Verbum

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

ВЕРТАЛЁТ (устарэлая назва гелікаптэр),

лятальны апарат з верт. узлётам і пасадкай, у якога пад’ёмная сіла і цяга гарыз. палёту ствараюцца лопасцямі нясучых вінтоў. Мае фюзеляж, вінтавыя агрэгаты, рухавік, шасі, органы кіравання, навігацыйныя прылады. Рух нясучым вінтам верталёта надаюць поршневыя або турбавальныя (турбавінтавыя) рухавікі (праз сістэму мех. трансмісіі), часам — непасрэдна рэактыўныя рухавікі. Бываюць аднавінтавыя (з рулявым вінтом), двухвінтавыя (сувосевыя, з падоўжным і папярочным размяшчэннем нясучых вінтоў), многавінтавыя і рэактыўныя. Скорасць верталёта да 355 км/гадз і больш, выш. палёту да 12,5 км, далёкасць да 3400 км, грузападымальнасць да 40 т. Выкарыстоўваюцца для пасажырскіх і грузавых перавозак, буд.-мантажных, геолагаразведачных і с.-г. работ, мед. абслугоўвання, тушэння пажараў і інш. Ваен. верталёты падзяляюцца на баявыя (для агнявой падтрымкі войск, процілодачныя, процітанк., трансп.-дэсантныя), баявога забеспячэння (разведвальныя, сувязныя, пастаноўшчыкі мінных загарод, запраўшчыкі і інш.), дапаможнага прызначэння (верталёты-краны, санітарныя і інш.).

Ідэю верталёта распрацаваў Леанарда да Вінчы ў 15 ст. Першы палёт (на выш. да 2 м) ажыццявіў на верталёце француз П.​Карню ў 1907. У Расіі (Кіеў) першыя верталёты сканструяваў І.І.Сікорскі ў 1909, верталёт аднавінтавой схемы ўпершыню пабудаваў Б.​М.​Юр’еў у 1910—12, першы сав. серыйны верталёт — Мі-1 канструктара М.Л.Міля (1948). Вядучыя сав. канструктары: Міль, М.І.Камаў, А.С.Якаўлеў, І.​П.​Братухін. У 1950—90-я г. пабудаваны верталёты: трансп. двухматорны турбавінтавы Мі-6, верталёт вял. грузападымальнасці В-12 канструкцыі Міля (устанавіў шэраг сусв. рэкордаў), універсальны грузавы верталёт-кран з 2 газатурбіннымі рухавікамі Мі-10К (можа несці груз да 11 т), цяжкі трансп. верталёт для буд.-мантажных работ Мі-26 (падымае груз да 20 т), двухвінтавыя сувосевыя Ка-10, Ка-15, Ка-18, Ка-25, Ка-26, шматмэтавы з 2 газатурбіннымі рухавікамі Ка-32 (грузападымальнасцю 5 т), баявыя Ка-50 «Чорная акула» і мнагамэтавы, начны і ўсепагодны Ка-52 «Алігатар» (аб’ядноўвае якасці самалёта-штурмавіка і верталёта агнявой падтрымкі). Найбуйнейшыя вытворцы сучасных мадэляў грузавых, пасажырскіх і ваенных верталётаў — Расія і ЗША (у іх жа сканцэнтраваны вядучыя канструктарскія і навук.-тэхн. сілы па распрацоўцы верталётнай тэхнікі). Гл. таксама Авіяцыя, Верталётны спорт.

Літ.:

Вертолеты. Т. 1—2. М., 1966—67;

Изаксон А.М. Советское вертолетостроение. 2 изд. М., 1981.

т. 4, с. 106

БЯЗВА́ЖКАСЦЬ,

фізічны стан цела — складальнай часткі рухомай мех. сістэмы, пры якім вонкавыя сілы, што дзейнічаюць на цела і яго рух, не выклікаюць узаемнага ціску адных часцінак цела на іншыя. Узнікае пры свабодным руху цела ў гравітацыйным полі, калі такі рух з’яўляецца паступальным (напр., падзенне цела па вертыкалі, рух па арбіце штучнага спадарожніка Зямлі, палёт касм. карабля).

На цела, якое знаходзіцца ў гравітацыйным полі Зямлі на апоры (ці падвесе), дзейнічаюць сіла цяжару і ў процілеглым напрамку сіла рэакцыі апоры (ці сіла нацяжэння падвесу), што вядзе да ўзнікнення ўзаемнага ціску адной часткі цела на другую. У целе ўзнікаюць дэфармацыі і ўнутр. напружанні, якія чалавек успрымае як адчуванне ўласнай вагі (важкасці). У залежнасці ад умоў сіла рэакцыі апоры можа адрознівацца ад сілы цяжару нерухомага цела на паверхні Зямлі. Напр., калі касм. карабель рэзка павялічвае скорасць, касманаўта прыціскае да крэсла сіла, у некалькі разоў большая за нармальную вагу, што ўспрымаецца як павелічэнне ўласнай вагі касманаўта (т.зв. перагрузка). У стане свабоднага падзення на цела дзейнічае толькі сіла цяжару, а інш. вонкавыя сілы, у т. л. і сілы рэакцыі апоры, адсутнічаюць, што вядзе да знікнення ўзаемнага ціску адной часткі цела на другую, узнікае бязважкасць, якую чалавек успрымае як страту вагі.

