Словарь терминов

Словарь терминов

Аннигиляция – процесс столкновения частицы и ее античастицы, при котором происходит рождение новых частиц и взрывное выделение энергии, а исходные частицы взаимно уничтожают друг друга.

Античастица – у каждой частицы материи есть соответствующая античастица. При соударении частицы и античастицы происходит их аннигиляция, в результате которой выделяется энергия и рождаются другие частицы.

Атмосфера – газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землей как единое целое. Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле и оказывает большое влияние на разные стороны жизни человечества.

Атмосферное электричество – совокупность электрических явлений и процессов в атмосфере. Раздел физики атмосферы, изучающий электрические явления в атмосфере и ее электрические свойства. При исследовании атмосферного электричества изучают электрическое поле в атмосфере, ее ионизацию и проводимость, электрические токи в ней, объемные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды и многое другое. Все проявления атмосферного электричества тесно связаны между собой, и на их развитие сильно влияют метеорологические факторы – облака, осадки, метели и т. п. К области атмосферного электричества обычно относят процессы, происходящие в тропосфере – нижнем и стратосфере – верхнем слое атмосферы.

Атом – наименьшая частица каждого химического элемента. Атом состоит из ядра, занимающего крайне незначительную часть общего условного объема и состоящего из нуклонов – протонов и нейтронов, вокруг которых обращаются электроны.

Бета-распад – радиоактивное превращение атомных ядер с генерацией электронов, позитронов, нейтрино и антинейтрино.

Вакуум (вакуумное состояние) – в квантовой физике представляет собой «физический вакуум» как основное состояние с минимальной энергией, нулевыми импульсом, угловым моментом, электрическим зарядом и другими квантовыми числами квантованных полей. В математической физике используется понятие «математического вакуума», определяемого как состояние, в котором отсутствуют какие-либо реальные частицы и действие на который операторов уничтожения дает нулевой результат. По современным представлением, вакуум перенаселен виртуальными частицами, участвующими в виртуальных процессах, проявляющихся в специфических эффектах взаимодействия с реальными частицами.

Векторное поле – физическое поле, состоящее из трех независимых компонент, преобразующихся при поворотах координатных осей или преобразованиях Лоренца как компоненты вектора или 4-вектора. Примером векторного поля может служить поле скоростей или электромагнитное поле, описываемое четырехмерным вектор-потенциалом. В квантовой теории поля квантами векторного поля являются векторные частицы с единичным спином. При этом действительному векторному полю соответствует электрически нейтральная частица, а комплексному – заряженная частица (и ее античастица с зарядом противоположного знака). По поведению относительно пространственной инверсии с заменой координат векторные поля делят на собственно векторные, меняющие знак при инверсии, и аксиальные, или аксиально-векторные, не меняющие знака.

Гравитационная волна – возмущение метрики пространства-времени в виде гравитационного поля, распространяющееся со скоростью света. Образ гравитационных волн возник в теоретической физике при поиске решений волновых уравнений, входящих в общую теорию относительности. Гравитационные волны представляют собой поперечный процесс и описываются двумя независимыми поляризационными компонентами. В теории гравитационные волны должны излучать любые ускоренно движущиеся массы, а в реальности для их детектирования существенной амплитуды требуются чрезвычайно большие массы и ускорения, поскольку амплитуды гравитационных колебаний прямо пропорциональны данным параметрам. Астрофизики предполагают, что идеальными генераторами возмущений метрики пространства-времени могут быть гипотетические космические объекты – гравитационные коллапсары, или черные дыры. При слиянии и вращении пар подобных объектов от них должна распространяться существенная «рябь» пространства-времени, которую можно было бы зафиксировать в окрестностях нашей планеты с помощью строящихся космических обсерваторий.

Гравитация (всемирное тяготение, притяжение) – одно из главных фундаментальных природных взаимодействий сверхуниверсального типа, которому подвержены абсолютно все материальные тела, называемые гравитирующей материей. По современным данным, тяготение не только абсолютно универсально, но и всем телам, состоящим из гравитирующей материи, вне всякой зависимости от их массы сообщает совершенно одинаковое ускорение. Гравитационное взаимодействие входит в четыре фундаментальных силовых поля: электромагнитное, сильное и слабое. В классической механике гравитация описывается законом всемирного тяготения, установленным Ньютоном и гласящим, что сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. При этом сила всемирного притяжения всегда приводит только к притяжению любых тел. Современная концепция тяготения описывается теорией гравитации Эйнштейна, или общей теорией относительности (ОТО). Согласно ОТО любое массивное тело искажает метрику пространства-времени, что и определяет видимое действие гравитационного поля. Гигантские космические объекты, такие как звезды и их компактные скопления – галактики, составляют колоссальные массы, создавая очень значительные даже по космическим масштабам гравитационные поля. Гравитация, будучи слабейшим из известных полей, в то же время является важнейшей силой во Вселенной, поскольку в отличие от других взаимодействий она универсальна при действии на любую материю и энергию. До сих пор в природе не обнаружены негравитирующие и антигравитирующие объекты.

