Verbum

АНТЫЧАСЦІ́ЦА,

адна з аднолькавых па масе, часе жыцця, значэннях спіна і цотнасці элементарных часціц, якія маюць роўныя па модулі, але процілеглыя па знаку квантавыя лікі (зарады). Напр., электрон (e​⁻) і пазітрон (e​⁺) адрозніваюцца знакам эл. і лептоннага зарадаў і спіральнасці (палярызацыі); нейтрон (n) і антынейтрон ($\stackrel{\_}{\mathrm{n}}$) — барыённага зараду і магн. моманту. У адпаведнасці з квантава-рэлятывісцкай прыродай элементарных часціц кожнай з іх адпавядае свая антычасціца, акрамя сапраўды нейтральных (не маюць ніякіх зарадаў) фатона, π​⁰-мезона, ρ​⁰-мезона, η​⁰-мезона і j/ψ-часціцы. Характэрная асаблівасць пары часціца — антычасціца — здольнасць да анігіляцыі. Кожнаму працэсу эл.-магн. і моцнага ўзаемадзеянняў адпавядае аналагічны працэс, у якім усе часціцы заменены антычасціцамі, і наадварот. Эксперыментальна даказана існаванне антычасціц для ўсіх вядомых часціц. Зарэгістраваны найпрасцейшыя пасля антыпратона антыядры (антыдэйтрон, антытытрытый, антыгелій). Прынцыпова магчыма існаванне антыатамаў, антымалекул і наогул антырэчыва з антыпратонамі, антынейтронамі і пазітронамі.

А.А.Богуш.

т. 1, с. 404

ПАЗІТРО́НІЙ,

звязаная сістэма часціц электрона і пазітрона. Падобны на атам вадароду, дзе пратон заменены пазітронам. Мае масу, роўную 2 электронным, а памеры ўдвая большыя за памеры атама вадароду.

Утвараецца пры сутыкненнях павольных пазітронаў з атамамі рэчыва. У залежнасці ад узаемнай арыентацыі спінаў электрона і пазітрона адрозніваюць ортапазітроній (спіны часціц паралельныя; час жыцця τ = 1,4∙10​⁻⁷ с; распадаецца на 3 γ-кванты) і парапазітроній (антыпаралельныя; τ = 1,25∙10​⁻¹⁰ с; распадаецца на 2 γ-кванты).

Палярызаваны П., утвораны пазітронам, атрыманым пры бэта-распадзе, мае своеасаблівыя ўласцівасці: вектар яго спіна прэцэсіруе вакол напрамку магн. поля (тэарэтычна прадказана У.Р.Барышэўскім і эксперыментальна назіралася ў Ін-це фізікі Нац. АН Беларусі). Уласцівасці і час жыцця П. ў рэчыве адрозныя ад характарыстык свабоднага П. і вызначаюцца ўласцівасцямі рэчыва. Выкарыстоўваецца для вывучэння фіз.-хім. асаблівасцей рэчыва, напр., хуткіх хім. рэакцый атамарнага вадароду, працягласць працякання якіх параўнальная з часам жыцця П.

І.С.Сацункевіч.

т. 11, с. 517

ЗАРА́НКА; малінаўка (Erithacus rubecula), птушка сям. драздовых атр. вераб’інападобных. Пашырана ў Еўропе, Паўн.-Зах. Афрыцы, М. Азіі, цэнтр. абласцях Зах. Сібіры, на Каўказе. Жыве ў мяшаных і хвойных лясах, садах і парках. На Беларусі звычайны пералётны від.

Даўж. цела 14—16 см, маса 16—20 г. Апярэнне мяккае, рыхлае. У дарослых спіна, крылы і хвост аліўкава-шэрыя, брушка белае, лоб, шчокі, гарляк, грудзі цагляна-рыжыя. Маладыя птушкі зверху цёмна-бурыя з вохрыстымі стракацінамі, бруха жаўтавата-вохрыстае з цёмнымі крапінамі. Гнёзды будуе з сухога лісця, травы, поўсці і інш. ў шчылінах ствалоў, на зямлі. Нясе 6—7 яец двойчы за год. Корміцца пераважна насякомымі. Зімуе на Пд да Егіпта, у Зах. Еўропе, М. Азіі, на З да Пакістана.

Публікаваў казкі, легенды, паданні (рубрыка «Працы нашых чытачоў»), гумарыст. творы (рубрыка «Куток смеху»), Меў таксама рубрыку «Загадкі і круцігалоўкі». Выйшла 15 нумароў (асобныя здвоеныя).