Ва ўмовах бязважкасці зменьваецца шэраг функцый жывога арганізма: абмен рэчываў (асабліва водна-салявы), кровазварот, назіраюцца расстройствы вестыбулярнага апарату і інш. Неспрыяльны ўплыў бязважкасці на арганізм чалавека можна папярэдзіць або абмежаваць пры дапамозе фіз. практыкаванняў і заняткаў на спец. трэнажорах. Вынікі працяглых касм. палётаў сведчаць аб тым, што бязважкасць не з’яўляецца небяспечнай для арганізма чалавека і касманаўты ў такім стане могуць доўгі час жыць і працаваць, але павінны праходзіць курс рэабілітацыі пры вяртанні ў звычайныя гравітацыйныя ўмовы на паверхні Зямлі. Бязважкасць улічваецца пры стварэнні прыбораў і агрэгатаў касм. лятальных апаратаў. Напр., для вады і інш. вадкасцей выкарыстоўваюцца эластычныя пасудзіны і герметычныя кантэйнеры, якія папярэджваюць распырскванне; цыркуляцыя паветра забяспечваецца вентылятарамі і інш. Стан бязважкасці дае магчымасць праводзіць фізіка-тэхн. эксперыменты па вырошчванні паўправадніковых крышталёў, стварэнні звышправодных і магнітных матэрыялаў з аднародным размеркаваннем рэчыва па ўсім аб’ёме.

Літ.:

Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении. 3 изд. М., 1980.

А.​І.​Болсун.

т. 3, с. 393

ЗВА́РКА,

нераздымнае злучэнне дэталей машын, канструкцый і збудаванняў пры іх награванні або пластычным дэфармаванні, у выніку якіх у месцы злучэння ўстанаўліваюцца трывалыя міжатамныя сувязі. Вызначаецца прадукцыйнасцю, універсальнасцю і эканамічнасцю. Пашырана ў прам. вытв-сці і буд-ве (гл. Зварныя канструкцыі). Найб. значэнне мае З. металаў і сплаваў; зварваюць таксама пластмасу, шкло, кераміку і інш.

Адрозніваюць З. плаўленнем і З. ціскам (пластычным дэфармаваннем). Да З. плаўленнем адносяцца: адзін з відаў высокачастотнай зваркі, газавая зварка, дугавая зварка, у т. л. газаэлектрычная зварка і падводная (гл. Падводная зварка і рэзка), лазерная зварка, плазменная зварка, электрашлакавая зварка, электронна-прамянёвая зварка і інш. Да З. ціскам адносяцца: адзін з відаў ВЧ-зваркі, кантактавая зварка, зварка выбухам, зварка трэннем, ультрагукавая зварка, халодная зварка, дыфузійная зварка і інш. У залежнасці ад віду зварачнага абсталявання адрозніваюць ручную, механізаваную і аўтам.

З.; ад спосабу аховы зварнога шва ад шкоднага ўздзеяння паветра — З. ў ахоўных газах, у вакууме, пад флюсам, з аховай шлакам; ад тыпу электродаў — З. плаўкімі і няплаўкімі (вугальнымі, вальфрамавымі і інш.) электродамі. Да зварачных адносяць таксама працэсы пайкі, наплаўкі і інш. Найпрасцейшыя віды З. (кавальская зварка, ліцейная) узніклі з пачаткам вытв-сці і апрацоўкі металаў. Найб. пашыраныя віды электразваркі (дугавая, кантактавая) створаны ў 19 ст. ў выніку прац В.У.Пятрова, М.М.Бенардоса, М.Г.Славянава і інш. Першую гарэлку зварачную (ацэтыленакіслародную) сканструяваў франц. інж. Э.​Фушэ (1903). Праблемы З. вывучаюцца ў Ін-це электразваркі АН Украіны і інш. Важныя даследаванні ў галіне З. правялі Я.А.Патон, Б.Я.Патон, Г.А.Нікалаеў, М.​М.​Рыкалін, К.​К.​Хрэнаў і інш.

Літ.:

Сварка в СССР. Т. 1—2. М., 1981;

Руге Ю. Техника сварки: Справ. Пер. с нем. Ч. 1—2. М., 1984;

Гурд Л.М. Основы технологии сварки: Пер. с англ. М., 1985;

Верховенко Л.В., Тукин А.К. Справочник сварщика. Мн., 1977;

Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. 2 изд. Киев, 1990;

Сварка и свариваемые материалы: Справ. Т. 1—2. М., 1991—96.

