Verbum

ГЕАМЕ́ТРЫЯ

(ад геа... + ...метрыя),

раздзел матэматыкі, які вывучае прасторавыя дачыненні і формы цел, а таксама інш. дачыненні і формы, падобныя да прасторавых паводле сваёй структуры. Узнікла з практычных патрэб чалавека для вызначэння адлегласці, вуглоў, плошчаў, аб’ёмаў і інш. Без геаметрыі немагчыма развіццё астраноміі, геадэзіі, картаграфіі, крышталяграфіі, адноснасці тэорыі і ўсіх графічных метадаў. Геам. тэорыі выкарыстоўваюцца ў механіцы і фізіцы: магчымыя канфігурацыі (узаемнае размяшчэнне элементаў) мех. сістэмы ўтвараюць «канфігурацыйную прастору» (рух сістэмы адлюстроўваецца рухам пункта ў гэтай прасторы); сукупнасць станаў фіз. сістэмы разглядаецца як «фазавая прастора» сістэмы і інш.

Асн. паняцці геаметрыі (лінія, паверхня, пункт, цела геаметрычнае) узніклі ў выніку абстрагавання ад інш. уласцівасцей цел (напр., масы, колеру). Параўнанне цел абумовіла ўзнікненне паняццяў даўжыні, плошчы, аб’ёму, меры вугла. Самыя простыя геам. звесткі і паняцці былі вядомы ў стараж. Егіпце, Вавілоне, Кітаі, Індыі; геам. палажэнні фармуляваліся ў выглядзе правіл з элементарнымі доказамі або без доказаў. Самастойнай навукай геаметрыя стала ў Стараж. Грэцыі (5 ст. да н.э.); геаметрыя ў аб’ёме, які прыкладна адпавядае сучаснаму курсу элементарнай геаметрыі, выкладзена ў «Пачатках» Эўкліда (3 ст. да н.э.). Развіццё астраноміі і геадэзіі прывяло да стварэння плоскай (гл. Трыганаметрыя) і сферычнай трыганаметрыі (1—2 ст. да н.э.). Інтэнсіўнае развіццё геаметрыі пачынаецца з 17 ст.: Р.Дэкарт прапанаваў метад каардынат; І.Ньютан і Г.Лейбніц стварылі дыферэнцыяльнае і інтэгральнае злічэнне, што дало магчымасць вывучаць геам. аб’екты метадамі алгебры і аналізу бясконца малых (гл. Алгебраічная геаметрыя, Аналітычная геаметрыя, Дыферэнцыяльная геаметрыя); Ж.Дэзарг і Б.Паскаль заклалі асновы праектыўнай геаметрыі. У працах Г.Монжа (18 ст.) сучасны выгляд набыла нарысоўная геаметрыя. У 1826 М.А.Лабачэўскі пабудаваў геаметрыю на аснове сістэмы аксіём, якія адрозніваюцца ад эўклідавай толькі аксіёмай аб паралельных прамых (гл. Лабачэўскага геаметрыя). Стала магчымым будаванне разнастайных прастораў з рознымі геаметрыямі (гл., напр., Неэўклідавы геаметрыі), сістэматызацыя якіх магчыма з дапамогай груп тэорыі. Пасля гэтага павялічылася роля і пашырылася выкарыстанне аксіяматычнага метаду. У 1872 Ф.Клейн сфармуляваў новае тлумачэнне геаметрыі як навукі аб уласцівасцях, інварыянтных адносна зададзенай групы пераўтварэнняў. Паралельна развіваўся логікавы аналіз асноў геаметрыі, высвятляліся пытанні несупярэчлівасці, мінімальнасці і паўнаты сістэмы аксіём. Вынікі гэтых работ падвёў Д.Гільберт у кн. «Асновы геаметрыі» (1899). У працах сав. матэматыкаў П.С.Аляксандрава, Л.С.Пантрагіна, П.С.Урысона развіваліся асн. кірункі тапалогіі. Кірунак «Геаметрыя ў цэлым» заснавалі сав. матэматыкі А.Д.Аляксандраў, М.У.Яфімаў, А.Б.Пагарэлаў.