Длина волны – расстояние между двумя соседними гребнями волны или между двумя ее соседними впадинами.

Ионизация – превращение атомов и молекул в ионы и свободные электроны; процесс, обратный рекомбинации. Ионизация в газах происходит в результате отрыва от атома или молекулы одного или нескольких электронов под влиянием внешних воздействий. В некоторых случаях возможно прилипание электронов к атому или молекуле и образование отрицательного иона. Энергия, необходимая для отрыва электронов, называется энергией ионизации. Происходит ионизация при поглощении электромагнитного излучения (фотоионизация), при нагревании (термическая ионизация), при воздействии сильного электрического поля (полевая ионизация), при столкновении частиц с электронами и возбужденными частицами (ударная ионизация).

Ионосфера – ионизованная часть верхних слоев атмосферы Земли, расположенная на высотах от 50 до 400 км. Характеризуется значительным содержанием атмосферных ионов и свободных электронов. Верхней границей ионосферы является внешняя часть магнитосферы Земли. Причина повышенной ионизации атмосферы – разложение молекул и ионизация атомов газов, составляющих атмосферу, под действием ультрафиолетовой и рентгеновской радиации солнечного ветра и космического излучения. Только благодаря ионосфере возможно распространение радиоволн на дальние расстояния.

Инфразвуковое оружие – принцип его действия основан на излучении звуковых и инфразвуковых волн определенных частот. Представляет собой варианты звуковых пушек, способных генерировать сверхсильные колебания на расстоянии сотен метров. При этом получают мощные импульсы с частотой от 2000 до 3000 Гц с уровнем свыше 150 децибел. Звук такой силы вполне может произвести устойчивое повреждение органов слуха. Люди, находящиеся недалеко от данной пушки, теряют самообладание, у них появляются страх, головокружение, тошнота. Если же они находятся на близком расстоянии, то у них начинаются психические расстройства и разрушение внутренних органов.

Квантовая механика – область физики, изучающая свойства и поведение атомов и субатомных частиц. Квантовая (волновая) механика основывается на корпускулярно-волновом дуализме и принципе неопределенности, объясняя и корпускулярные, и волновые свойства микромира. Любая квантово-механическая система описывается комплексной волновой функцией, фаза и амплитуда которой полностью определяют ее состояние. При этом аппарат квантовой теории позволяет естественным образом рассматривать волновые явления интерференции и дифракции элементарных частиц. Вероятность найти любую микрочастицу в определенном состоянии определяется квадратом модуля волновой функции. Отличие квантовой механики от классической физики состоит в том, что вероятность локализации микрочастицы не полностью определяет ее состояние. Для полного описания состояния квантового микрообъекта необходимо вычислить комплексную вероятность как волновую функцию.

Магнитное поле – поле, создающее магнитные силы. Магнитное и электрическое поля объединяются в электромагнитное поле.

Метеопатология – реакция человеческого организма на метеорологические факторы в канун резкой смены погоды. В 1930 г. А. Л. Чижевский, а затем и другие исследователи обратили внимание на связь между развитием ряда заболеваний и процессами, происходящими на Солнце. На основе статистических данных, полученных за много лет, Чижевский показал связь между возрастанием солнечной активности и вспышками эпидемии чумы, холеры, дифтерии, гриппа, менингита и даже возвратного тифа. Английскими учеными установлен четко выраженный рост нервно-психических заболеваний при 67 магнитных бурях. Подобные данные получены на 40 000 заболеваний. В период 1957–1961 гг. на 30 000 заболеваний было прослежено влияние 7-, 14-, 21– и 35-дневных систематических возрастаний магнитной напряженности на тяжесть протекания заболеваний. Обнаружено подобное влияние на развитие нарушения сердечно-сосудистой деятельности. В периоды солнечной активности возрастают размножение и токсичность ряда болезнетворных бактерий, повышаются скорость свертывания крови и число лимфоцитов. Установлены четкие изменения биопотенциалов по амплитуде, частоте и форме кривых, происходящие во время магнитных бурь. Характерная особенность действия магнитного поля на живой организм заключается в том, что оно действует на весь организм сразу – от системы органов до клеточных структур.

