Файл: Вакуленко М. О., Вакуленко О. В. Тлумачний словник із фізики..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.11.2024

Просмотров: 296

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ТЕОР

Т

ТЕОР

 

 

 

 

 

 

чних функцій. Існує два напрямки у дослідженні диференціальних рівнянь: аналітична теорія диференціальних рівнянь (поведінка розв'язків на всій комплексній площині) і теорія динамічних систем. Методи т. д. р. а. різні для лінійних і нелінійних диференціальних рівнянь.

т. діроќ Дірака́ (рос. теориядырок Дирака; англ. Dirac hole theory) –

теоретична модель фізичного вакууму, запропонована в 1930 П.А.М. Діраком [P.A.M. Dіrac] для усунення труднощів релятивістської квантової теорії електрона (див. також рівняння́ Дірака́ ); призвела до передбачення існування античастинок, процесів народження пар і їхньої аннігіляції і т. д., а також до уявлення про вакуум як про особливий тип матеріального середовища (див. також поляризація́ ва́-

кууму).

т. електронна́ (рос. теорияэлектронная; англ. electron theory) – див. рівнян́-

ня Лоренца́ –Максвелла́ .

т.збу́дженнямембра́нна(рос. теория возбуждения мембранная; англ. membraneexcitation theory) – пов'язує потенціали спокою та потенціали дії зпотоками йонів через поверхневий шар нервових і м'язових волокон – мембрану (товщиною близько 100 A).

т. збудження́ фазова́ (рос. теория возбуждения фазовая; англ. phase excitation theory) – теорія виникнення біоелектричних потенціалів і нерівноважного розподілу йонів між клітиною та

середовищем.

т. збу́рень(рос. теориявозмущений; англ. perturbation theory) – метод розв'язування задач, заснований на розкладі за малим параметром (ε), що дозволяє після розв'язку "незбуреної" задачі, який відповідає нульовому значенню малого параметра, знаходити шляхом послідовних ітерацій розв'язок

"збуреної", що відповідає ε ¹ 0. Якщо старший степінь малого параметраε, що враховується в розв'язку, є εm, то

652

говорять про m-те наближення теорії

збурень.

 

перенормована́

 

т.

збурень́

у

к в а н т о в і й

т е о р і ї

п о л я

(КТП)

(рос.

теория возмущений перенорми-

рованная в

к в а н т о в о й т е о р и и

п о л я

(КТП);

англ.

renormalized

perturbation

theory і n

q u a n t u m

f і -

e l d t h e o r y

[ Q F T ] )

– варіант

теорії

збурень (ТЗ), який використовується в перенормованій КТП і характеризується тим, що початкові – "затравкові" – величини (оператори полів, вектори станів, константи взаємодії) у кожному порядку перевизначаються ("перенормовуються") за допомогою спеціальної віднімальної процедури. Еквівалентний спосіб представлення т. з. п. полягає у використанні від початку скінченних фізичних величин, але при цьому в лагранжіан вводяться контрчлени, що забезпечують у кожному порядку ТЗ скорочення великих поправок до початкових параметрів розкладу. Методика т. з. п. передбачає можливість введення регуляризації в теорію і вибору "ренормалізаційної схеми", тобто способу вирахування нескінченних (при знятті регуляризації) внесків у кожному порядку ТЗ. Т. з. п. виникла в зв'язку з необхідністю усунення нескінченностей, що виникають при знятті регуляризації у вищих порядках ТЗ у квантовій електродинаміці. (див. також група́ ренормалізаці́-

йна).

т. збурень́ статистична́ (рос. теория возмущений статистическая; англ. statistical perturbation theory) див. тео́- рія збурень́ термодинамічна́ .

т. збурень́ термодинамічна́ [теорія́ збурень́ статистична́ ] (рос. теория

возмущений термодинамическая, теориявозмущений статистическая; англ. thermodynamic perturbation theory, statistical perturbation theory) – наближений метод обчислення фізичної величини в термодинаміці та статистичній фізиці, який застосовується в тих випадках, коли у виразі для енергії тіла можна виділити відносно малі складові, якими


ТЕОР

Т

ТЕОР

 

 

 

 

 

 

в першому наближенні можна знехтувати. Вплив такої малої добавки знаходять, розвиваючи вільну енергію в ряд за степенями

цієї добавки.