На Беларусі станаўленне геаметрыі пачалося ў 1930-я г. Атрыманы важныя вынікі ў праблеме ўкладання рыманавых прастораў у эўтслідавы і рыманавы прасторы (Ц.Л.Бурстын); метадамі вонкавых форм даследаваны лініі і паверхні Картана ў неэўклідавых прасторах (Л.К.Тутаеў); адкрыты клас аднародных прастораў і распрацавана іх тэорыя (В.І.Вядзернікаў, А.С.Фядзенка, Б.П.Камракоў).

Літ.:

Александров А.Д., Нецветаев Н.Ю. Геометрия. М., 1990;

Алгебра и аналитическая геометрия. Ч. 1. Мн., 1984;

Дифференциальная геометрия. Мн., 1982;

Феденко А.С. Пространства с симметриями. Мн., 1977.

А.А.Гусак.

т. 5, с. 121

ЛА́ЗЕРНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, у якім вывучаюцца працэсы генерацыі, узмацнення і распаўсюджвання лазернага выпрамянення, яго ўзаемадзеяння з рознымі асяроддзямі і аб’ектамі; фіз. асновы стварэння і выкарыстання лазераў частка квантавай электронікі.

Узнікла ў 1960-я г. на мяжы оптыкі, радыёфізікі, электронікі і матэрыялазнаўства. Атрымала хуткае развіццё з прычыны асаблівых якасцей лазернага промня: яго надзвычай высокіх кагерэнтнасці, монахраматычнасці, накіравальнасці распаўсюджвання, прасторавай і часавай шчыльнасці энергіі, вельмі малой працягласці асобных імпульсаў. Гэтыя якасці, іх спалучэнні і камбінацыі абумовілі развіццё лазернай тэхнікі — лазерных сродкаў даследавання розных асяроддзяў і аб’ектаў, выканання разнастайных лазерных тэхналогій, у т.л. тонкіх, стварэння аптычнай сувязі, апрацоўкі, запісу і счытвання інфармацыі (гл. Аптычны запіс). Выкарыстанне лазернага выпрамянення выклікала змены шэрагу паняццяў і ўяўленняў оптыкі і інш. галін ведаў. У выніку выкарыстання лазераў выяўлены і даследаваны такія нелінейна-аптычныя з’явы, як генерацыя гармонік, складанне і адыманне частот, вымушанае камбінацыйнае рассеянне, самафакусіроўка і тунэляванне лазернага пучка, чатырохфатоннае змешванне, двухфатоннае паглынанне, амплітудна-фазавая канверсія мадуляцыі, утварэнне салітонаў і інш. Нелінейна-аптычныя з’явы знайшлі шырокае выкарыстанне для кіравання характарыстыкамі лазернага выпрамянення (пры яго генерацыі і распаўсюджванні), вывучэння структуры рэчыва (гл. Лазерная спектраскапія) і дынамікі розных працэсаў у асяроддзях. У імпульсах лазернага выпрамянення фемтасекунднай (10 с) працягласці дасягнуты шчыльнасці магутнасці парадку 10​²¹ Вт/см​². Сілы ўздзеяння такіх імпульсаў на электроны і ядры атамаў істотна перавышаюць сілы іх узаемадзеяння ў ядрах, што дае магчымасць кіроўнага ўздзеяння на структуру атамаў і малекул. Лазерныя крыніцы выпрамянення выкарыстоўваюцца ў звычайных аптычных прыладах, што значна паляпшае іх характарыстыкі і пашырае магчымасці, і для стварэння прынцыпова новых прылад і метадаў даследавання, новых тэхн. сродкаў (аптычныя дыскі. лазерныя прынтэры, аудыё- і відэапрайгравальнікі, лініі валаконна-аптычнай сувязі, галаграфічныя і кантрольна-вымяральныя прылады). Дасягненні Л.ф. шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі, прамысл. тэхналогіях, у ваен. тэхніцы, касманаўтыцы, медыцыне.