Літ.:

Войцікава Л. (Зоська Верас). [Заранка] // Полымя. 1968. № 4.

А.С.Ліс.

т. 6, с. 537

ГЛУШЭ́Ц (Tetrao urogallus),

птушка сям. цецеруковых атр. курападобных. 2 падвіды. Пашыраны ў лясах Еўразіі. На Беларусі нешматлікі аселы від. Водзіцца ў хваёвых і мяшаных сухадольных лясах, радзей — на мохавых балотах Бел. Паазер’я, Прыпяцкага Палесся, у Белавежскай пушчы. Нар. назва на Палессі когут. У Бярэзінскім і Дарвінскім запаведніках вывучаецца вальернае ўтрыманне і развядзенне ў няволі.

Самы буйны з баравой дзічыны. Даўж. самцоў да 110 см, маса да 6,5 кг, самкі ўдвая меншыя. У самцоў верх галавы, шыя, спіна шэрыя з цёмным малюнкам, крылы карычнева-бурыя, валлё чорнае з метал. бляскам, брушка цёмнае з буйнымі белымі плямамі. Мае доўгае пер’е на падбародку і гарляку. Самка стракатая: буравата-рыжая з чорнымі пярэсцінкамі. Палігам. Вясной глушцы збіраюцца на шлюбныя гульні, самцы пяюць, б’юцца паміж сабой (такуюць). У час спеваў («скіркання») глушэц нічога не чуе (адсюль назва). Гняздуецца на зямлі. Нясе 5—10 (зрэдку да 12) яец. Корміцца ігліцай хвоі, елкі, ягадамі, кветкамі, пупышкамі, насякомымі. Каштоўны прамысл. від. Колькасць скарачаецца, у шэрагу месцаў, у т. л. на Беларусі, пад аховай.

т. 5, с. 306

БЭ́ТА-РАСПА́Д,

β-распад, самаадвольнае ператварэнне ўнутры атамнага ядра аднаго з нейтронаў у пратон (ці наадварот), а таксама свабоднага нейтрона ў пратон, абумоўленае слабым узаемадзеяннем. Адзін з асн. тыпаў радыеактыўнасці. Ператварэнне нейтрона ў пратон суправаджаецца выпусканнем электрона e​⁻ і электроннага антынейтрына ν̃_e, а пратона ў нейтрон — выпусканнем пазітрона e​⁺ і электроннага нейтрына ν_e (гл. Бэта-выпрамяненне).

Пры электронным бэта-распадзе (β​⁻) утвараецца ядро з колькасцю пратонаў, большай на 1 за іх колькасць у зыходным ядры, напр.: ${\displaystyle \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{7}\mathrm{N}+e+{\mathrm{\nu ̃}}_{\mathrm{e}}}$ . Пры пазітронным бэта-распадзе (β​⁺) колькасць пратонаў у ядры памяншаецца на 1: ${\displaystyle \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{5}\mathrm{\beta }+e^{\mathrm{+}}+{\nu }_{\mathrm{e}}}$ . Да бэта-распаду адносяць таксама электронны захоп. Энергія, якая вылучаецца пры бэта-распадзе, размяркоўваецца пераважна паміж e​⁻ і ν̃_e (ці e​⁺ і ν_e). Перыяды паўраспадаў β-актыўных ядраў ад 10​⁻² с да 10​¹⁸ гадоў. Пры бэта-распадзе не захоўваецца прасторавая цотнасць, што выяўляецца ў асіметрыі прасторавых напрамкаў у руху электронаў, якія выпраменьваюцца ядрамі: у напрамку спіна ядраў вылятае менш электронаў, чым у адваротным. Асновы тэорыі бэта-распаду закладзены Э.Фермі (1934). Далейшае развіццё тэорыі бэта-распаду прывяло да стварэння адзінай тэорыі слабых і эл.-магн. узаемадзеянняў (гл. Электраслабае ўзаемадзеянне).

М.А.Паклонскі.

т. 3, с. 386

ВУГО́Р ЕЎРАПЕ́ЙСКІ (Anguilla anguilla),

рыба сям. вугровых атр. вугрападобных. Пашыраны ў вадаёмах Еўропы ад Белага да Чорнага мораў (у Міжземным м. — па афр. і азіяцкім узбярэжжах). Прахадная рыба. У рэкі і азёры Беларусі (бас. Нёмана, Зах. Дзвіны і Зах. Буга) заходзіў з Балтыйскага м. З пабудовай плацін на рэках міграцыі спыніліся, азёры (пераважна Пн Беларусі) зарыбляюцца штучна. Нар. назвы вугар, вангор.