У.​М.​Сацута.

т. 7, с. 36

ГІДРАЎЛІ́ЧНАЯ ТУРБІ́НА, гідратурбіна,

лопасцевы гідраўлічны рухавік, які пераўтварае мех. энергію патоку вады ў энергію вярчальнага вала. Паводле прынцыпу дзеяння падзяляюцца на актыўныя турбіны (свабоднаструменныя) і рэактыўныя турбіны (напорнаструменныя), паводле размяшчэння вала рабочага кола — на вертыкальныя, гарызантальныя і нахіленыя. Выкарыстоўваюцца пераважна на гідраэлектрычных станцыях для прывода гідрагенератара (спалучаныя з ім гідраўлічныя турбіны наз. гідраагрэгатамі).

Актыўныя гідраўлічныя турбіны падзяляюцца на каўшовыя, нахіленаструменныя і двухкратныя. У каўшовых гідраўлічных турбінах рабочым колам з’яўляецца дыск, па акружнасці якога размешчаны лопасці ў выглядзе падвойных каўшоў. Накіравальным апаратам (адным або некалькімі сопламі) струмень вады пад атм. ціскам з вял. скорасцю падаецца на лопасці (каўшы) і з малой скорасцю зыходзіць з кола. Бываюць з верт. або гарыз. валам. Магутнасцю да 250 МВт, рабочы напор 40—2000 м. Рэактыўныя гідраўлічныя турбіны паводле напрамку руху вады ў рабочым коле падзяляюцца на восевыя (паваротна-лопасцевыя, прапелерныя) і нявосевыя (радыяльна-восевыя, дыяганальныя). Маюць турбінную (спіральную) камеру (забяспечвае раўнамернае паступленне вады па ўсім контуры накіравальнага апарата), накіравальны апарат з прафіляванымі лапаткамі (рэгулюе расход вады), рабочае кола з паваротнымі або нерухомымі лопасцямі (яго вал злучаны з валам эл. генератара), адсмоктвальную трубу (змяншае скорасць вады, што паляпшае выкарыстанне энергіі вадзянога патоку). Магутнасць паваротна-лопасцевых гідраўлічных турбін да 250 МВт, рабочы напор 2—70 м; дыяганальных адпаведна да 350 МВт, 40—120 м; радыяльна-восевых — да 800 МВт і болей, 2—600 м.

Разнавіднасцю гідраўлічнай турбіны было вадзяное кола, вядомае са старажытнасці. Першая рэактыўная гідраўлічная турбіна вынайдзена франц. інж. Б.​Фурнеронам у 1827, радыяльна-восевая — амер. інж. Дж.​Фрэнсісам у 1855, актыўная каўшовая — амер. інж. А.​Пелтанам у 1889, паваротна-лопасцевая — аўстр. інж. В.​Капланам у 1913. Вытв-сць гідраўлічных турбін у б. СССР наладжана ў 1924. Найб. вядомыя гідраўлічныя турбіны фірмаў Японіі, ЗША, Францыі, Вялікабрытаніі, Германіі, Швецыі і інш. На Беларусі малыя гідраўлічныя турбіны выпускаў у 1949—58 Бабруйскі маш.-буд. з-д. ГЭС Беларусі абсталяваны верт. і гарыз. радыяльна-восевымі гідраўлічнымі турбінамі. Перспектыўныя турбіны малой (10—50 кВт) магутнасці з рабочым напорам 2—5 м.

Я.​П.​Забела.

т. 5, с. 235

ВЕТРАЭНЕРГЕ́ТЫКА,

галіна энергетыкі, звязаная з распрацоўкай тэарэт. асноў, метадаў і тэхн. сродкаў для ператварэння ветравой энергіі ў эл., мех. і цеплавую. Займаецца таксама вызначэннем галін і маштабаў мэтазгоднага выкарыстання энергіі ветру ў нар. гаспадарцы. Ветраэнергетыка абапіраецца на аэралагічныя даследаванні, на базе якіх распрацоўваецца ветраэнергет. кадастр (па ім выяўляюць раёны са спрыяльным ветравым рэжымам). Аснова ветраэнергетыкі — ветраэлектрычныя станцыі (ВЭС).

