Verbum

АСТРАНАМІ́ЧНЫЯ ІНСТРУМЕ́НТЫ І ПРЫЛА́ДЫ,

оптыка-механічная і электронная апаратура для астранамічных назіранняў і апрацоўкі іх даных. Дапамагаюць вызначаць становішча касм. целаў на нябеснай сферы, іх памеры, скорасць, напрамак руху ў прасторы, хім. састаў і фіз. стан. Складаюць асн. тэхнічную базу астранамічных абсерваторый, выкарыстоўваюцца ў навуч. і пазнавальных мэтах. Падзяляюцца на назіральныя прылады (тэлескопы), святлопрыёмную і аналізоўную апаратуру, прылады для рэгістрацыі часу, спектраў і гэтак далей Каб пазбегнуць шкодных і скажальных уздзеянняў атмасферы Зямлі, астр. інструменты падымаюць на розныя вышыні з дапамогай аэрастатаў, самалётаў, геафіз. ракет, штучных спадарожнікаў Зямлі і аўтам. міжпланетных станцый.

Найбольш стараж. астр. інструменты — вугламерныя, складаюцца з адліковага круга (або яго часткі) і візірнага прыстасавання без аптычнай сістэмы (гноман, армілярная сфера і інш.). Для большай дакладнасці вымярэнняў павялічваліся памеры адліковых кругоў, напрыклад, у пач. 15 ст. Улугбек пабудаваў пад Самаркандам секстант з радыусам круга 40 м. З 17 ст. ў вугламерных інструментах пры візіраванні карыстаюцца зрокавымі трубамі, вуглы павароту якіх вызначаюцца па дакладна падзеленых кругах (універсальны інструмент, вертыкальны круг, мерыдыянальны круг і інш.). Пачатак тэлескапічнай астраноміі звязаны з імем Г.Галілея, які з дапамогай падзорнай трубы зрабіў важныя астр. адкрыцці і растлумачыў іх. Выпрамяненне касм. целаў у радыёдыяпазоне даследуецца радыётэлескопамі. Захаванне дакладнага часу і выдача неабходных сігналаў часу ажыццяўляюцца з дапамогай астр. гадзіннікаў, хранометраў і хранографаў. Для апрацоўкі вынікаў назірання выкарыстоўваюцца ЭВМ. Да дэманстрацыйных прылад адносяць тэлурыі (мадэлі Сонечнай сістэмы) і планетарыі, якія даюць магчымасць на ўнутр. паверхні сферычнага купала наглядна дэманстраваць астр. з’явы.

Літ.:

Курс астрофизики и звездной астрономии. Т. 1. М., 1973;

Мартынов Д.Я. Курс практической астрофизики. М., 1967.

М.М.Міхельсон.

т. 2, с. 52

ЗВЫШВЫСОКАЧАСТО́ТНАЯ ТЭ́ХНІКА,

галіна навукі і тэхнікі, якая вывучае і выкарыстоўвае ўласцівасці эл.-магн. хваль у дыяпазоне ад 300 МГц да 3000 ГГц. У залежнасці ад тыпу вырашальных задач сістэмы і прылады З.т. падзяляюць на інфармацыйныя (радыёсувязь, тэлебачанне, радыёлакацыя, радыёнавігацыя і інш.) і энергетычныя (прамысл. тэхналогіі, быт. прылады, мед., біял. і хім. абсталяванне, перадача энергіі і інш.). Прылады і сістэмы З.т. выкарыстоўваюцца ў навук. даследаваннях па радыёспектраскапіі, фізіцы цвёрдага цела, ядз. фізіцы, радыёастраноміі, у апаратуры і абсталяванні ваен. прызначэння і інш.

ЗВЧ хвалі па сваіх уласцівасцях набліжаюцца да светлавых, што дазваляе выкарыстоўваць іх для накіраванай перадачы сігналаў. У дыяпазоне ЗВЧ да 10 ГГц страты ў атмасферы Зямлі нязначныя, а хвалі з частатой больш за 30 МГц праходзяць праз іанасферу без адбіцця. Таму ЗВЧ дыяпазон выкарыстоўваецца для далёкай і блізкай (спадарожнікавай) касм. сувязі, даследаванняў радыёвыпрамянення Сонца і інш. касм. аб’ектаў. Перыяд ЗВЧ ваганняў сувымерны з часам пралёту электронаў у міжэлектроднай прасторы звычайных электравакуумных прылад, што вымагае выкарыстанне ў апаратуры ЗВЧ іх спец. тыпаў (клістронаў, магнетронаў, лямпаў бягучай хвалі, мазераў на цыклатронным рэзанансе, гіраконаў і інш.), а таксама паўправадніковых прылад (тунэльных, лавінапралётных, Гана дыёдаў, ЗВЧ транзістараў і інш.). Пашыраны спец. лініі перадачы (напр., дыэл. і поўныя хваляводы прамавугольнага, круглага ці інш. сячэння, палоскавыя, шчылінныя ці кампланарныя лініі), а таксама фільтры ЗВЧ, накіраваныя адгалінавальнікі, цыркулятары, рэзанатары (як вагальныя сістэмы). У ЗВЧ дыяпазоне можна размясціць значна большую колькасць каналаў сувязі, чым на больш нізкіх частотах, што дазваляе ажыццяўляць многаканальную тэлеф., радыё- і тэлевізійную сувязь.