Даўж. да 2 м, маса да 6 кг (звычайна 30—70 см, 500—800 г). Цела амаль цыліндрычнае, змеепадобнае, спіна цёмна-зялёная або бура-чорная, бакі жоўтыя, бруха жаўтаватае ці белае. Луска дробная, паглыбленая ў скуру з тоўстым слоем слізі. Корміцца дробнай рыбай, ікрой, жабамі і беспазваночнымі. Большую ч. жыцця праводзіць у прэснай вадзе (ад 6 да 25 гадоў). Для размнажэння мігрыруе ў Саргасава м. Атлантычнага ак. У моры не корміцца. Пасля нерасту дарослая рыба гіне. Лічынкі (т.зв. лептацэфалы) з Гальфстрымам і Паўн.-Атлантычным марскім цячэннем дрэйфуюць 2,5—3 гады да берагоў Еўропы. Калі ператвараюцца ў малявак (т.зв. шклопадобных вугроў), рассяляюцца па вадаёмах.

Шклопадобныя вугры імпартуюцца на Беларусь пераважна з Францыі і Вялікабрытаніі. Больш за 40 млн. малявак вугра еўрапейскага запушчана ў больш як 70 вадаёмаў (па 1980-я г.). Каштоўны аб’ект промыслу і развядзення.

т. 4, с. 287

НЕЙТРО́ННАЯ ФІ́ЗІКА,

галіна ядзернай фізікі, якая ахоплівае даследаванні розных з’яў з удзелам нейтронаў. Вывучае ўзаемадзеянне нейтронаў з рэчывам (ядз. рэакцыі, дыфузію, запавольванне і інш.), даследуе ўласцівасці саміх нейтронаў (структуру, працэсы распаду, эл.-магн. характарыстыкі і інш.). Праяўленні хвалевых уласцівасцей нейтронаў даследуюцца ў нейтроннай оптыцы. Мае шматлікія дастасаванні пры вызначэнні структуры рэчыва (гл. Нейтронаграфія, Нейтронная спектраскапія).

Пачала развівацца пасля адкрыцця нейтрона (1932). Першыя эксперыменты з нейтронамі, праведзеныя ў 1934—40, прывялі да адкрыцця працэсу дзялення ядраў нейтронамі і магчымасці ажыццяўлення ланцуговай ядзернай рэакцыі і на яе аснове стварэння ядз. зброі і ядз. рэактараў. Некаторыя ядз. рэакцыі, выкліканыя нейтронамі, выкарыстоўваюцца для вытв-сці радыеактыўных ізатопаў, у т. л. для перапрацоўкі радыеактыўных адходаў ядз. рэактараў пераўтварэннем доўгачасовых (з вял. перыядам паўраспаду) ізатопаў у кароткачасовыя. Ствараюцца спецыялізаваныя крыніцы нейтронаў: імпульсныя і даследчыя ядз. рэактары, а таксама розныя буйнатокавыя паскаральнікі зараджаных часціц (пратонаў, электронаў, дэйтронаў), якія выкарыстоўваюцца для даследаванняў і атрымання адз. паліва ў прамысл. маштабах. Важным кірункам даследаванняў Н.ф. з’яўляецца вывучэнне законаў прыроды пры люстраным адбіцці прасторы і пры змене знака часу. У шматлікіх эксперыментах даказана адсутнасць люстраной сіметрыі ўзаемадзеянняў элементарных часціц, у прыватнасці, паказана залежнасць каэфіцыента паглынання нейтронаў у аднародным і ізатропным рэчыве ад арыентацыі спіна нейтрона адносна яго імпульсу. Адным з выяўленняў неінварыянтнасці часу з’яўляецца меркаванне аб наяўнасці ў нейтрона эл. дыпольнага моманту.

На Беларусі даследаванні па асобных пытаннях Н.ф. праводзяцца ў НДІ ядз. праблем пры БДУ, Ін-це фізікі і Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН.

Літ.:

Гуревич И.И., Тарасов Л.В. Физика нейтронов низких энергий. М., 1965;

Крупчицкий П.А. Фундаментальные исследования с поляризованными медленными нейтронами. М., 1985;

Александров Ю.А. Фундаментальные свойства нейтрона. 3 изд. М., 1992.

У.Р.Барышэўскі.

