АЭРОДИНАМИКА: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ - определение. Что такое АЭРОДИНАМИКА: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ
Diclib.com
Словарь ChatGPT
Введите слово или словосочетание на любом языке 👆
Язык:

Перевод и анализ слов искусственным интеллектом ChatGPT

На этой странице Вы можете получить подробный анализ слова или словосочетания, произведенный с помощью лучшей на сегодняшний день технологии искусственного интеллекта:

  • как употребляется слово
  • частота употребления
  • используется оно чаще в устной или письменной речи
  • варианты перевода слова
  • примеры употребления (несколько фраз с переводом)
  • этимология

Что (кто) такое АЭРОДИНАМИКА: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ - определение

БЕССТРУКТУРНАЯ ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА, КОТОРУЮ ДО НАСТОЯЩЕГО ВРЕМЕНИ НЕ УДАЛОСЬ ОПИСАТЬ КАК СОСТАВНУЮ
Фундаментальные частицы; Субэлементарная частица; Фундаментальные бозоны
  • Стандартную модель]]»
Найдено результатов: 226
АЭРОДИНАМИКА: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ      
К статье АЭРОДИНАМИКА
Аэродинамика описывается фундаментальными физическими законами механики сплошных сред. Эти законы называются "законами сохранения", так как они выражают свойство сохранения массы, энергии и импульса для каждого элементарного объема движущейся среды.
При использовании законов сохранения важную роль играет принцип относительности движения, сформулированный Галилео Галилеем (1564-1642), согласно которому сила, действующая на тело в воздушном потоке, зависит только от относительной скорости движений тела и воздуха и не зависит от того, движется ли тело в покоящемся воздухе или же воздух движется относительно неподвижного тела.
Применим законы сохранения не к отдельным молекулам, а к некоторому движущемуся элементарному объему среды, содержащему большое число молекул. Этот упрощенный подход представляется неизбежным, если вспомнить, что молекулы, помимо своего перемещения вместе с течением, совершают случайные движения, и законы, описывающие эти движения, должны учитывать столкновения между различными молекулами, в которых изменяются их направления движения, скорости и т.д. Рассмотрим, например, элементарный объем в форме кубика со стороной 0,01 мм, объем которого равен 10-6 мм3. В этом малом объеме все еще содержится 2,7?1010 молекул, и каждая из них движется случайно. Однако вследствие того, что объем содержит большое число молекул, он будет перемещаться со средней скоростью вдоль линий тока течения, изображенных на рис. 2.
Согласно другому условию, этот элементарный объем должен быть настолько мал, чтобы средние скорости в каждой его точке можно было считать приблизительно одинаковыми. Например, если рассматривается обтекание сферы диаметром 10 мм, то элементарный кубик со стороной 0,01 мм будет достаточно малым для того, чтобы он рассматривался как одно целое, перемещающееся вдоль линии тока.
Таким образом, мы рассматриваем элементарный объем среды, который достаточно велик для того, чтобы в нем содержалось большое число молекул, и достаточно мал по сравнению с "характерным масштабом" течения. На очень больших высотах, где плотность воздуха мала, понятие частицы среды теряет смысл, и приходится рассматривать движения отдельных молекул. Линии тока течения определяются как траектории частиц текущей среды. Линии тока могут быть визуализированы с помощью струек дыма, вдуваемого в воздушный поток.
В применении к рассматриваемым частицам текущей среды закон сохранения массы означает, что массовый поток воздуха, проходящего между линиями тока A и B на рис. 2, один и тот же, в каком бы месте он ни измерялся. Следовательно, поток воздуха через линию A1B1 такой же, как поток воздуха через линию A2B2. Этот закон называется еще уравнением неразрывности, и течение, удовлетворяющее этому условию, называется непрерывным течением.
Закон сохранения импульса является выражением второго закона Ньютона в применении к частицам текущей среды. Он может быть записан в следующей форме:
Сила = Изменение импульса за секунду.
Следствием этого закона является связь между давлением p, плотностью . и скоростью v. Если скорость течения достаточно мала (так что плотность можно считать постоянной всюду в поле течения), то выполняется следующее простое соотношение:
p + 1/2 ?v2 = const.
Эта формула, известная как закон Бернулли, была получена швейцарским математиком и инженером Даниилом Бернулли (1700-1782).
Течение, которое удовлетворяет этому уравнению, называется несжимаемым, поскольку оно применимо как к жидкостям, которые практически несжимаемы, так и к газам, если скорости их движения малы по сравнению со скоростью звука. Если скорость в какой-либо точке потока больше половины скорости звука, то расчеты по этой формуле будут содержать значительные погрешности. Такие течения называются сжимаемыми.