На Беларусі даследаванні па Л.ф. пачаліся ў 1961 у Ін-це фізікі АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава. Праводзяцца ў ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю Нац. АН Беларусі, установах адукацыі і прамысл. арг-цыях. Прадказана і атрымана генерацыя на растворах складаных малекул, створана серыя лазераў з плаўнай перастройкай частаты ў шырокім дыяпазоне; прапанаваны метады разліку і кіравання энергет., часавымі, частотнымі, палярызацыйнымі і вуглавымі характарыстыкамі лазераў і лазернага выпрамянення; створаны новыя тыпы лазерных крыніц святла агульнага і спец. прызначэння. Распрацаваны фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, вывучаны заканамернасці ўзнікнення і працякання многіх нелінейна аптычных з’яў і распаўсюджвання святла ў нелінейна-аптычных асяроддзях.

Літ.:

Апанасевич П.А Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977;

Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. М., 1991;

Ярив А. Введение в оптическую электронику: Пер. с англ. М., 1983;

Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М., 1988.

П.А.Апанасевіч.

т. 9, с. 101

АНАЛІТЫ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

навука аб прынцыпах і метадах вывучэння саставу рэчываў. Уключае тэарэт. асновы хім. аналізу, метады вызначэння кампанентаў у рэчывах ці матэрыялах, сістэм. аналіз канкрэтных аб’ектаў. Тэарэт. асновы аналітычнай хіміі — метралогія хім. Аналізу (апрацоўка вынікаў); вучэнне аб адборы і падрыхтоўцы аналітычных проб, складанні схемы і выбары метадаў, прынцыпах і шляхах аўтаматызацыі аналізу. Аналітычная хімія звязана з дасягненнямі фізікі, матэматыкі, біялогіі, розных галін тэхнікі. Асаблівасць аналітычнай хіміі — вывучэнне індывід. спецыфічных уласцівасцяў і характарыстык аб’ектаў. У залежнасці ад мэты аналізу адрозніваюць якасны аналіз і колькасны аналіз; у залежнасці ад кампанентаў, якія неабходна выявіць — ізатопны аналіз, элементны аналіз, структурна-групавы (у т. л. функцыянальны аналіз), малекулярны і фазавы аналіз; у залежнасці ад прыроды рэчыва — аналіз арган. і неарган. рэчываў. Вызначэнне рэчыва ці кампанента праводзяць хімічнымі (гравіметрычны аналіз, цітрыметрычны аналіз), фізіка-хімічнымі (электрахім., фотаметрычны аналіз, кінетычныя метады аналізу), фізічнымі (спектральныя, ядзерна-фіз. і інш.) і біял. метадамі аналізу. Практычна ўсе метады аналітычнай хіміі заснаваны на залежнасці ўласцівасцяў аб’ектаў, якія можна мераць (маса, аб’ём, святлопаглынанне, эл. ток і інш.), ад іх саставу.