Першыя ветрарухавікі (барабаннага тыпу) выкарыстоўваліся ў Стараж. Егіпце і Кітаі, у 7 ст. н.э. персы будавалі больш дасканалыя — крыльчатыя. Мяркуюць, што ветракі з’явіліся ў Еўропе і на Русі ў 8—9 ст., пашырыліся з 13 ст. (асабліва ў Галандыі, Даніі і Англіі), з 15 ст. — на Беларусі. Выкарыстоўваліся для пад’ёму вады, размолу зерня, прывода розных машын. У пач. 20 ст. М.Я.Жукоўскі распрацаваў тэорыю быстраходнага і высокапрадукцыйнага ветрарухавіка, пачалася прамысл. вытв-сць сродкаў ветраэнергетыкі. Былі пабудаваны першыя ВЭС: у Расіі каля Курска (1930, магутнасць 8 кВт), на Украіне каля Севастопаля (1931, 100 кВт), у Казахстане (пач. 1950-х г., 400 кВт). У канцы 1960-х г. у СССР створаны уніфікаваныя быстраходныя ветраэнергет. агрэгаты ВБЛ-3, ВПЛ-4, «Беркут» і інш., прызначаныя ў асноўным для пад’ёму вады на жывёлагадоўчых фермах, аддаленых пашах і інш. Перспектыўным лічыцца стварэнне магутных ветраэнергет. комплексных сістэм, якія спалучаюцца з дзейнымі энергасістэмамі і маюць эфектыўныя ветраагрэгаты (іх асаблівасць — паваротная вежа з двума ветраколамі, якія маюць 50-метровы размах лопасцей).

На Беларусі работы ў галіне ветраэнергетыкі пашырыліся з 1986. Уведзена ў дзеянне больш як 25 ветраэнергетычных установак (ВЭУ). Распрацавана ВЭУ малой магутнасці БВ-305 (5,5 кВт, дыяметр ветраротара 8 м, макс. скорасць яго вярчэння 100 аб/мін, дыяпазон рабочых скарасцей ветру 3,5—20 м/с, гадавая выпрацоўка электраэнергіі 12—15 МВт∙гадз); доследная партыя зроблена на Мінскім НВП «Ветрамаш». Распрацоўваюцца ВЭУ магутнасцю 30 кВт для ацяплення аўтаномных аб’ектаў, ветрамех. ўстаноўка для перапампоўвання вадкасці з свідравін. Перспектыўныя ветраагрэгаты серыі ВТН (навук.-вытв. фірмы «Ветэн», Расія), прызначаныя для электразабеспячэння аўтаномных аб’ектаў: ВТН8-4 магутнасцю 4 кВт, для раёнаў з сярэднегадавой скорасцю ветру v ≥ 3,5 м/с; ВТН8-8 — 8 кВт, v ≥ 5 м/с; ВТН16-30 — 30 кВт, v ≥ 5 м/с. Эканам. работа ВЭУ забяспечваецца пры сярэднегадавых скарасцях ветру больш за 3,5 — 4 м/с на вышыні 10 м (на Беларусі 3—3,5 м/с у паўд. ч., 4—4,5 м/с у цэнтр., 4—5 м/с зімой у цэнтр. і паўн.-зах. ч.). Патрэбнасць Беларусі ў сродках ветраэнергетыкі на бліжэйшую перспектыву ацэньваецца ў 150 шт. агульнай магутнасцю 900 кВт. Найб. мэтазгодна камбінаванае выкарыстанне энергарэсурсаў — у гібрыдных устаноўках, дзе спалучаецца выкарыстанне энергіі ветру з энергіяй сонца, бія- і арган. паліва і інш.

Літ.:

Энергия ветра: Оценка технич. и экон. потенциала: Пер. с англ. М., 1982;

Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. 2 изд. М., 1983.

Ю.​Дз.​Ільюхін, У.​М.​Сацута.

т. 4, с. 130

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 ${\displaystyle \overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}}$ , 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 ${\displaystyle \overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}}$ , 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 ${\displaystyle \mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)}$ . 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 ${\displaystyle \mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}}$ , 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