Третий закон сохранения, используемый для описания деталей поля течения, выражает условие сохранения энергии. Применительно к течениям можно рассматривать два рода кинетической энергии: энергию, связанную с основным (упорядоченным) течением, и энергию, соответствующую случайным движениям молекул. Энергию, связанную со структурой отдельных молекул и атомов, мы рассматривать не будем, так как ее влияние становится заметным лишь при очень высоких температурах.
В расчете на единицу объема кинетическая энергия упорядоченного движения записывается как 1/2 ?v2, тогда как кинетическая энергия случайных (неупорядоченных) движений равна ?cpT, где cp - удельная теплоемкость при постоянном давлении и T - абсолютная температура воздуха. Согласно закону сохранения энергии для установившихся течений, сумма отнесенных к единице объема энергиий упорядоченного и случайного движений сохраняет постоянное значение:
срT + 1/2 v2 = const.
Из этого уравнения энергии видно, что если скорость течения v увеличивается, то его температура T уменьшается.
Параметры течения и движущегося тела. Силу, действующую на движущееся тело, можно выразить с помощью некоторого безразмерного параметра. Этот параметр получается, если силу отнести к некоторой комбинации существенных характеристик среды и течения, также имеющей размерность силы. По второму закону Ньютона сила F равна произведению массы на ускорение и имеет размерность ml/t 2, где m - масса, выраженная в кг, l - длина и t - время (с). Величиной, имеющей размерность силы, является произведение плотности ?, квадрата скорости движения тела в среде v2 и площади S. Искомый безразмерный параметр, который называется коэффициентом силы, определяется следующим соотношением:
Множитель 1/2 вводится из соображений удобства, так как такой же множитель содержится в уравнении Бернулли, приведенном выше. Сила как векторная величина, характеризуется своими компонентами, имеющими различные направления. Соответственно этому различают три коэффициента сил: коэффициент подъемной силы (нормальной к скорости набегающего потока), коэффициент силы сопротивления (направленной вдоль скорости набегающего потока) и коэффициент боковой силы (ортогональной двум предыдущим).
Сам коэффициент силы зависит от других безразмерных параметров. Одним из них является число Рейнольдса Re, введенное английским инженером Осборном Рейнольдсом (1842-1912). Этот критерий определяется формулой
Здесь . - коэффициент вязкости, имеющий размерность m/lt.
Длина l, входящая в определение критерия Рейнольдса, является характерным масштабом течения. Для течения около сферы в качестве l можно взять диаметр сферы, для самолета это хорда крыла, а для трубы - ее диаметр. Это означает, что можно сравнивать числа Рейнольдса для течений различных сред (с различными значениями . и ?) около двух сфер или двух геометрически подобных самолетов. Однако не имеет смысла сравнивать числа Рейнольдса течений около сферы и около самолета, так как эти тела не являются геометрически подобными и нельзя определить один масштаб длины, устанавливающий соответствие между этими двумя видами течений. Сопоставление чисел Рейнольдса для течений около двух сфер может служить указанием об относительном влиянии вязкости среды на характер течения.
Вторым определяющим критерием является число Маха M,
M = v/a,
введенное австрийским физиком Эрнстом Махом (1838-1916). Число Маха может служить мерой влияния сжимаемости на аэродинамические характеристики тел.
Излагаемые здесь сведения касаются главным образом влияния чисел Рейнольдса и Маха на аэродинамические характеристики, т.е. на подъемную силу и сопротивление крыльев и других элементов самолета. Ниже будет показано, что каждое из этих чисел определяет некоторые особенности обтекания, соответствующие высоким или низким значениям размера тела, скорости или высоты полета.
Законы Вревского         
Вревского законы
Законы Вревского — законы, предложенные Михаилом Степановичем Вревским, описывающие зависимость состава равновесных жидкой и паровой фаз двойных систем от температуры (давления). Основываются на общих термодинамических соотношениях, устанавливающих условия равновесия в двухфазных системах, частным случаем которых является равновесие жидкость — пар.
Хлебные раздачи в Древнем Риме         
Leges frumentariae; Аннонарные законы; Frumentationes; Фрументарные законы
Хлебные раздачи в Древнем Риме — государственная политика обеспечения населения города Рима хлебом — как с помощью его продажи римским гражданам по сниженным ценам, так и путём бесплатных раздач. Данную политику регулировала совокупность древнеримских законов под условным названием (фрументация) или (букв. «хлебные законы»)
Вревского законы         
Вревского законы

вместе с законами Д. П. Коновалова лежат в основе термодинамической теории двойных систем типа раствор - пар; установлены М. С. Вревским (См. Вревский) (1911). В. з. в количественной форме выражают влияние теплот испарения компонентов на изменение состава пара растворов с температурой.