Літ.:

Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. 2. 2 изд. М., 1972;

Кураев А.А. Мощные приборы СВЧ: Методы анализа и оптимизации параметров. М., 1986.

А.А.Кураеў.

т. 7, с. 41

ГУК,

ваганні часцінак пругкага асяроддзя (газападобнага, вадкага або цвёрдага), якія распаўсюджваюцца ў ім у выглядзе хваль; пругкія хвалі малой інтэнсіўнасці. У залежнасці ад частаты ваганняў адрозніваюць чутныя гукі (частата ад 16 Гц да 20 кГц; выклікаюць гукавыя адчуванні пры ўздзеянні на органы слыху чалавека), інфрагук (умоўна ад 0 да 16 Гц), ультрагук (ад 20 кГц да 1 ГГц) і гіпергук (больш за 1 ГГц; верхняя мяжа вызначаецца атамна-малекулярнай будовай асяроддзя). Гук вывучаецца ў акустыцы.

Гук можа ўзнікаць у выніку розных працэсаў, што выклікаюць узбурэнне асяроддзя (мясц. змена ціску або мех. напружання ад раўнаважнага значэння, лакальныя зрушэнні часцінак ад стану раўнавагі). У газападобных і вадкіх асяроддзях распаўсюджваюцца падоўжныя хвалі, скорасць якіх вызначаецца сціскальнасцю і шчыльнасцю асяроддзя (гл. Скорасць гуку); у цвёрдых целах акрамя падоўжных могуць распаўсюджвацца папярочныя і паверхневыя акустычныя хвалі са скарасцямі, якія вызначаюцца пругкімі канстантамі і шчыльнасцю (гл. Фанон). У некат. выпадках назіраецца дысперсія гуку (гл. Дысперсія хваль), абумоўленая фіз. працэсамі ў рэчыве, а таксама хваляводным характарам распаўсюджвання ў абмежаваных аб’ёмах. Пры распаўсюджванні гуку маюць месца звычайныя для ўсіх тыпаў хваль з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі, затухання (гл. Паглынанне гуку). Калі памер перашкод ці неаднароднасцей асяроддзя вялікі (у параўнанні з даўжынёй хвалі), распаўсюджванне падпарадкоўваецца законам геаметрычнай акустыкі. Пры распаўсюджванні гукавых хваль вял. амплітуды адбываюцца паступовае скажэнне формы гарманічнай хвалі і набліжэнне яе да ўдарнай і інш. эфекты (гл. Нелінейная акустыка, Кавітацыя). Гук выкарыстоўваецца для сувязі і сігналізацыі (напр., у водным асяроддзі гэта адзіны від сігналаў для сувязі, навігацыі і лакацыі; гл. Гідраакустыка), нізкачастотны гук — пры даследаваннях зямной кары, ультрагук — у кантрольна-вымяральных мэтах (напр., у дэфектаскапіі), для актыўнага ўздзеяння на рэчыва (ультрагукавая ачыстка, мех. апрацоўка, зварка, рэзка і інш.), высокачастотны гук (асабліва гіпергук) — пры даследаваннях у фізіцы цвёрдага цела.

П.С.Габец, А.Р.Хаткевіч.

т. 5, с. 522

АДНО́СНАСЦІ ТЭО́РЫЯ,

фізічная тэорыя прасторы і часу ў іх сувязі з матэрыяй і законамі яе руху. Падзяляецца на спецыяльную (СТА) і агульную (АТА). СТА створана ў 1904—08 у выніку пераадольвання цяжкасцяў, якія ўзніклі ў класічнай фізіцы пры тлумачэнні аптычных (электрадынамічных) з’яў у рухомых асяроддзях (гл. Майкельсана дослед). Заснавальнікі СТА — Г.А.Лорэнц, А.Пуанкарэ, А.Эйнштэйн, Г.Мінкоўскі.