Заснавальнікам аналітычнай хіміі як навукі лічыцца Р.Бойль, які ўвёў паняцце «хімічны аналіз». Класічная аналітычная хімія (17—18 ст.) выкарыстоўвала пераважна гравіметрычны і цітрыметрычны метады аналізу. Да 1-й пал. 19 ст. адкрыты многія хім. элементы, выдзелены састаўныя часткі некаторых прыродных рэчываў, устаноўлены пастаянства саставу закон, кратных адносін закон, масы захавання закон. Распрацаваны сістэматычны аналіз (ням. хімікі Г.Розе, К.Фрэзеніус і рус. хімік М.А.Мяншуткін), створаны цітрыметрычны аналіз арган. злучэнняў (ням. хімік Ю.Лібіх). У канцы 19 ст. складалася тэорыя аналітычнай хіміі, заснаваная на вучэнні аб хім. раўнавазе ў растворах з удзелам іонаў (у асн. В.Оствальд). У 20 ст. з’явіліся метады мікрааналізу арган. злучэнняў (аўстр. хімік Ф.Прэгль), паляраграфіі (чэшскі хімік Я.Гейраўскі), рус. біяхімікам М.С.Цветам адкрыты метад храматаграфіі (1903) і створаны яго варыянты. Развіццё сучаснай аналітычнай хіміі звязана са з’яўленнем мноства фізіка-хім. і фіз. метадаў аналізу (мас-спектраметрычны, рэнтгенаўскі, ядзерна-фізічныя). Прапанаваны плазмавыя крыніцы току для атамна-эмісійнага аналізу, распрацаваны метады фотаметрычнага аналізу, атамна-адсарбцыйнай спектраскапіі. У сувязі з неабходнасцю аналізу ядз., паўправадніковых і інш. матэрыялаў высокай чысціні створаны радыеактывацыйны аналіз, хіміка-спектральны, іскравая мас-спектраметрыя, вольтамперметрыя — метады, што дазваляюць вызначыць дамешкі ў чыстых рэчывах з канцэнтрацыяй да 10​^-7—10​^-8%. Распрацаваны метады неперарыўнага і дыстанцыйнага аналізу. Перавага аддаецца метадам неразбуральнага кантролю, лакальнага аналізу (рэнтгенаспектральны мікрааналіз, мас-спектраметрыя другасных іонаў і інш.). Лакальным аналізам карыстаюцца пры аналізе паверхневых слаёў цвёрдых матэрыялаў ці ўключэнняў горных парод.

Сучасная аналітычная хімія карыстаецца аўтам. ці аўтаматызаванымі варыянтамі вызначэння рэчываў. Метады аналітычнай хіміі дазваляюць кантраляваць тэхнал. працэсы і якасць прадукцыі ў многіх галінах вытв-сці, праводзіць пошук і разведку карысных выкапняў. Аналітычная хімія садзейнічала развіццю ат. энергетыкі, электронікі, акіяналогіі, біялогіі, медыцыны, крыміналістыкі, археалогіі, касм. даследаванняў. На Беларусі сістэм. даследаванні па аналітычнай хіміі пачаліся ў 1935 у БДУ і вядуцца ў ін-тах фіз., хім. і геал. профілю АН, у ВНУ і ведамасных н.-д. установах. Распрацаваны шэраг храматаграфічных метадаў, выдзялення з сумесяў і вызначэння іонаў, комплексаў металаў, алкалоідаў і інш. рэчываў (пад кіраўніцтвам Р.Л.Старобінца); хім. метадаў вызначэння металаў (В.Р.Скараход); даследаваны ўплыў экстракцыйных працэсаў розных тыпаў на функцыянаванне вадкасных і плёначных іонаселектыўных электродаў на аснове вышэйшых чацвярцічных амоніевых соляў (Я.М.Рахманько) і сульфакіслот (У.У.Ягораў). Распрацаваны і ўкаранёны: аніён- і катыёнселектыўныя электроды; нітратамер і іонамер; методыкі вызначэння нітратаў, свінцу, кадмію, вісмуту, ртуці, цынку, алкалоідаў, алкілсульфатаў і інш., газахраматаграфічнага вызначэння фенолаў, пестыцыдаў у вадзе, прадуктах харчавання; экстракцыйна-спектральныя і храматаграфічныя метады аналізу с.-г. аб’ектаў; метады аналізу паўправадніковых матэрыялаў, сплаваў, плёнак, ферытаў.

Літ.:

Золотов Ю.А. Аналитическая химия: Проблемы и достижения. М., 1992.