т. зіткнень́ (рос. теория столкновений; англ. collision theory) у класи-

чній механіці включає теорію удару, в нерелятивістській квантовій механіці вивчає процеси збудження, перезарядки та дисоціації при зіткненнях атомів і молекул між собою та з налітними частинками, в ядерній фізиці описує закономірності зіткнення нуклонів. Див. також

теорія́ розсіяння,́ зіткнення́ атомні́ .

т. змазки́ гідродинамічна́ (рос. теория смазки гидродинамическая; англ. hydrodynamic lubrication theory,

rheodynamic lubrication theory, viscous lubrication theory, fluid lubrication theory,film lubrication theory) – вчення

про явища, які виникають у мастильному шарі, тобто в шарі в'язкої рідини (або газу), розташованому між поверхнями твердих тіл, що переміщуються відносно

один одного.

 

теория зонная; англ.

т. зо́нна(рос.

zonetheory)

один з основних розділів

квантової теорії твердих тіл. Т. з. описує

рух електронів у кристалах і є основою

сучасної теорії металів, напівпровідників

і діелектриків. Через близькерозташуван-

ня атомів у кристалах відбувається пере-

криття хвильових функцій електронів

сусідніх атомів і молекул. У результаті з

кожного дискретного енергетичного рі-

вня атома або молекули утворюється до-

зволенаенергетичназона і електрони, що

містяться на цих рівнях, набуваютьздат-

ностівільно переміщуватисьпокристалу.

У кристалі, який складається з N атомів,

кількість рівнів у дозволеній зоні дорі-

внює N (або з урахуванням спіну 2N).

Якщо на атом припадаєZ електронів, то

повне число електронів в кристалі дорі-

внює ZN, і при Т =0 К вони займають,

відповідно до принципуПауліі принципу

мінімуму енергії,

рівні дозволених зон,

починаючи знизу (за шкалою енергій),

поки

не

будуть

653

повністю вичерпані. Електрони повністю заповненої зони не беруть участі в електричному струмі, тому кристали, в яких нижні зони повністю заповнені, а верхні порожні, є діелектриками або напівпровідниками. Верхня із заповнених зон таких кристалів називається валентною зоною, а нижня з порожніх – зоною провідності. Діелектрики відрізняються від напівпровідників шириною забороненої зони, яка розділяє валентну зону та зону провідності (у напівпровідників вона менше 2,5–3 еВ). Кристали, які мають при Т =0 К частково заповнені зони (або заповнені і порожні зони, що перекриваються), є металами.

т. ймовір́ ностей[т. імовір́ ностей] (рос. теория вероятностей; англ. probabilitytheory,theoryofchances,law ofprobability,calculusofprobabilities) розділ математики, в якому будують і вивчають математичні моделі випадкових явищ. Випадковість властива тією чи іншою мірою переважній більшості процесів, що відбуваються в природі. Зазвичай вона присутня там, де істотний вплив на хід процесу здійснює дуже велике число незначних, якщо вони взяті окремо, факторів (як, наприклад,при русі броунівської частинки чи в класичному прикладі з киданням монети), особливо в тому випадку, коли система динамічно нестійка; статистичний характер мають такожзакони квантової механіки.

т.катастро́ф(рос. теориякатастроф; англ. catastrophetheory) – сукупність застосувань теорії особливостей диференційовних (гладеньких) відображень Х. Вітні [H. Whіtnеy] і теорії біфуркацій А. Пуанкаре [H. Poіncare] і А.А. Андронова. У теорії біфуркацій розглядається динамічна система, яка опи-

сувється рівнянням x& x, , із заданим

векторним полем θ у n-вимірному фа-

зовому просторі{х}; поле залежитьвідк- вимірного параметра ε. Множина станів рівноваги визначає в (n+к)-вимірному


ТЕОР

Т

ТЕОР

 

 

 

 

 

 

просторі {х, ε} к-вимірну поверхню θ(х, ε) = 0, проєкція якої на простір "ке-

функції на поверхні станів рівноваги;

точки, у яких якобіан цих функцій дорі-

внює 0, називають біфуркаційними, а

значення функцій у цих точках – біфу-

ркаційними значеннями

ε. При підході

керувальних параметрів до біфурка-

ційних значень положення рівноваги "бі-

фуркують"

(народжуються

або

вмирають); стрибкоподібний перехід си-

стеми до далекого стану рівноваги при

плавній зміні параметрів здатний зруйну-

вати систему

(механічну,

електричну,

біологічну і т.п.),звідси і назва– т.к.