Микроволновое сверхвысокочастотное излучение (СВЧ-излучение) – электромагнитное излучение, включающее в себя сантиметровый и миллиметровый диапазон радиоволн (от 30 см – частота 1 ГГц до 1 мм – 300 ГГц). Границы между инфракрасным, терагерцовым, микроволновым излучением и ультравысокочастотными радиоволнами приблизительны и могут определяться по-разному. Микроволновое излучение большой интенсивности используется для бесконтактного нагрева и термообработки металлов в микроволновых печах, а также для радиолокации.

Молния – гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим ее громом. Наиболее часто возникает в кучево-дождевых облаках, и тогда они называются грозовыми; иногда образуется в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Общая теория относительности (ОТО) – теория гравитации, выражающая тяготение через геометрию пространства-времени. Создана в 1915–1916 гг. Альбертом Эйнштейном. ОТО по своей сути является развитием специальной теории относительности, что и отражает ее название. Главная идея ОТО заключается в том, что гравитация обусловлена не силовым взаимодействием гравитирующей материи, а искривлением самого пространства-времени под воздействием массы и энергии. Так, в ОТО тяготение – не силовое взаимодействие, а кривизна пространства– времени, возникающая под распределением космических масс и энергетических потоков. ОТО является общепризнанной теорией гравитации, подтвержденной многочисленными наблюдениями. ОТО получила признание после объяснения аномальной прецессии перигелия Меркурия и отклонения световых лучей вблизи солнечной поверхности при полном затмении. С тех пор опытные наблюдения подтвердили такие предсказания ОТО, как гравитационное красное смещение, гравитационное замедление времени и запаздывание электромагнитных сигналов в сильных гравитационных полях. Кроме всего этого, астрономические наблюдения отчасти подтверждают такое необычное предсказание ОТО, как гравитационный коллапс, заканчивающийся возникновением черных дыр, или застывших звезд.

Поле – силовое воздействие, существующее во всех точках пространства и времени, в отличие от частицы, которая существует только в одной точке в каждый момент времени.

Полярное сияние – свечение верхних слоев атмосферы Земли (ионосферы) и других планет: Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, возникающее вследствие их взаимодействия с солнечным ветром — потоком микрочастиц, испускаемых Солнцем со скоростью 300–1200 км/с в окружающее космическое пространство. Порывы солнечного ветра, вызванные солнечными вспышками, вызывают мощные магнитные бури, резко поднимающие уровень авроральной активности вплоть до высшей степени ионосферных суббурь, влияющих на радиосвязь и электропередачу.

Протон – положительно заряженная частица. Протоны образуют примерно половину всех частиц, входящих в состав ядер большинства атомов.

Радар – система, использующая импульсы радиоволн для определения положения объектов путем измерения времени, которое требуется импульсу, чтобы достичь объекта и, отразившись, вернуться обратно.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение (спонтанный распад) одного атомного ядра в ядро другого типа.

Радиоизлучение – электромагнитное излучение с длинами волн 5 ? 10–5–1010 м и частотами, соответственно, от нескольких герц и до 6 ? 1012 Гц. Радиоволны используются при передаче данных в радиосетях.

Радиолокация (РЛ) – техническая наука, объединяющая методы и средства обнаружения, измерения координат, а также определение свойств и характеристик различных объектов, основанных на использовании радиоволн. Различают активную, полуактивную, активную с пассивным ответом и пассивную радиолокацию. Они подразделяются по используемому диапазону радиоволн, по виду зондирующего сигнала, числу применяемых каналов, числу и виду измеряемых координат, месту установки радиолокационной станции.

СВЧ-оружие – нарушает работу головного мозга и центральной нервной системы, человек слышит сильные фантомные звуки и теряет ориентацию в пространстве и времени. Один из видов такого типа оружия – система активного отбрасывания (Active Denial System – ADS) – разработан для американской армии и представляет собой мощный СВЧ-излучатель. Установка излучает направленную энергию в диапазоне миллиметровых радиоволн, которая оказывает кратковременное шоковое воздействие на людей на расстоянии до 1 км. Испытания ADS-установки продемонстрировали, что при облучении люди испытывают сильный болевой шок, сопровождаемый рефлекторным стремлением, названным Goodbye Effect, немедленно выйти из зоны поражения.