т. 1, с. 335

ГЕАЛО́ГІЯ

(ад геа... + ...логія),

навука аб саставе, будове і гісторыі развіцця зямной кары і Зямлі, заканамернасцях утварэння і пашырэння горных парод, мінералаў, падземных вод і радовішчаў карысных выкапняў. Забяспечвае выяўленне і ацэнку мінер.-сыравінных рэсурсаў. Мае вял. гнасеалагічнае значэнне, паколькі аб’ект яе вывучэння — Зямля. Геалогія — адна з фундаментальных навук аб прыродзе Зямлі і Сусвету. Вылучаюць 3 кірункі геалогіі: апісальны (апісанне мінералаў, горных парод, геал. цел і інш.), дынамічны (вывучэнне геал. працэсаў і іх эвалюцыі), гістарычны (гісторыка-геал. рэканструкцыі). Геалогія падзяляецца на мінералогію, петраграфію, літалогію, стратыграфію, палеанталогію, палеагеаграфію, тэктоніку, гідрагеалогію, таксама геалогію антрапагену (гл. Чацвярцічная геалогія), інж., рэгіянальную, марскую, геалогію карысных выкапняў і інш.

Працэсы геал. мінулага даследуюцца на падставе вывучэння сучасных працэсаў з улікам эвалюцыі Зямлі (прынцып актуалізму). Геалогія карыстаецца метадамі назірання, картаграфавання, свідравання, комплексам геафіз. метадаў, касмічнай і аэрафотаздымкі, аптычнымі, электронна-мікраскапічнымі, рэнтгенаўскімі, спектральнымі, хім., ізатопнымі і інш. Цесна звязана з геагр. навукамі — геамарфалогіяй, фіз. геаграфіяй, кліматалогіяй, гідралогіяй, геадэзіяй, а таксама з навукамі, што вылучыліся з яе — геафізікай і геахіміяй. Геалогія шырока выкарыстоўвае дасягненні фізікі, хіміі, біялогіі, матэматыкі і інш. Геалогія ўзнікла ў працэсе практычнай дзейнасці чалавека, які з глыбокай старажытнасці выкарыстоўваў у побыце каменне, ваду падземных крыніц, руды. Першыя звесткі пра мінералы, горныя пароды, падземныя воды і пошукі карысных выкапняў ёсць у пісьмовых помніках Стараж. Егіпта, стараж. рукапісах Кітая, працах ант. вучоных Грэцыі і Рыма: Піфагора, Герадота, Арыстоцеля, Плінія Старэйшага. Перыяд да 18 ст. адметны назапашваннем разнастайных фактаў аб саставе горных парод і мінералаў, падземных вод, геал. з’явах. У 18 — 1-й пал. ст. М.В.Ламаносаў (Расія), Ж.Кюўе, Л.Элі дэ Бамон, А.Браньяр (Францыя), Л.Бух, А.Г.Вернер (Германія), У.Сміт, А.Седжвік, Р.І.Мурчысан, Ч.Лаель, Дж.Гетан (Вялікабрытанія), А.Грэслі (Швейцарыя) сістэматызавалі разрозненыя геал. звесткі, прапанавалі шэраг асноватворных уяўленняў геалогіі, заклалі фундамент геал. навукі, якая аформілася ў 2-й пал. 19 — пач. 20 ст.

Тэарэт. асновы сучаснай геалогіі складаюць вучэнні аб глабальнай тэктоніцы пліт (гл. Тэктанічныя гіпотэзы), платформах і геасінкліналях, фацыях і фармацыях, літагенезе, магматызме, рудаўтварэнні, падземных водах і інш. Уклад у развіццё геалогіі зрабілі А.Дз.Архангельскі, М.Бертран, С.М.Бубнаў, А.Вегенер, У.І.Вярнадскі, І.М.Губкін, Дж.Дана, А.М.Заварыцкі, Э.Зюс, У.А.Кавалеўскі, А.П.Карпінскі, Ф.Ю.Левінсон-Лесінг, Г.Ф.Мірчынк, Дз.В.Наліўкін, У.А.Обручаў, Э.Ог, А.П.Паўлаў, Ф.Дж.Петыджан, М.М.Страхаў, Я.С.Фёдараў, А.Я.Ферсман, В.Я.Хаін, Дж.Хол, М.С.Шацкі, Г.Штыле, А.Л.Яншын і інш.