ХАММУРАПИ ЗАКОНЫ         
  • Карта с границами Месопотамии и Вавилонии
  • Вавилонские ремесленники. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • Сельскохозяйственные работы в Вавилонии
  • Вавилонская жрица с торговым караваном. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • Э. Лонга]]''
  • center
  • Конус с описанием реформ Урукагины
  • Деталь стелы с Законами
  • Страница автографического издания клинописи Законов
  • x210px
  • x210px
  • Деталь стелы с Законами
  • x180px
  • Деталь стелы с Законами
  • Деталь стелы с Законами
  • x210px
  • x210px
  • Деталь стелы с Законами
  • x180px
  • x180px
  • Деталь стелы с Законами
  • Деталь стелы с Законами
  • Клинопись Законов
  • x210px
  • x210px
  • Деталь стелы с Законами
  • Деталь стелы с Законами
  • Указание на стертую часть текста (лакуну) в автографическом издании Законов
  • Труд по уголовному праву в Законах Хаммурапи
  • 159px
  • 162px
  • Барельеф на стеле
  • Женская голова из Месопотамии
  • Капитолий]], [[Вашингтон]]
  • Глиняная табличка с фрагментом Законов
  • Фридрих Делич
  • «Hammurabi’s Gesetz»
  • Жак де Морган
  • 161px
  • Труд по семейному праву в Законах Хаммурапи
  • Законы в переводе Ж. Боттеро
  • Вавилонские меры серебра — ману и шиклу
  • Четвёртый том «Mémoires de la Délégation en Perse» — первая полная публикация Законов Хаммурапи
  • Стела с Законами Хаммурапи в Лувре
  • x180px
  • Табличка с текстом пролога к Законам
  • Пролог Законов Липит-Иштара
  • Глиняная табличка с текстом договора
  • x180px
  • Законы Липит-Иштара
  • Ю. Б. Корякова]]
  • 156px
  • Публикация Роулинсона, 1866
  • Законы Эшнунны. ''Современное издание''
  • Реформы Урукагины. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • Роллена]]''
  • Рабы в древней Месопотамии. ''Иллюстрация из The monuments and the Old Testament: evidence from ancient records, 1900''
  • 158px
  • У. Симпсона]]''
  • Суд Хаммурапи. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • 167px
ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЙ СВОД СТАРОВАВИЛОНСКОГО ПЕРИОДА, СОЗДАННЫЙ ПРИ ЦАРЕ ХАММУРАПИ В 1750-Х ГОДАХ ДО Н. Э.
Хаммурапи законы; Кодекс Хаммурапи; Законы Хамураппи; Законник Хаммурапи; Кодекс царя Хаммурапи; Свод законов Хаммурапи; Судебник Хаммурапи; Законы Уруинмгины; Законы Уруинимгины
см. в ст. Хаммурапи.
Хаммурапи законы         
  • Карта с границами Месопотамии и Вавилонии
  • Вавилонские ремесленники. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • Сельскохозяйственные работы в Вавилонии
  • Вавилонская жрица с торговым караваном. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • Э. Лонга]]''
  • center
  • Конус с описанием реформ Урукагины
  • Деталь стелы с Законами
  • Страница автографического издания клинописи Законов
  • x210px
  • x210px
  • Деталь стелы с Законами
  • x180px
  • Деталь стелы с Законами
  • Деталь стелы с Законами
  • x210px
  • x210px
  • Деталь стелы с Законами
  • x180px
  • x180px
  • Деталь стелы с Законами
  • Деталь стелы с Законами
  • Клинопись Законов
  • x210px
  • x210px
  • Деталь стелы с Законами
  • Деталь стелы с Законами
  • Указание на стертую часть текста (лакуну) в автографическом издании Законов
  • Труд по уголовному праву в Законах Хаммурапи
  • 159px
  • 162px
  • Барельеф на стеле
  • Женская голова из Месопотамии
  • Капитолий]], [[Вашингтон]]
  • Глиняная табличка с фрагментом Законов
  • Фридрих Делич
  • «Hammurabi’s Gesetz»
  • Жак де Морган
  • 161px
  • Труд по семейному праву в Законах Хаммурапи
  • Законы в переводе Ж. Боттеро
  • Вавилонские меры серебра — ману и шиклу
  • Четвёртый том «Mémoires de la Délégation en Perse» — первая полная публикация Законов Хаммурапи
  • Стела с Законами Хаммурапи в Лувре
  • x180px
  • Табличка с текстом пролога к Законам
  • Пролог Законов Липит-Иштара
  • Глиняная табличка с текстом договора
  • x180px
  • Законы Липит-Иштара
  • Ю. Б. Корякова]]
  • 156px
  • Публикация Роулинсона, 1866
  • Законы Эшнунны. ''Современное издание''
  • Реформы Урукагины. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • Роллена]]''
  • Рабы в древней Месопотамии. ''Иллюстрация из The monuments and the Old Testament: evidence from ancient records, 1900''
  • 158px
  • У. Симпсона]]''
  • Суд Хаммурапи. ''Иллюстрация из Hutchinson’s story of the nations, 1914''
  • 167px
ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЙ СВОД СТАРОВАВИЛОНСКОГО ПЕРИОДА, СОЗДАННЫЙ ПРИ ЦАРЕ ХАММУРАПИ В 1750-Х ГОДАХ ДО Н. Э.
Хаммурапи законы; Кодекс Хаммурапи; Законы Хамураппи; Законник Хаммурапи; Кодекс царя Хаммурапи; Свод законов Хаммурапи; Судебник Хаммурапи; Законы Уруинмгины; Законы Уруинимгины