т. кореляцій́ навипадкових фу-

нкцій

(рос.

теория корреляционная

случайных

функций;

англ.

correlation

theory

o f

random

functіons) – опис випадкових функ-

цій ξ(x) за допомогою статистичних мо-

ментів 1-го і

2-го порядку: <ξ(x)> і

<ξ(x1)ξ(x2)>. Аргумент випадкової функ-

ції x може мати будь-яку розмірність. Т.

к. найбільш пристосована для опису

однорідних (стаціонарних)

випадкових

функцій, для яких є справедливою

теоремаВінера-Хінчіна.

 

 

 

т. Ланда́уфазових переходів

2-го роду (рос. теория Ландау фа-

зовых

переходов 2-го рода; англ.

Landau theory o f phase

t ransіtі-

ons o f

the

second k іnd) – зага-

льна теорія, заснована на уявленні про

зв'язок фазового переходу 2-го роду зі

зміною групи симетрії фізичної системи.

ПобудованаЛ.Д.Ландау в 1937. Симетрія

є якісною характеристикою, вона може

змінитися при нескінченно малій зміні

стану системи. Виникнення впоряд-

кованого

(феромагнітного,

сегнето-

електричного і т.п.) стану призводить до

спонтанного порушення симетрії, власти-

вої системі у

невпорядкованому стані.

рувальних параметрів" {ε}

може мати

особливості. Значення{ε} розглядаютьяк

Для кількісного опису ступеня порушення симетріївт.Л. вводятьпараметрпорядку, що лінійно перетворюється при всіх

654

перетвореннях із групи симетрії невпорядкованої фази.

т. металів́ Друде́ (рос. теорияметаллов Друде; англ. Drude metal theory) –

застосування кінетичної теорії газів до електронного газу в металі (запропонована П. Друде [P. Drude] у 1900). Згідно з цією теорією, метал складається з вільних електронів (електронний газ) і важких позитивних іонів, які можна вважати нерухомими. За відсутності зовнішніх полів електрони рухаються прямолінійно і рівномірно; цей рух переривається зіткненнями електронів з іонами та між собою. Завдяки зіткненням електрони приходять у стан теплової рівноваги з іонами, в якому їх розподіл за енергіями відповідає розподілу Максвел- ла-Больцмана. Т. м. Д. на якісному рівні пояснює ряд кінетичних явищ – статичну і високочастотну провідність (див. також формула́ Друде), ефект Холла, закон Ома, ефект Зеєбека, електронну провідність і деякі термоелектричні явища в

металах.

т. мета́лів Зо́ммерфельда(рос. теория металлов Зоммерфельда; англ. Sommerfeldmetal theory) є подальшим розвитком теорії металів Друде, відрізняючись від останньої тим, що розподіл електронів за енергіями описується розподілом Фермі-Дірака, а не розподілом Больцмана. Як і теорія ДрудеЛоренца, т. м. З. нехтує взаємодією електронів між собою, а їхню взаємодію з кристалічною решіткою зводить лише до зіткнень, при яких імпульс електрона змінюється стрибком. Запропонована А. Зоммерфельдом [А. Sommerfeld] у

1928.

т. Мі (рос. теория Ми; англ. Mie theory) – теорія розсіяння (дифракції) плоскої електромагнітної хвилі на однорідній сфері довільного розміру (Г. Мі [G. Mіe], 1908). Теорія Мі узагальнена і на системи частинок випадкової форми; точного розв'язку задачдифракції на таких частинках немає, користуються наближенимиметодамирозрахунку.