А́РКТЫКА,

паўночная палярная вобласць Зямлі, якая ўключае паўн. ўскраіны Еўразіі і Паўн. Амерыкі (акрамя паўд. часткі Грэнландыі і п-ва Лабрадор), амаль увесь Паўн. Ледавіты акіян з астравамі (акрамя Усх. і Паўд. Нарвежскага мора) і прылеглыя часткі Атлантычнага і Ціхага акіянаў. Паўд. мяжа на сушы суадносіцца з паўд. мяжой зоны тундры (ізатэрма 10 °C самага цёплага месяца — ліп. ці жніўня). Пл. 27 млн. км² (часам мяжой Арктыкі лічаць лінію Паўн. палярнага круга, тады пл. Арктыкі 21 млн. км²). У Паўн. Амерыцы найб. плошчы займаюць невысокія (выш. 400—700 м) узгоркавыя пласкагор’і (Арктычнае плато і інш.). Самыя высокія горы на У Грэнландыі (3700 м, г. Гунб’ёрн), Бафінавай Зямлі і в-ве Элсміра. У рэльефе сушы Еўразіі пераважаюць раўніны. Месцамі ўчасткі гор (горы Быранга на п-ве Таймыр). Многія астравы ўкрыты ледавікамі; пл. ледавікоў Арктыкі 2 млн. км². Карысныя выкапні: каменны і буры вугаль, лігніт, каменная соль, руды каляровых металаў. У мацерыковай ч. многа рэк, якія замярзаюць на 8—10 месяцаў, невял. азёры (воз. Таймыр). У Паўн. Ледавітым ак. вылучаюць шэльф (глыб. 200—300 м), заняты ўскраіннымі морамі (Бафіна, Бофарта, Чукоцкім, Усх.-Сібірскім, Лапцевых, Карскім, Баранцавым, Грэнландскім) і а-вамі мацерыковага паходжання (Канадскі Арктычны Архіпелаг, Новасібірскія а-вы, Паўн. Зямля, Новая Зямля, Зямля Франца-Іосіфа, архіпелаг Шпіцберген і інш.), і дно — глыбакаводную частку, абмежаваную з Пд краем шэльфа Еўразіі і Паўн. Амерыкі. Пл. каля 5,3 млн. км², найб. глыб. 5527 м (упадзіна Літке). Падводныя хр. Ламаносава, Гакеля і Мендзялеева падзяляюць дно на падводныя катлавіны Канадскую, Макарава, Амундсена, Нансена і інш. Працяглая палярная ноч, нізкія значэнні радыяц. балансу (пры адмоўных сярэдніх т-рах студз. ад -30 да -34 °C, ліп. каля 0 °C), фарміраванне Арктычнага антыцыклону, інтэнсіўная цыкланічная дзейнасць спрыяюць існаванню дрэйфуючага ледавіковага покрыва шматгадовых (пакавых) ільдоў. Ледавітасць марскіх акваторый Арктыкі каля 11 млн. км² зімой і каля 8 млн. км² летам. Цыркуляцыя водаў і льдоў вызначаецца водаабменам з Атлантычным і Ціхім акіянамі. Салёнасць 30—32‰. Скорасць дрэйфу лёду і пастаянных цячэнняў 2—4 км за суткі. Панаванне арктычных паветраных масаў, арктычнага клімату, наяўнасць шматгадовай мерзлаты абумовілі існаванне ландшафтаў ледзяных пустыняў, хмызняковай тундры (карлікавая бяроза, вярба, багун) і арктычных пустыняў зоны на прымітыўных арктычных глебах. Жывёльны свет: белы мядзведзь, пясец, паўн. алень, аўцабык; з птушак — белая сава, тундравая курапатка, рагаты жаваранак, «птушыныя кірмашы» (гагі, гусі, казаркі, тундравы лебедзь). У водах Арктыкі 70 відаў фітапланктону і каля 80 розных формаў зоапланктону. У морах — маржы і цюлені. Прамысловыя рыбы: селядзец, траска, пікша, марскі акунь і інш.

У 1937 у раёне полюса была арганізавана першая сав. дрэйфуючая ст. «Паўночны полюс» пад кіраўніцтвам І.​Дз.​Папаніна. Вялікая роля ў асваенні Арктыкі належыць Паўн. марскому шляху. У сучасным міжнар. праве замацаваны падзел Арктыкі на 5 сектараў у адпаведнасці з паўн. граніцамі Расіі, ЗША (Аляска), Канады, Даніі (Грэнландыя) і Нарвегіі, бакавыя межы — мерыдыяны, вяршыня — Паўн. полюс. Усе землі і астравы ў межах кожнага сектара ўваходзяць у склад тэр. прылеглых дзяржаў.

Літ.:

Арикайнен Л.И. Сквозь льды Арктики. М., 1982;

Яго ж. Во льдах Североамериканской Арктики. Л., 1989.

В.​Ю.​Панасюк.

т. 1, с. 480

ПАЎНО́ЧНЫ ЛЕДАВІ́ТЫ АКІЯ́Н,

найменшы па плошчы акіян на Зямлі. Размешчаны ў Паўн. паўшар’і, паміж Еўразіяй і Паўн. Амерыкай. Пл. з морамі 14,75 млн. км², аб’ём вады 18,1 млн. км². Сярэдняя глыб. 1225 м, найб. 5527 м (паўн.-ўсх. ч. Грэнландскага м.). Падводнымі парогамі адасоблены ад Атлантычнага і Ціхага акіянаў. Умоўная мяжа з Атлантычным ак. праходзіць па ўсх. уваходзе ў Гудзонаў прал., па паўд. мяжы Грэнландскага і Нарвежскага мораў; з Ціхім ак. — па паралелі м. Унікын (Чукоцкі п-аў) да перасячэння з берагам п-ва Сьюард (Аляска). У мінулым акіян называлі Паўн. Палярным і Паўн. Ледавітым морамі. Сучасную назву дало ў 1845 Лонданскае геагр. т-ва.

Берагавая лінія моцна парэзана, утварае шмат мораў і заліваў. Да бас. П.Л.а. належаць моры: Грэнландскае, Нарвежскае, Баранцава, Белае, берагі якіх высокія, скалістыя, фіёрдавыя, на У абразіўныя з невял. залівамі; Карскае. Лапцевых, Усх.-Сібірскае, Чукоцкае, Бофарта — іх берагі пераважна складаныя, дэльтавыя, роўныя, месцамі лагунныя; Бафіна, Лінкальна, Гудзонаў заліў (Канадскі бас.), берагі якіх пераважна роўныя, нізкія, месцамі скалістыя, з марскімі тэрасамі (пра моры і залівы гл. адпаведныя арт.).