свод законов Вавилонии (См. Вавилония), созданный в конце царствования Хаммурапи около 1760 до н. э.; важнейший памятник древневосточного рабовладельческого права. Оригинальный текст законов, начертанный клинописью на диоритовой стеле, был найден в 1901-02 при раскопках на месте столицы древнего Элама - г. Сузы, куда он, видимо, был увезён эламитянами в качестве военного трофея. Хранится в Лувре. Известно также много фрагментов более поздних копий этих законов, найденных при раскопках Суз, Ниневии (См. Ниневия) и др. городов Месопотамии.

Текст Х. з. состоит из пролога, 282 статей и эпилога. Они отражали сравнительно высокую ступень развития классовой и социальной дифференциации. Хотя клинописное право не знало деления на гражданское и уголовное, статьи сгруппированы тематически (предметно): процесс, собственность, царская служба, брак и семья, обязательства и т.д., причём каждая тема трактуется как с уголовно-правовой, так и с гражданско-правовой точки зрения. Субъектами права признаются свободный общинник (авилум - "человек") и неполноправный свободный, находящийся на царской службе (мушкенум - "падающий ниц"). Некоторыми правами (право на развод и возвращение приданого) пользовались также свободные женщины. Рабы и дети рассматривались лишь как объекты права. В Х. з. уделялось особое внимание укреплению власти рабовладельцев над рабами, частной собственности вообще и охране интересов царских служилых людей. По этим законам можно сделать вывод о весьма значительном развитии товарно-денежных отношений в Вавилонии. Х. з. в научной литературе рассматриваются либо как сборник действовавшего права (это наиболее вероятная точка зрения), либо как юридический трактат, изображающий картину "социальной справедливости", либо как отчёт царя Хаммурапи перед богами о своей деятельности. На Х. з., возможно, оказали влияние более древние (20-19 вв. до н. э.) законы из Ура (См. Ура-Тюбе), Эшнунны (См. Эшнунна) и Исина. Х. з. повлияли на позднейшее законодательство древней Передней Азии. Рус. пер. Х. з. см.: "Вестник древней истории", 1952, № 3; "Хрестоматия по истории Древнего Востока", 1963, с. 196-219.

Лит.: Gadd C. J., Hammurabi and the end of his dynasty, Camb., 1965; Gordon C. H., Hammurabi's code, N. Y., 1957; Code de Hammurapi, Limoges, 1973.

Ньютона законы механики         
  • Страница «Начал» Ньютона с аксиомами механики
ТРИ ОСНОВНЫЕ АКСИОМЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ
Ньютоновские уравнения; Ньютона законы механики; Законы механики Ньютона; Закон действия и противодействия; 3-й закон Ньютона

три закона, лежащие в основе т. н. классической механики (См. Механика). Сформулированы И. Ньютоном (1687). Первый закон: "Всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние". Второй закон: "Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует". Третий закон: "Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны".

Н. з. м. появились как результат обобщения многочисленных наблюдений, опытов и теоретических исследований Г. Галилея, Х. Гюйгенса, самого Ньютона и др.