У працы Эйнштэйна «Да электрадынамікі рухомых цел» (1905) сфармуляваны 2 асн. пастулаты СТА; эквівалентнасць усіх інерцыйных сістэм адліку (ІСА), пры апісанні не толькі мех., а таксама аптычных, эл.-магн. і інш. працэсаў (спец. адноснасці прынцып); пастаянства скорасці святла ў вакууме ва ўсіх ІСА; незалежнасць яе ад руху крыніц і прыёмнікаў святла. Пераход ад адной ІСА да ўсякай іншай ІСА адбываецца з дапамогай Лорэнца пераўтварэнняў, якія вызначаюць характэрныя прадказанні СТА; скарачэнне падоўжных памераў цела, запавольванне часу і нелінейны закон складання скарасцей, згодна з якім у прыродзе не можа адбывацца рух (перадача сігналаў) са скорасцю, большай за скорасць святла ў вакууме. СТА — фіз. тэорыя працэсаў, для якіх уласцівы вял., блізкія да скорасці святла c у вакууме скорасці руху. У тым выпадку, калі скорасць v намнога меншая за скорасць свята (v << c), усе асн. палажэнні і формулы СТА пераходзяць у адпаведныя суадносіны класічнай механікі. Раздзелы фізікі, у якіх неабходна ўлічваць адноснасць адначасовасці (з дакладнасцю да v​²/c​² і вышэй), наз. рэлятывісцкай фізікай. Першай створана рэлятывісцкая механіка, у якой устаноўлены залежнасці поўнай энергіі E і імпульсе $\overrightarrow{\mathrm{p}}$ цела масы m ад скорасці руху v: $\mathrm{E}=\frac{\mathrm{m}{\mathrm{c}}^2}{\sqrt{1-{\mathrm{v}}^2/{\mathrm{c}}^2}}$ , $\overrightarrow{\mathrm{p}}=\frac{\mathrm{m}\overrightarrow{\mathrm{v}}}{\sqrt{1-{\mathrm{v}}^2/{\mathrm{c}}^2}}$ , адкуль вынікае ўзаемасувязь энергіі спакою цела з яго масай: E₀ = mc​². На падставе аб’яднання СТА і квантавай механікі пабудаваны рэлятывісцкая квантавая механіка і рэлятывісцкая квантавая тэорыя поля, якія з’явіліся тэарэт. асновай фізікі элементарных часціц і фундаментальных узаемадзеянняў. Усе асн. палажэнні і прадказанні СТА і пабудаваных на яе аснове фіз. тэорый знайшлі пацвярджэнне ў эксперыментах, выкарыстоўваюцца пры вырашэнні практычных задач ядз. энергетыкі, праектаванні і эксплуатацыі паскаральнікаў зараджаных часціц і г.д. Агульная тэорыя адноснасці (АТА), створаная Эйнштэйнам (1915—16) як рэлятывісцкая (геаметрычная) тэорыя гравітацыйных узаемадзеянняў, вызначыла новы ўзровень навук. поглядаў на прастору і час. Яна пабудаваная на падставе СТА як рэлятывісцкае абагульненне тэорыі сусветнага прыцягнення Ньютана на моцныя гравітацыйныя палі і скорасці руху, блізкія да скорасці святла. АТА апісвае прыцягненне як уздзеянне гравітацыйнай масы рэчыва і поля згодна з эквівалентнасці прынцыпам на ўласцівасці 4-мернай прасторы-часу. Геаметрыя гэтай прасторы перастае быць эўклідавай (плоскай), а становіцца рыманавай (скрыўленай). Гэта азначае, што кожнаму пункту прасторы-часу адпавядае свая метрыка, сваё скрыўленне. Пераўтварэнні Лорэнца ў АТА таксама залежаць ад каардынат прасторы і часу, становяцца лакальнымі, таму можна гаварыць толькі аб лакальным выкананні законаў СТА у АТА. Ролю гравітацыйнага патэнцыялу адыгрывае метрычны тэнзар, які вызначаецца як рашэнне ўведзеных у АТА нелінейных ураўненняў гравітацыйнага поля (ураўненняў Гільберта—Эйнштэйна). У АТА прымаецца, што гравітацыйная маса скрыўляе трохмерную прастору і змяняе працягласць часу тым больш, чым большая гэта маса (большае прыцягненне). У АТА рух цел па інерцыі (пры адсутнасці вонкавых сіл негравітацыйнага паходжання) адбываецца не па прамых лініях з пастаяннай скорасцю, а па скрыўленых лініях з пераменнай скорасцю. Гэта значыць, што ў малой частцы прасторы-часу, дзе гравітацыйнае поле можна лічыць аднародным, створаны ім эфект эквівалентны эфекту, абумоўленаму паскораным (неінерцыяльным) рухам адпаведнай сістэмы адліку. Таму АТА, у якой паняцце ІСА па сутнасці не мае сэнсу, наз. тэорыяй неінерцыйнага руху. Асн. гравітацыйныя эфекты, прадказаныя ў АТА, пацверджаны эксперыментальна. АТА адыграла вял. ролю ў фарміраванні сучаснай касмалогіі.

На Беларусі навук. даследаванні па СТА і АТА пачаліся ў 1928—29 (Ц.Л.Бурстын, Я.П.Громер) і атрымалі інтэнсіўнае развіццё ў АН, БДУ і інш.

Літ.:

Эйнштэйн А. Сущность теории относительноси. М., 1955;

Фок В.А. Теория пространства, времени и тяготения. М., 1961;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., 1967;

Синг Дж.Л. Общая теория относительности: Пер. с англ. М., 1963;

Фёдоров Ф.И. Группа Лоренца. М., 1979;

Левашев А.Е. Движение и двойственность в релятивистской электродинамике. Мн., 1979;

Иваницкая О.С. Лоренцев базис и гравитационные эффекты в эйнштейновской теории тяготения. Мн., 1979.

А.А.Богуш.

т. 1, с. 124