Астравы пераважна мацерыковага паходжання: Грэнландыя, Канадскі Арктычны архіпелаг, Шпіцберген, Франца-Іосіфа Зямля, Новая Зямля, Паўночная Зямля, Урангеля востраў, Новасібірскія астравы, Калгуеў, Вайгач і інш. агульнай пл. 4 млн. км².

Для рэльефу дна характэрна шырокая зона падводных мацерыковых ускраін. Яна займае 74,6% плошчы дна, шэльф — 50,3%, кантынентальны схіл — 18,4% і падножжа — 5,9%. Шыр. найбуйнейшага Арктычнага шэльфа Еўразіі (глыб. да 500 м) ад 450—800 км (Лапцева-Чукоцкі шэльф) да 1200 км (Баранцава-Карскі шэльф). У Грэнландска-Амерыканскім сектары, Нарвежска-Грэнландскім і Бафінавым басейнах шэльфы адносна вузкія, ад 50—100 да 300 км. Баранцава-Карскі шэльф абрываецца да глыбакаводных басейнаў кантынентальнымі схіламі з найб. перападам глыбінь (да 2500 м). Кантынентальны схіл на Пн ад Новасібірскіх а-воў выражаны ў выглядзе шырокай пакатай ступені, каля Нарвегіі мае шырокае ўскраіннае плато (аваншэльф) Вёрынг. Ад Атлантычнага ак. ў П.Л.а. зігзагападобна цягнецца Сярэдзінна-Арктычны хр., які разломамі падзяляецца на хр. Кольбейнсей, Мона, Кніповіча і Гакеля. Агульная даўж. хрыбта каля 4500 км, шырыня некалькі соцень км, адносная выш. 1—3,5 км. Па абодвух яго баках знаходзяцца глыбакаводныя Грэнландская, Нарвежская і Лафатэнская (глыб. 2200—3500 м) катлавіны Нарвежска-Грэнландскага бас. і катлавіны Амундсена і Нансена (3500—4500 м) Еўразійскага суббасейна. Амеразійскі суббасейн уключае трансарктычную сістэму дадатных і адмоўных морфаструктур рознага паходжання: парог Ламаносава (400—1500 м), пласкагор’е Мендзялеева—Альфа і Чукоцкае падняцце (300—1000 м), катлавіны Макарава (2500—3000 м) і шырокую Канадскую (3200—3800 м) і інш. У межах акіяна вылучаюцца платформавыя блокі, складкаватыя зоны і акіянічныя структуры. Пліты стараж. платформ утвараюць паўн.-ўсх. ч. Баранцава-Карскага і Лапцева-Чукоцкага шэльфаў. У межах шэльфаў развіта зямная кара кантынентальнага тыпу магутнасцю да 40 км. У асобных частках «гранітны» слой адсутнічае і рэзка павялічваецца магутнасць асадкавага чахла. Парог Ламаносава, Чукоцкае падняцце і зоны кантынентальнага схілу маюць субкантынентальную зямную кару магутнасцю 20—25 км. Еўразійскаму суббасейну, Нарвежска-Грэнландскаму бас. і Канадскай катлавіне ўласціва субакіянічная і акіянічная зямная кара (5—15 км) з базітавым фундаментам. Найб. стараж. ўчастак акіяна — Канадская катлавіна, пачатак утварэння якой адносяць да позняй юры — пач. мелу.

Донныя адклады П.Л.а. пераважна тэрыгеннага паходжання. На шэльфах алеўрытавыя, радзей гліністыя ілы, у глыбакаводных басейнах на хрыбтах пясчаныя, у катлавінах гліністыя ілы. Каля кантынентальных падножжаў пашыраны турбідыты. Карысныя выкапні: нафта і газ — у буйных нафтагазаносных басейнах на мацерыковым абрамленні акіяна, якія працягваюцца і на яго шэльфы (Зах.-Сібірскі, Пячорскі, Нарвежска-Грэнландскі бас., Паўночнай Аляскі нафтагазаносны басейн, Свердруп); газагідраты ў м. Бофарта; россыпы касітэрыту на ўзбярэжжах мораў Лапцевых, Усх.-Сібірскага і Чукоцкага; на металаносныя ілы і поліметалічныя гідратэрмальныя радовішчы масіўных сульфідаў перспектыўныя рыфтавыя цясніны Сярэдзінна-Арктычнага хрыбта.

