mathrm{F}}}_{12}$, якая дзейнічае на элемент аб’ёму ${\mathrm{dV}}_2$ правадніка з токам ${\mathrm{I}}_2$ з боку элемента аб’ёму ${\mathrm{dV}}_1$ правадніка з токам ${\mathrm{I}}_1$, вызначаецца формулай: $\mathrm{d}{\overrightarrow{\mathrm{F}}}_{12}=\frac{{\mathrm{\mu }}_0}{4_{\mathrm{\pi }}}({\overrightarrow{\mathrm{j}}}_2\times ({\overrightarrow{\mathrm{j}}}_1\times {\overrightarrow{\mathrm{r}}}_{12}\left)\right)\frac{{\mathrm{dv}}_1{\mathrm{dv}}_2}{{{\mathrm{r}}^3}_{12}}$ , дзе μ₀ — магн. пастаянная, ${\overrightarrow{\mathrm{j}}}_1$ і ${\overrightarrow{\mathrm{j}}}_2$ — шчыльнасць эл. токаў ${\mathrm{I}}_1$ і ${\mathrm{I}}_2$, ${\overrightarrow{\mathrm{r}}}_{12}$ — радыус-вектар, што вызначае становішча ${\mathrm{dv}}_2$ адносна ${\mathrm{dv}}_1$, ${\overrightarrow{\mathrm{j}}}_2\times ({\overrightarrow{\mathrm{j}}}_1\times {\overrightarrow{\mathrm{r}}}_{12})$ — падвойны вектарны здабытак вектараў ${\overrightarrow{\mathrm{j}}}_1$, ${\overrightarrow{\mathrm{j}}}_2$, ${\overrightarrow{\mathrm{r}}}_{12}$.

т. 1, с. 321

ГА́ЎСА ТЭАРЭ́МА,

асноўная тэарэма электрастатыкі, якая ўстанаўлівае сувязь паміж патокам напружанасці эл. поля праз адвольную замкнёную паверхню і эл. зарадам, што знаходзіцца ўнутры гэтай паверхні. Вынікае з Кулона закону, устаноўлена К.Ф.Гаўсам (1839).

У інтэгральнай форме Гаўра тэарэма мае выгляд: $\mathrm{\Phi }\overrightarrow{\mathrm{E}}\bullet \mathrm{d}\overrightarrow{\mathrm{S}}=\mathrm{q}/{\mathrm{\epsilon }}_0$ , дзе $\mathrm{\Phi }\overrightarrow{\mathrm{E}}\bullet \mathrm{d}\overrightarrow{\mathrm{S}}$ — паток вектара напружанасці эл. поля $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ праз замкнёную паверхню S, q — зарад, абмежаваны паверхняй S, ε₀ — электрычная пастаянная. Дыферэнцыяльная форма Гаўра тэарэмы: $\mathrm{div}\overrightarrow{\mathrm{E}}=\mathrm{\rho }/\mathrm{\epsilon }0$ , дзе $\mathrm{div}\overrightarrow{\mathrm{E}}$ — дывергенцыя вектара $\overrightarrow{\mathrm{E}}$, ρ — шчыльнасць эл. зараду ў тым пункце прасторы, дзе вызначаецца $\overrightarrow{\mathrm{E}}$. Гаўра тэарэма адно з Максвела ўраўненняў, адлюстроўвае той факт, што эл. зарады з’яўляюцца крыніцамі эл. поля; дазваляе вызначаць вектар $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ пры зададзеным зарадзе (шчыльнасці зараду).

А.І.Болсун.

т. 5, с. 92

ГЕНЕТЫ́ЧНАЯ ІНЖЫНЕ́РЫЯ,

генная інжынерыя, раздзел малекулярнай біялогіі, звязаны з мэтанакіраваным канструяваннем новых спалучэнняў генаў, якіх няма ў прыродзе. Узнікла ў 1972 (П.Берг, ЗША). Разам з клетачнай інжынерыяй ляжыць у аснове сучаснай біятэхналогіі. Генетычная інжынерыя засн. на даставанні з клетак якога-небудзь арганізма гена (які кадзіруе неабходны прадукт) або групы генаў і злучэнні іх са спец. малекуламі ДНК (т.зв. вектарамі), здольнымі пранікаць у клеткі інш. арганізма (пераважна мікраарганізмаў) і размнажацца ў іх. Гал. значэнне пры генетычнай інжынерыі маюць ферменты — рэкстрыктазы, кожны з якіх рассякае малекулу ДНК на фрагменты ў вызначаных месцах, і ДНК-лігазы, што сшываюць малекулы ДНК у адзінае цэлае. Пасля выдзялення і вывучэння такіх ферментаў стала магчыма стварэнне штучных генет. структур. Рэкамбінантная малекула ДНК мае форму кальца, дзе размешчаны ген (гены) — аб’ект генет. маніпуляцый і вектар (фрагмент ДНК, які забяспечвае размнажэнне ДНК і сінтэз канчатковых прадуктаў жыццядзейнасці генет. сістэмы — бялкоў). Генетычная інжынерыя адкрывае новыя шляхі вырашэння некат. праблем генетыкі, медыцыны, сельскай гаспадаркі. З дапамогай генетычнай інжынерыі атрыманы шэраг біялагічна актыўных злучэнняў: інсулін і інтэрферон чалавека, авальбумін, калаген і інш. пептыдныя гармоны.

Э.В.Крупнова.