На Беларусі геал. вывучэнне тэрыторыі вядзецца з пач. 19 ст.: рабіліся маршрутныя апісанні, даследаваліся асобныя радовішчы карысных выкапняў (А.Э.Гедройц, Р.П.Гельмерсен, М.І.Крыштафовіч, Г.Б.Місуна, В.М.Севяргін, П.А.Туткоўскі і інш.). Планамернае вывучэнне геал. будовы пачалося з 1927, калі быў арганізаваны геал. ін-т у складзе Інбелкульта. У 1937 створана Геал. ўпраўленне для кіравання геолага-здымачнымі і геолага-пошукавымі работамі. Пасля Вял. Айч. вайны праведзена сярэднемаштабная, часткова дэталёвая геал. і гідрагеал. здымка, выконваліся геафіз. даследаванні, пошукава-разведачныя работы, накіраваныя на выяўленне радовішчаў карысных выкапняў. Высветлена геал. будова і гісторыя геал. развіцця, тэктоніка тэр. Беларусі, дэталёва даследаваны петраграфія і мінералогія крышт. фундамента, літалогія і геахімія платформавага чахла. Разведаны запасы калійных і каменнай солей, прэсных і мінер. падземных вод і ёдабромных расолаў, сыравіны для вытв-сці буд. матэрыялаў. Выяўлены радовішчы нафты, бурага вугалю, гаручых сланцаў, жал. руд, фасфарытаў, даўсаніту, сіліцытаў, рэдкіх металаў і інш. Вядуцца значныя інж.-геал. і геаэкалагічныя даследаванні. Вялікі ўклад у вывучэнне нетраў зрабілі: арганізатар геал. службы на Беларусі М.Ф.Бліадухо, бел. навук. школы, заснаваныя Г.І.Гарэцкім (геалогія антрапагену), А.С.Махначом (літалогія і геахімія даантрапагенных адкладаў), К.І.Лукашовым (геахімія навакольнага асяроддзя), Р.Г.Гарэцкім (геатэктоніка), Г.В.Багамолавым (гідрагеалогія), А.В.Мацвеевым (вывучэнне сучасных геал. працэсаў і геамарфалогія), Э.А.Ляўковым (неагеадынаміка), а таксама У.А.Багіна, Г.І.Ількевіч, П.А.Леановіч, В.І.Пасюкевіч, П.З.Хоміч і інш. Вытворчыя і н.-д. геал. работы праводзяць ВА «Беларусьгеалогія» і «Беларусьнафта», Геолагаразведачны беларускі навукова-даследчы інстытут, Інстытут геалагічных навук (ІГН) Нац. АН Беларусі, Беларускае дзяржаўнае навукова-даследчае геалагічнае прадпрыемства (Белгеа), Бел. дзярж. ін-т інж. вышуканняў («Геасервіс») і інш. Кадры па геалогіі рыхтуюць БДУ і Гомельскі дзярж. ун-т. Геал. даследаванні і іх каардынацыю ажыццяўляюць таксама Геалагічны міжнародны кангрэс, Міжнар. саюз геал. навук, Беларускае геалагічнае таварыства, Бел. нац. камітэт геолагаў. Асн. перыяд. выданні: «Літасфера», «Даклады АН Беларусі», «Весці АН Беларусі» : інш.

Літ.:

Аллисон А., Палмер Д. Геология: Наука о вечно меняющейся Земле: Пер. с англ. М., 1984;

Уотсон Дж. Геология и человек: Введение в прикладную геологию: Пер. с англ. Л., 1986;

Махнач А.С., Вазнячук Л.М. Геалагічнае мінулае Беларусі. Мн., 1959;

Геология СССР. Т. 3. Белорусская ССР. М., 1971;

История геологических наук в Белорусской ССР. Мн., 1978;

Геология Белоруссии: Достижения и пробл.: Сб науч. тр. Мн., 1988;

Гарэцкі Р.Г. і інш. Праблемы вывучэння літасферы Беларусі // Літасфера. 1994. № 1;

Гарецкий Р.Г., Каратаев Г.И. Основные проблемы экологической геологии // Там жа. 1995. №2.

А.А.Махнач.

т. 5, с. 118