Клімат арктычны. Асн. яго рысы фарміруюцца пад уплывам размяшчэння акіяна ў высокіх шыротах, пастаяннага ледавіковага покрыва, паступлення паветраных мас і вод з Атлантычнага і Ціхага акіянаў. Сярэднегадавы радыяцыйны баланс адмоўны, страты цяпла 85—125 МДж/м². Т-ра паветра ў студз. ў цэнтр. ч. да -36 °C, каля берагоў Нарвегіі -4 °C, у ліп. 1—6 °C. Ападкаў за год адпаведна 75—200 мм і да 1000 мм у Нарвежскім м., звычайна ў выглядзе снегу. Антыцыклоны пануюць над Грэнландыяй і ўсх. сектарам П.Л.а., зімой пашыраюцца на ўсю тэрыторыю. Цыклоны круглы год пранікаюць з Атлантыкі, найб. частыя і глыбокія ў зах. ч. акіяна.

Гідралагічны рэжым. Гал. яго асаблівасць — ільды, якія зімой займаюць каля 90% плошчы акіяна (акрамя Пд Баранцава м.) і захоўваюцца некалькі гадоў (пак 3—5 м таўшчыні). Іх аб’ём каля 26 тыс. км³. Для Бафінава і Грэнландскага мораў характэрны айсбергі. На працягу некалькіх гадоў дрэйфуюць т.зв. ледзяныя астравы (таўшчынёй 30—35 м), якія выкарыстоўваюць для базіравання дрэйфуючых станцый. Сярэдняя скорасць дрэйфу лёду 7 км/сут, макс. — 100 км/сут. У П.Л.а. вылучаецца шырокая антыцыкланальная цыркуляцыя вод у Амеразійскім суббасейне і цыкланальная — у Нарвежска-Грэнландскім бас. Абодва кругавароты падзяляюцца Трансарктычным цячэннем (скорасць 3,7 км/сут), яго працяг — Усх.-Грэнландскае цячэнне (20—30 км/сут) выносіць ​²/​³ сцёку вады з Арктычнага басейна. Цёплыя воды з Атлантычнага ак. прыносяцца Нарвежскім цячэннем, Шпіцбергенскім і Нардкапскім цячэннямі. Праз Берынгаў прал. паступае вады ў 3—4 разы меней. П.Л.а. моцна апрасняецца рэкамі, якія прыносяць штогод больш за 5 тыс. км³ вады. Т-ра паверхневых вод летам -1,4 °C, зімой -1,7 °C, т-ра лёду -10 °C. Салёнасць паверхневых арктычных вод каля 30‰, макс. прыдонных 34,9‰. Шчыльнасць арктычных вод найб. 1026,17 кг/м³. Прылівы няправільныя паўсутачныя (1 м), макс. прыліў у Мязенскай губе Белага м. — 9 м.

Флора і фауна прадстаўлены арктычнымі і атл. формамі. Фітапланктону 200 відаў, пераважаюць дыятамеі. Фітабентас прадстаўлены ламінарыяй, анфельцыяй, фукусавымі, у Белым м. — заасцерай. Заабентасу каля 200 відаў (Нарвежска-Грэнландскі бас. і Баранцава-Карскі шэльф), кіты (паласацік і грэнландскі), млекакормячыя крыяфілы (белы мядзведзь, морж, цюлень) і інш. Рыб 150 відаў, прамысловыя: селядзец, траска, пікша, сайда, мойва і інш. Летам на астравах «птушыныя кірмашы»; гагары, тупікі і інш.

Гаспадарчае выкарыстанне. Моры Нарвежска-Грэнландскага бас., Баранцава-Карскага шэльфа і м. Бафіна — раёны рыбалоўства (мойва, мерланг, путасу, траска, марскі акунь, сайда, селядзец), промыслу грэнландскага цюленя, цюленя-лысуна, бялухі і інш. У Белым м. — водараслевы промысел. На ўзбярэжжах некаторых сібірскіх мораў распрацоўваюцца прыбярэжна-марскія касітэрытавыя і залатаносныя россыпы; у Канадскім Арктычным архіпелагу — свінцова-цынкавыя і жалезныя руды; на скандынаўскім узбярэжжы — храміты, нікелевыя, жалезныя і інш. руды; каля берагоў Грэнландыі — малібдэнавыя руды; у м. Бофарта — газанафтавае радовішча Прадха-Бей. Эксплуатуюцца і інш. газанафтавыя радовішчы. На архіпелагу Шпіцберген здабываецца каменны вугаль. Транспартныя шляхі: у Расіі па Паўночным марскім шляху (2—3 летнія месяцы), у ЗША і Канадзе па Паўночна-Заходнім праходзе (пралівы Канадскага Арктычнага архіпелага). Суднаходныя лініі на Грэнландыю, Ісландыю, Пн Скандынавіі і Шпіцберген у летні перыяд не залежаць ад лядовых умоў. Гал. парты: Мурманск (незамярзаючы), Кандалакша, Беламорск, Архангельск, Дыксан, Тыксі, Певек (Расія), Чэрчыл (Канада), Тромсё і Тронхейм (Нарвегія).