т. 5, с. 157

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ электрамагнітнае, свабоднае электрамагнітнае поле, якое існуе незалежна ад крыніц, што яго ствараюць; працэс утварэння свабоднага электрамагнітнага поля. Выпрамяненню ўласцівы т.зв. карпускулярна-хвалевы дуалізм. Асн. хвалевыя характарыстыкі выпрамянення — частата ν (або даўжыня хвалі $\mathrm{\lambda }=c/\mathrm{\nu }$), дзе c — скорасць святла ў вакууме), а таксама хвалевы вектар $\overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}$ , дзе $\overrightarrow{n}$ — адзінкавы вектар напрамку распаўсюджвання хвалі. Хвалевыя ўласцівасці выпрамянення праяўляюцца ў наяўнасці інтэрферэнцыі і дыфракцыі (гл. Дыфракцыя хваль, Інтэрферэнцыя хваль). Карпускулярныя ўласцівасці характарызуюцца тым, што кожнай асобнай хвалі з частатой ν і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}$ адпавядае часціца (квант або фатон) з энергіяй $\mathrm{E}=\mathrm{h\nu }$ і імпульсам $\overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Карпускулярныя ўласцівасці праяўляюцца ў квантавых з’явах, напр., фотаэфект, Комптана эфект і інш.

Праяўленне хвалевых ці карпускулярных (квантавых) уласцівасцей выпрамянення залежыць ад яго частаты, па значэннях якой выпрамяненне ўмоўна падзяляецца на дыяпазоны (гл. табл.). <TABLE> Для хваль вял. даўжыні (напр., ЗВЧ, радыёхвалі) энергія квантаў вельмі малая, таму карпускулярныя ўласцівасці выпрамянення практычна не праяўляюцца. З павелічэннем частаты расце энергія квантаў і з інфрачырвонага дыяпазону ўжо пачынаюць пераважаць карпускулярныя ўласцівасці.

Уласцівасці выпрамянення для малых частот апісваюцца класічнай электрадынамікай, для вялікіх — квантавай. Паводле класічных Максвела ўраўненняў выпрамяненне ў кожным пункце прасторы і ў кожны момант часу характарызуецца напружанасцямі электрычнага $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і магнітнага $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ палёў і пераносіць энергію, аб’ёмная шчыльнасць якой $\mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)$ . У квантавай тэорыі ўраўненні Максвела поўнасцю захоўваюцца, аднак велічыні $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ маюць іншы сэнс. У гэтым выпадку сувязь паміж хвалевымі і карпускулярнымі ўласцівасцямі выпрамянення мае статыстычны характар: шчыльнасць энергіі эл.-магн. хвалі вызначаецца лікам квантаў у адзінцы аб’ёму $\mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}$ , для асобнага кванта імавернасць яго знаходжання ў пэўным аб’ёме прапарцыянальная шчыльнасці энергіі.

Выпрамяненне ўзнікае ў рэчыве пры нераўнамерным руху эл. зарадаў ці змене магн. момантаў, у выніку чаго рэчыва траціць энергію і адбываюцца працэсы выпрамянення. Да іх адносяцца выпрамяненне бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага святла атамамі і малекуламі, γ-выпрамяненне атамных ядраў, выпрамяненне радыёхваль антэнамі. Адваротныя працэсы выпрамянення — працэсы паглынання. Пры іх за кошт энергіі выпрамянення павялічваецца энергія рэчыва. Паводле законаў класічнай электрадынамікі сістэма рухомых зараджаных часціц неперарыўна траціць энергію ў выглядзе выпрамянення — адбываецца неперарыўны працэс утварэння эл.-магн. хваль. Аднак у квантавых сістэмах працэсы выпрамянення і паглынання дыскрэтныя і адбываюцца ў адпаведнасці з законамі квантавых пераходаў (гл. Вымушанае выпрамяненне, Спантаннае выпрамяненне).

М.А.Ельяшэвіч, Л.М.Тамільчык.

т. 4, с. 318

ЗНА́КІ МАТЭМАТЫ́ЧНЫЯ,

умоўныя абазначэнні (сімвалы), якімі карыстаюцца для запісу матэм. паняццяў, суадносін, выкладак і ніш. Напр., выраз «лік тры большы за лік два» з дапамогай З.м. запісваецца як 3 &gt; 2.

Развіццё матэм. сімволікі цесна звязана з агульным развіццём паняццяў і метадаў матэматыкі. Першымі З.м. былі лічбы — знакі для абазначэння лікаў; мяркуюць, што яны папярэднічалі ўзнікненню пісьменнасці. З.м. для абазначэння адвольных велічынь з’явіліся 5—4 ст. да н.э. ў Грэцыі. Напр., плошчы, аб’ёмы, вуглы адлюстроўваліся адрэзкамі, а здабыткі велічынь — прамавугольнікамі, пабудаванымі на такіх адрэзках. У «Асновах» Эўкліда (3 ст. да н.э.) велічыні абазначаюцца дзвюма літарамі — пачатковай і канцавой літарамі адпаведнага адрэзка, а часам і адной. Пачаткі літарнага абазначэння і злічэння ўзніклі ў познаэліністычную эпоху (Дыяфант; верагодна 3 ст.) пры вызваленні алгебры ад геам. формы. Сучасная алг. сімволіка створана ў 14—17 ст.; яе развіццё і ўдасканаленне спрыяла ўзнікненню новых раздзелаў матэматыкі (гл. напр., Аперацыйнае злічэнне, Варыяцыйнае злічэнне, Тэнзарнае злічэнне) і матэм. логікі (Алгебра логікі).

А.А.Гусак.

т. 7, с. 99