т. 11, с. 277

КВА́НТАВАЯ ЭЛЕКТРАДЫНА́МІКА,

рэлятывісцкая квантавапалявая тэорыя электрамагнітных узаемадзеянняў элементарных часціц; састаўная частка адзінай калібровачнай палявой тэорыі электраслабых узаемадзеянняў. Дала пачатак агульнай квантавай тэорыі поля і стала найб. распрацаваным і эксперыментальна абгрунтаваным раздзелам гэтай тэорыі.

Пачала афармляцца як самаст. тэорыя (незалежная ад квантавай механікі) на аснове прац П.Дзірака. Грунтуецца на квантава-рэлятывісцкім хвалевым Дзірака ўраўненні для электрона (пазітрона) у эл.-магн. полі і ўраўненні тыпу Максвела—Лорэнца для эл.-магн. поля з крыніцамі. Ураўненні рашаюцца метадам паслядоўных набліжэнняў па канстанце эл.-магн. сувязі a = e​²/4 πε₀c ≈ 1/137. Атрыманыя рашэнні (хвалевыя функцыі дзіракаўскага і эл.-магн. палёў) раскладаюцца ў Фур’е шэрагі па вядомых наборах функцый свабодных станаў электрона (пазітрона) са значэннямі імпульсу, энергіі і праекцыі спіна. Каэфіцыенты такіх шэрагаў пры пэўных умовах вызначаюць амплітуды імавернасці пераходу элементарнай часціцы з аднаго стану ў другі ў выніку ўзаемадзеяння. Пасля працэдуры другаснага квантавання эл.-магн. і дзіракаўскае палі становяцца сістэмамі з пераменным лікам часціц і каэфіцыенты Фур’е-разлажэнняў функцый стану квантаваных палёў набываюць сэнс аператараў нараджэння і знікнення квантаў гэтых палёў (электронаў, пазітронаў, фатонаў). Паводле К.э. эл.-магн. ўзаемадзеянне электронаў адбываецца за кошт абмену паміж імі віртуальнымі фатонамі, якія неперарыўна выпрамяняюцца і паглынаюцца эл. зараджанымі часціцамі. Фундаментальнае значэнне ў К.э. мае матрыца рассеяння (S-матрыца), якая звязвае ў агульнай форме станы квантаваных палёў да і пасля эл.-магн. ўзаемадзеяння. На яе аснове ў межах тэорыі малых узбурэнняў вызначаюцца амплітуды рассеяння для любых магчымых эл.-дынамічных працэсаў. Кожнаму працэсу адпавядае графічная карціна (дыяграма Р.Фейнмана) Канстанта a дазваляе праводзіць разлікі эл.-магн. працэсаў (напр., эфекту Комптана, пераўтварэння электронна-пазітронных пар у фатоны і наадварот) з зададзенай дакладнасцю. Пры гэтым улічваецца працэдура перанарміровак, якая дазваляе пазбавіцца ад бясконцых значэнняў фіз. велічынь, выкліканых узаемадзеяннем квантаў поля (напр., электронаў) з палярызаваным вакуумам. Такое ўзаемадзеянне выявіла шэраг спецыфічных эфектаў (анамальны магн. момант электрона, лэмбаўскі зрух энергет. узроўняў электронаў у атамах, рассеянне святла на святле).

Літ.:

Ахиезер А.И., Берестецкий В.Б. Квантовая электродинамика. 3 изд. М., 1969;

Богуш А.А., Мороз Л.Г. Введение в теорию классических полей. Мн., 1968.

А.А.Богуш, Ф.І.Фёдараў.