Літ.:

Богданов Ю.А., Каплин П.А., Николаев С.Д. Происхождение и развитие океана. М., 1978;

Богданов Д.В. Океаны и моря накануне XXI в. М., 1991.

А.​Я.​Яротаў.

т. 12, с. 226

А́ТАМ (ад грэч. atomos непадзельны),

часціца рэчыва, найменшая частка хім. элемента, якая з’яўляецца носьбітам яго ўласцівасцяў. Кожнаму элементу адпавядае пэўны род атама, якія абазначаюцца сімвалам хім. элемента і існуюць у свабодным стане або ў злучэнні з інш. атамамі, у складзе малекул. Разнастайнасць хім. злучэнняў абумоўлена рознымі спалучэннямі атамаў у малекулах. Фіз. і хім. ўласцівасці свабоднага атама вызначаюцца яго будовай. Атам мае дадатна зараджанае цэнтр. атамнае ядро і адмоўна зараджаныя электроны і падпарадкоўваецца законам квантавай механікі.

Асн. характарыстыка атама, што абумоўлівае яго прыналежнасць да пэўнага элемента, — зарад ядра, роўны +Ze, дзе Z = 1, 2, 3, ... — атамны нумар элемента, e — элементарны эл. зарад. Ядро з зарадам +Ze утрымлівае вакол сябе Z электронаў з агульным зарадам -Ze. У цэлым атам электранейтральны. Пры страце электронаў ён ператвараецца ў дадатна зараджаны іон. Маса атама ў асноўным вызначаецца масай ядра і прапарцыянальная яго атамнай масе, якая прыблізна роўная масаваму ліку. Пры яго павелічэнні ад 1 (для атама вадароду, Z = 1) да 250 (для атама трансуранавых элементаў, Z>92) маса атама мяняецца ад 1,67∙10​⁻²⁷ да 4∙10​⁻²⁵ кг. Памеры ядра (парадку 10​⁻¹⁴—10​⁻¹⁵ м) вельмі малыя ў параўнанні з памерамі ўсяго атама (10​⁻¹⁰ м). Паводле квантавай тэорыі, для электронаў у атаме магчымы толькі пэўныя (дыскрэтныя) значэнні энергіі, якія для атама вадароду і вадародападобных іонаў вызначаюцца формулай ${\displaystyle {\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\mathrm{h}\mathrm{c}\mathrm{R}\frac{{\mathrm{Z}}^2}{{\mathrm{n}}^2}}$ , дзе h — Планка пастаянная, c — скорасць святла, R — Рыдберга пастаянная, n = 1, 2, 3 ... цэлы лік, які вызначае магчымае значэнне энергіі і наз. галоўным квантавым лікам. Велічыня hcR=13,60 эВ ёсць энергія іанізацыі атама вадароду, г. зн. энергія, неабходная на тое, каб перавесці электрон з асн. ўзроўню (n=1) на ўзровень n=∞, што адпавядае адрыву электрона ад ядра. Электроны ў атаме пераходзяць з аднаго ўзроўню энергіі на другі паводле квантавага закону ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$. Кожнаму значэнню энергіі адпавядае 2n​² розных квантавых станаў, што адрозніваюцца значэннямі трох дыскрэтных фізічных велічыняў: арбітальнага моманту імпульсу M_e, яго праекцыі M_ez на некаторы напрамак z і праекцыі (на той жа напрамак) спінавага моманту імпульсу M_sz. M_e вызначаецца азімутальным квантавым лікам 1, які прымае n значэнняў (1=0, 1, 2 ..., n-1); M_ez — арбітальным магнітным квантавым лікам m_e, які прымае 21+1 значэнняў (m₁ = 1, 1-1, ..., -1); Msz спінавым магнітным квантавым лікам ms, які мае значэнні ½ і −½ (гл. Спін, Квантавыя лікі). Агульны лік станаў з аднолькавай энергіяй (зададзена n) наз. ступенню выраджэння ці статыстычнай вагой. Для атама вадароду і вадародападобных іонаў ступень выраджэння ўзроўняў энергіі ${\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}=2{\mathrm{n}}^2$. Зададзенаму набору квантавых лікаў n, 1, m_e адпавядае пэўнае размеркаванне электроннай шчыльнасці (імавернасці знаходжання электрона ў розных месцах атама). Паводле Паўлі прынцыпу, у атаме не можа быць двух (або больш) электронаў у аднолькавым стане, таму максімальны лік электронаў у атаме з зададзенымі n і 1 роўны 2 (21 + 1). Электроны ўтвараюць электронную абалонку атама і цалкам яе запаўняюць. На аснове ўяўлення пра паступовае запаўненне, з павелічэннем Z, усё больш аддаленых ад ядра электронных абалонак можна растлумачыць перыядычнасць хім. і фіз. уласцівасцяў элементаў. Гл. таксама Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева.

Літ.:

Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1—2. М., 1984;

Борн М. Атомная физика. М., 1970;

Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988;

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

Нерелятивистская теория. 4 изд. М., 1989.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 66