ТЕОР

Т

ТЕОР

 

 

 

 

 

 

т. надпли́нностіЛанда́у(рос. теория сверхтекучести Ландау; англ. Landau superfluidity theory) – запропонована Л.Д.Ландау (1941) для пояснення надплинності квантової рідини Не ІІ, тобто рідкого гелію4Не при температурахниж-

че λ-переходу (Тλ

= 2,17 К при тиску

насиченої пари гелію). Надплинність Не

ІІ (його здатність без тертя протікати

крізь вузькі капіляри та щілини) Ландау

пов'язав

 

із

властивостями

 

спектру

елементарних збудженьНе ІІ – фононів і

ротонів.

 

 

 

 

 

 

 

 

т. напря́мленихвале́нтностей(рос.

теория

направленных

валентностей;

англ.

directional

valence

 

theory,

directional

valency theory)

пов'язує

електронну будову валентної оболонки

атома з

просторовим

розташуванням

утворених ним хімічних зв'язків.

теория

т. нейтро́нівкінети́чна(рос.

нейтронов кинетическая;

англ.

kinetic

neutron theory) – розглядаєзміну зчасом

просторово-енергетичного

 

розподілу

нейтронів, які поширюються в деякому

середовищі.

 

 

 

 

 

 

т. Онса́гера (т.Онза́гера)[двови-

м ірної

решітки]

(рос.

 

теория

Онсагера(теорияОнзагера) [двухме-

рной

решётки];

англ.

Onsager

theory

 

[ o f

 

two -d іmensіonal

lattіce])

теорія термодинамічних

властивостей плоских решіток, у вузлах

якої містяться диполі, що можуть оріє-

нтуватися двома способами (наприклад,

угору або вниз).

 

 

 

 

теория

т.

перетворень́

(рос.

 

преобразований; англ. transformation theory) – математичний апарат у квантовій механіці, який встановлює фізичну еквіва-лентність різних способів опису квантовомеханічної системи (різних представлень квантової механіки) і містить правила переходу

від одного представлення до іншого.

т. перколяції́ (рос. теорияперколяции; англ. percolation theory) – те саме, що теорія́ протікання́ .

655

т.пла́змиквазіліній́ на(рос. теория плазмы квазилинейная; англ. quasilinearplasmatheory) – наближенатеорія, що використовує метод адіабатичного наближення для опису взаємодії частинок і хвиль у плазмі.

т.пластичності́ (м а т е м а т и ч н а )

теория пластичности(рос.

(м а т е м а т и ч е с к а я ); англ. plasticity theory [ m a t h e m a t і c a l ] ) – наука про пластичне деформування тіл. Т. п. займається побудовою математичних моделей пластичних тіл, методами визначення розподілу напружень і деформа-

цій у пластично деформованих тілах.

т.

повзучості́

(м а т е м а т и ч н а )

(рос. теория ползучести (м а т е м а т и -

ч е с к а я ) ; англ.

creep(age) theory,

creeping

theory,

afterflow

theory

[ m a t h e m a t і c a l ] )

– розділ

механіки

суцільних середовищ, у якому вивчають процеси повільного деформування (плину) твердих тіл під дією сталого напру-

ження (або навантаження).

т. подібності́ (рос. теория подобия; англ. theory of similarity, law of similarity, scaling) – вчення про умови подібності фізичних явищ. Грунтується на вченні про розмірності фізичних величин (див. також аналіз́ розмірностей́ ) і

слугує основою моделювання.

т. поля́ (рос. теорияполя; англ. field theory) – математична теорія, яка вивчає властивості скалярних і векторних (у загальному випадку – тензорних) полів, тобто областей простору, кожній точці Р яких поставлено у відповідність число u(P) (наприклад, температура, тиск, густина, магнітна проникність), або вектор a(P) (наприклад, швидкість рідини, що тече, напруженість силового поля), або тензор (наприклад, механічне напружен-

ня в точці пружного тіла).

т. по́ляєди́на(рос. теорияполяединая; англ. unified field theory) єдина теорія матерії, покликана звести всю різноманітність властивостейелементарних частинок і їхніх взаємоперетворень(взаємодій) до невеликого числа уні-


ТЕОР

Т

ТЕОР

 

 

 

 

 

 

версальних принципів; така теорія ще не побудованаі розглядаєтьсянасампередяк стратегія розвитку фізики мікросвіту.