Спектр – расщепление волны (например, электромагнитной) на частотные компоненты.

Специальная теория относительности (СТО) – теория Эйнштейна, отправная точка которой состоит в том, что законы науки должны быть одинаковы для всех свободно движущихся наблюдателей независимо от того, с какой скоростью они перемещаются.

Стратосфера – слой атмосферы между тропосферой и мезосферой (от 8–16 км до 45–55 км); температура в стратосфере в общем растет с высотой. Газовый состав воздуха в стратосфере сходен с тропосферным, но в нем меньше водяного пара и больше озона с наибольшей концентрацией в слое от 20 до 30 км. Тепловой режим стратосферы в основном определяется лучистым теплообменом, в меньшей степени – вертикальными движениями и горизонтальным переносом воздуха.

Теория великого объединения – теория, объединяющая электромагнитные, сильные и слабые взаимодействия. В ее основе лежит понятие энергии великого объединения, выше которой электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия предположительно должны стать неразличимыми.

Тропосфера – нижний, основной слой атмосферы до высоты 8–10 км в полярных, 10–12 км – в умеренных и 16–18 км – в тропических широтах. Тропосфера – слой, наиболее подверженный воздействию земной поверхности. В тропосфере сосредоточено более 80 % всей массы атмосферного воздуха, сильно развиты турбулентность и конвекция, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, возникают облака, формируются воздушные массы и атмосферные фронты, развиваются циклоны, антициклоны и другие процессы, определяющие погоду и климат.

Ускоритель частиц – устройство, которое с помощью электромагнитов дает возможность ускорять движущиеся заряженные частицы, постоянно увеличивая их энергию.

Фотон – квант электромагнитного излучения (света).

Тепловое излучение – электромагнитное излучение непрерывного спектрального состава, испускаемое нагретыми телами. Основной математической моделью теплового излучения служит абсолютно черное тело, описываемое классическими законами Стефана – Больцмана, Кирхгофа и Вина, а также квантовым законом Планка. Тепловое излучение вместе с конвекцией и теплопроводностью представляет собой один из основных видов переноса тепла. Важную роль в физике играет понятие равновесного теплового излучения как находящегося в термодинамическом равновесии с веществом.

Ударно-волновой излучатель (УВИ) – взрывной источник электромагнитного излучения высокой мощности. УВИ со сферически-симметричным сжатием поля напоминает устройство атомной бомбы имплозивного типа и состоит из магнитной системы в виде перекрещивающихся обручей с магнитными полюсами в виде усеченных конусов, направленных в центр образовавшейся сферы. Внутри магнитопроводов располагается сферический заряд мощного взрывчатого вещества с высокой скоростью детонации с ядром из монокристалла йодида цезия. Главная ось монокристалла проходит по направлению магнитного поля системы. При подрыве сферического заряда формируется детонационная волна с давлением в сотни атмосфер, воздействующая на поверхность монокристалла йодида цезия, при этом на его поверхности скачкообразно увеличивается давление до миллиона атмосфер. Это формирует в монокристалле ударную волну, распространяющуюся от его поверхности к центру и превращающую вещество в плазму. При этом магнитное поле внутри монокристалла испытывает очень быстрое сферически-симметричное сжатие, формируя сверхмощный электромагнитный импульс.

Применяется в боевых частях мощных электромагнитных бомб, снарядов, мин и иного электромагнитного оружия, действие которого основано на поражении целей радиочастотным электромагнитным излучением.

Флуктуация – случайное отклонение некоторой физической величины от заданного (в экспериментах) или среднего (в природе) значения. Среди флуктуаций встречаются: квантовые – в силу фундаментальных свойств материи, термодинамические – из-за неустойчивости потоков тепла, а также броуновское движение – молекулярные тепловые перемещения.

Электрический заряд – свойство частицы, благодаря которому она отталкивает (или притягивает) другие частицы, имеющие заряд того же (или противоположного) знака.