т. 8, с. 209

КВА́НТАВАЯ ТЭО́РЫЯ ПО́ЛЯ,

рэлятывісцкая квантавая тэорыя элементарных часціц і іх узаемадзеянняў; адзін з асн. раздзелаў тэарэт. фізікі, у якім вывучаюцца агульныя законы будовы матэрыі на мікраўзроўні. У К.т.п. кожнаму тыпу элементарных часціц як першасных крыніц і пераносчыкаў фундаментальных узаемадзеянняў ставіцца ў адпаведнасць сваё другасна-квантаванае поле (гл. Другаснае квантаванне), якое апісваецца аператарнай хвалевай функцыяй Ψ (гл. Аператары, Хвалевая функцыя). Кампаненты Ψ пры замене каардынат прасторы—часу згодна з патрабаваннямі спец. адноснасці тэорыі пераўтвараюцца паводле прадстаўленняў групы Лорэнца (гл. Лорэнца пераўтварэнні). Функцыі свабодных палёў Ψ₀ раскладаюцца на плоскія хвалі дэ Бройля, якія апісваюць станы з вызначанай энергіяй і імпульсам: ${\displaystyle {\mathrm{\Psi }}_0=\sum _{\mathrm{n}}^{\mathrm{}}\text{(}{C}_n{e}^{ikx}+e^{-ikx}\text{)}}$ , дзе K = p/h, p — 4-мерны вектар энергіі-імпульсу часціцы, h — Планка пастаянная, x — вектар каардынат-часу, C_n і $C_n^{\mathrm{+}}$ — аператары паглынання і выпрамянення часціц у нейкім n-м стане. Аператары задавальняюць перастановачным суадносінам камутацыі (антыкамутацыі) і адпавядаюць часціцам цэлага (паўцэлага) спіна — базонам (ферміёнам), якія падпарадкоўваюцца Бозе—Эйнштэйна (Фермі—Дзірака) статыстыцы. У К.т.п. кожнай часціцы адпавядае антычасціца, а квантаванае поле з’яўляецца сістэмай часціц і антычасціц. Тут няма закону захавання ліку часціц: пры ўзаемадзеянні яны могуць узаемна пераўтварацца адны ў другія (адны часціцы паглынаюцца, другія нараджаюцца). Стан квантаванага поля, у якім колькасць рэальных часціц роўная нулю, наз. вакуумам (гл. Вакуум у квантавай тэорыі поля).

Першай К.т.п. стала квантавая электрадынаміка. Яе ідэі і метады былі распаўсюджаны на ўсе элементарныя часціцы і выкарыстаны пры пабудове квантавапалявых тэорый слабага (Э.Фермі, 1934) і моцнага (І.Я.Там, Дз.Дз.Іваненка, Х.Юкава, 1932—35) узаемадзеянняў, якія, аднак, не вытрымалі выпрабавання часам. Таму значнае развіццё атрымалі аксіяматычны і іншыя падыходы ў К.т.п. Аднак толькі на падставе універсальнага дынамічнага прынцыпу калібровачнай інварыянтнасці пабудаваны сучасныя калібровачныя квантавапалявыя тэорыі электраслабага ўзаемадзеяння (С.Вайнберг, Ш.Глэшаў, А.Салам, 1967—71) і моцнага ўзаемадзеяння — квантавая хромадынаміка (М.Гел-Ман, Вайнберг, Салам і інш., 1973), якія забяспечылі дастаткова добрую згоду тэорыі эксперыментам. Першаснымі крыніцамі гэтых узаемадзеянняў сталі лептоны і кваркі, а іх пераносчыкамі — кванты адпаведных калібровачных палёў: фатон, 3 слабыя вектарныя базоны і 8 глюонаў. Далейшае развіццё К.т.п. звязваецца з канцэпцыяй адзінай тэорыі поля, суперсіметрыі, рашотак, струн, мембран і інш. Метады К.т.п. шырока выкарыстоўваюцца ў ядз. фізіцы, тэорыі цвёрдага цела, оптыцы і спектраскапіі, квантавай электроніцы і інш.

На Беларусі пытанні К.т.п. распрацоўваюцца з 1944 у БДУ, пазней у Ін-це фізікі Нац. АН Беларусі (да пач. 1990-х г. пад кіраўніцтвам Ф.І.Фёдарава). Пабудавана агульная каварыянтная тэорыя рэлятывісцкіх хвалевых ураўненняў 1-га парадку, распрацаваны метад праекцыйных аператараў, з дапамогай уведзенай вектарнай параметрызацыі групы Лорэнца вырашаны многія пытанні рэлятывісцкай кінематыкі (Фёдараў, А.А.Богуш, Ю.А.Курачкін і інш.).

Літ.:

Боголюбов Н.Н., Ширков Д.В. Введение в теорию квантованных полей. М., 1957;

Федоров Ф.И. Проективные операторы в теории элементарных частиц // Журн. эксперимент. и теорет. физики. 1958. Т. 35, вып. 2;

Яго ж. Группа Лоренца. М., 1979;

Швебер С. Введение в релятивистскую квантовую теорию поля: Пер. с англ. М., 1963;

Ченг Т.-П., Л и Л.-Ф. Калибровочные теории в физике элементарных частиц: Пер. с англ. М., 1987.

А.А.Богуш, Ф.І.Фёдараў.

т. 8, с. 208