т. по́ляква́нтова(рос. теорияполя квантовая; англ. quantumfieldtheory) – квантоватеорія релятивістських систем з нескінченно великим числом ступенів вільності (релятивістських полів), що є теоретичною основою для опису мікрочастинок, їхніх взаємодій і взаємоперетворень. Квантове (інакше – квантоване) поле являє собою синтез понять класичного поля типу електромагнітного та поля ймовірностей квантової механіки. Уявлення про класичне поле виникло в надрах теорії електромагнетизму Фарадея-Максвелла і викристалізувалося в процесі створення спеціальної теорії відносності. Послідовне застосування до поля ідей квантової механіки призвело до того, що динамічні змінні електромагнітного поля

– потенціали А, ϕ і напруженості електричного та магнітного полів Е, Н стали квантовими операторами, що підкоряються визначеним переставним співвідношенням і діють на хвильову функцію (амплітуду, або вектор стану). Другим джерелом загального поняття квантового поля стала хвильова функція

частинки ψ(х, t), яка є не самостійною фізичною величиною, а амплітудою стану частинки: імовірності фізичних величин, що стосуються частинки, виражаються

черезбілінійні за ψ вирази. Релятивістське

узагальнення ψ-функції привело П.А-

.М. Дірака до чотиривимірної хвильової

функції електронаψα (α=1, 2, 3, 4), яка перетворюєтьсяза спінорним представленням групи Лоренца. Узагальненняна випадок багатьох частинок показало, що якщо вони задовольняють принцип нерозрізнимості (принцип тотожності), то для опису всіх частинок достатньо одного поля в чотиривимірному просторі-часі, яке є оператором у розумінні квантової механіки. Це досягається переходом до представлення вторинного квантування.

656

Згідно з сучасними уявленнями, квантове

поле – найбільш фундаментальна й уні-

версальна форма матерії, що лежить в

основі всіхїї конкретних проявів.

 

т. по́ляква́нтоваксіомати́чна(рос.

теория поля квантовая аксиоматиче-

ская;

англ.

axiomatic quantum field

theory [AQFT]) –

квантова теорія поля

(КТП), побудована за зразком аксіомати-

чної теорії, тобто таким чином, щоб усі її

результати виступали як точні наслідки

єдиної системи фундаментальних фізи-

чних припущень– аксіом, при виборі

останніх виходять з експериментальних

фактів і закономірностей, помічених у

цих фактах. Три основних варіанти

АКТП, до яких зводятьсявсі інші: аксі-

оматичний п ідхід Боголюбова

(1955),

аксіоматичний

п ідхід

А . С . Вайтмена

[ A.S. Wіghtman],

алгебричний

підхід

(Р. Хааг

[R. Haag], Х. Аракі [H. Arakі], Д. Кастлер

[D. Kastler], 1957 – 1964).

 

 

т. по́ляква́нтоваевклід́ ова(рос.

теория поля квантовая эвклидова;

англ. Euclidian quantumfield theory) –

розділ квантової теорії поля й один з

основних

методів

конструктивної

квантової теорії поля, у якому вивчаю-

ться квантово-польові об'єкти (матричні

елементи,S-матриці, функції Вайтмена і

т. д.) у чотиривимірному евклідовому

просторі, на відміну від звичайного під-

ходу, в якому ті ж об'єкти вивчаються в

чотиривимірному

 

просторі-часі

Мінковського.

 

 

 

 

т. по́ляква́нтоваконструкти́вна

(рос.

теория поля

квантовая

кон-

структивная; англ. constructivequantum

fieldtheory) – напрямок квантової теорії

поля (КТП), основнезавданняякого поля-

гає в точному математичному об-

грунтуванні результатів, одержуваних у

КТП. На відміну від аксіоматичної

квантової теорії поля (АКТП), т. п. к. к.

покликана відповісти на запитання, чи

існують у матема-тичному сенсі нетри-

віальні квантовані поля для звичайно

розглядуваних

взаємодій

і

чи