Электромагнитная (электронная) бомба – оружие нелетального действия в виде генератора радиоволн высокой мощности, приводящих к уничтожению электронного оборудования командных пунктов, систем связи и компьютерной техники. Создаваемая электрическая наводка по мощности воздействия на электронику оказывается сравнимой с ударом молнии. Разделяется на низкочастотные, разрушающие наводкой линии электропередачи, и высокочастотные, наводящие разрушающий импульс непосредственно в элементах электронных устройств.

Как вариант генератора чаще всего используется цилиндрическая конструкция, в которой генерируется стоячая волна, и в момент активации стенки цилиндра быстро сжимаются направленным взрывом, в результате чего возникает микроволновое излучение. Применяются как мощные боеприпасы с использованием ударно-волновых излучателей, так и менее мощные – с использованием пьезоэлектрических генераторов частоты.

Электромагнитное взаимодействие – взаимодействие, которое возникает между частицами, обладающими электрическим зарядом. Второе по силе из четырех фундаментальных взаимодействий.

Электромагнитное излучение, или электромагнитные волны – распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей. Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту, длину волны и поляризацию. Длина волны зависит от скорости распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света.

Электрон – частица, обладающая отрицательным электрическим зарядом и обращающаяся в атоме вокруг ядра.

Электронная лампа – прибор, используемый для генерации, усиления или стабилизации электрических сигналов. Электронная лампа представляет собой, по существу, герметичную ампулу, в вакууме или газовой среде которой движутся электроны. Ампулу обычно изготавливают из стекла или металла. Управление электронным потоком осуществляется посредством электродов, имеющихся внутри лампы. Хотя в большинстве приложений на смену электронным лампам пришли полупроводниковые приборы, лампы все еще находят применение в видеотерминалах, радиолокаторах, спутниковой связи и во многих других электронных приборах. В лампе имеется несколько проводящих элементов, называемых электродами. Эмиссию электронов в лампе осуществляет катод. Эта эмиссия вызывается либо нагревом катода, в результате которого электроны «закипают» и испаряются с его поверхности, либо воздействием света на катод. Движением эмитированных электронов управляют электрические поля, создаваемые другими электродами внутри лампы. В большинстве случаев они изолированы друг от друга и посредством проволочных выводов соединены с внешними схемами. Электроды, которые служат для управления движением электронов, называются сетками; электроды, на которые электроны собираются, называются анодами. В электронной лампе относительно просто управлять величиной, продолжительностью, частотой и другими характеристиками электронного потока. Эти простота и легкость управления делают ее ценным прибором в многочисленных приложениях.

Электронная пушка или прожектор – служит для создания направленного потока электронов в составе электронного луча или пучка лучей требуемой формы и интенсивности. Состоит из источника электронов – катода, модулятора, изменяющего интенсивность луча, и устройств его фокусировки. Используют в клистронах, электронно-оптических преобразователях, газовых лазерах, электронных микроскопах, установках для плавки и сварки металлов и другом подобном оборудовании.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) – устройство для воспроизведения изображения на люминесцентном экране; используется пучок электронов, получаемых с нагретого катода. Этот пучок тщательно фокусируется в луч, создающий на экране маленькое пятно и возбуждающий электроны люминофора экрана, что и приводит к излучению света. Этот луч отклоняется под действием электрического или магнитного поля, описывая при этом траектории на экране, а интенсивность луча можно изменять посредством управляющего электрода, меняя тем самым яркость пятна. Часть ЭЛТ, в которой создается сфокусированный электронный луч, называется электронным прожектором.

Электрочувствительность – повышенная чувствительность к компонентам электросмога – электромагнитным полям различного диапазона. Страдающим от электросмога чаще всего ставят диагноз «астено-вегетативный, или астенический синдром». При этом общие симптомы таковы: нарушение концентрации внимания, головные боли, слабость, потеря работоспособности, непреходящая усталость, приступы головокружения, плохой сон, потеря сил, аллергические реакции. Нервно-соматические реакции: функциональные нарушения центральной и вегетативной нервной системы, изменение электроактивности мозга – электроэнцефалограммы, неврастенические проявления, тремор – дрожание конечностей. Нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, нестабильность пульса и артериального давления.

Основной причиной электрочувствительности считают пониженный порог реакции тканей и систем организма на воздействие электромагнитных полей различных частот. Гипотезой, объясняющей действие электросмога, служит явление торможения электрическим и магнитным полем частоты выработки гормона мелатонина шишковидной железой – эпифизом в головном мозге у человека. Мелатонин регулирует биологические ритмы, в том числе околосуточный ритм.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.