Согласно современным представлениям и терминологии, в первом и втором законах под телом следует понимать материальную точку (См. Материальная точка), а под движением - движение относительно инерциальной системы отсчёта (См. Инерциальная система отсчёта). Математическое выражение второго закона в классической механике имеет вид: или mω = F, где m - масса точки, υ - её скорость, a ω - ускорение, F - действующая сила (см. Динамика).

Н. з. м. перестают быть справедливыми для движения объектов очень малых размеров (элементарные частицы) и при движениях со скоростями, близкими к скорости света. См. Квантовая механика, Относительности теория.

Лит.: Галилей Г., Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению. Соч., [пер. с лат.], т. 1, М. - Л., 1934; Ньютон И., Математические начала натуральной философии, пер. с лат., в кн.: Крылов А. Н., Собр. трудов, т. 7, М. - Л., 1936, См. также лит. при ст. Механика.

С. М. Тарг.

СОХРАНЕНИЯ ЗАКОНЫ         
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ
Сохранения законы; Закон сохранения
законы, согласно которым численные значения некоторых физических величин не изменяются с течением времени при различных процессах. Важнейшие законы сохранения - законы сохранения энергии, импульса, момента количества движения, электрического заряда. Кроме этих строгих законов сохранения существуют приближенные законы сохранения, которые справедливы лишь для определенного круга процессов; напр., сохранение четности нарушается лишь слабыми взаимодействиями.
Дальтона законы         
Закон Дальтона; Дальтона законы

физические закономерности, которым подчиняются свойства газовых смесей. 1) Давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме их парциальных давлений (См. Парциальное давление). Объяснение закона дается молекулярно-кинетической теорией идеальных газов; приближённо он применим и к реальным газам при температурах и давлениях, далёких от критических значений. 2) При постоянной температуре Растворимость каждого из компонентов газовой смеси в данной жидкости пропорциональна его парциальному давлению над жидкостью (т. е. каждый газ растворяется так, как если бы он находился один в данном объёме). Этот закон является важным дополнением к Генри закону, согласно которому растворимость индивидуального газа пропорциональна его давлению. Применим к газам, поведение которых близко к поведению идеального газа, и лишь при условии, что растворимость газа невелика. Д. з. открыты в 1801 и 1803 Дж. Дальтоном.

Сохранения законы         
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ
Сохранения законы; Закон сохранения

физические закономерности, согласно которым численные значения некоторых физических величин не изменяются со временем в любых процессах или в определённом классе процессов. Полное описание физической системы возможно лишь в рамках динамических законов, которые детально определяют эволюцию системы с течением времени. Однако во многих случаях динамический закон для данной системы неизвестен или слишком сложен. В такой ситуации С. з. позволяют сделать некоторые заключения о характере поведения системы. Важнейшими С. з., справедливыми для любых изолированных систем, являются законы сохранения энергии, количества движения (импульса), момента количества движения и электрического заряда. Кроме всеобщих, существуют С. з., справедливые лишь для ограниченных классов систем и явлений.

Идея сохранения появилась сначала как чисто философская догадка о наличии неизменного, стабильного в вечно меняющемся мире. Ещё античные философы-материалисты пришли к понятию материи - неуничтожимой и несотворимой основы всего существующего (Анаксагор, Эмпедокл, Демокрит, Эпикур, Лукреций). С другой стороны, наблюдение постоянных изменений в природе приводило к представлению о вечном движении материи как важнейшем её свойстве (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен, Гераклит Эфесский, Левкипп, Демокрит). С появлением математической формулировки механики на этой основе появились законы сохранения массы (М. В. Ломоносов, А. Лавуазье) и механической энергии (Г. Лейбниц). Затем Ю. Р. Майером, Дж. Джоулем (См. Джоуль) и Г. Гельмгольцем был экспериментально открыт закон сохранения энергии в немеханических явлениях. Т. о., к середине 19 в. оформились законы сохранения массы и энергии, которые трактовались как сохранение материи и движения.

Однако в начале 20 в. оба эти С. з. подверглись коренному пересмотру в связи с появлением специальной теории относительности (см. Относительности теория), которая заменила классическую, ньютоновскую, механику при описании движений с большими (сравнимыми со скоростью света) скоростями. Оказалось, что Масса, определяемая по инерционным свойствам тела, зависит от его скорости и, следовательно, характеризует не только количество материи, но и её движение. С другой стороны, и понятие энергии подверглось изменению: полная энергия (Е) оказалась пропорциональной массе (m), согласно известному соотношению Эйнштейна Е = mс2 (с - скорость света). Т. о., закон сохранения энергии в специальной теории относительности естественным образом объединил законы сохранения массы и энергии, существовавшие в классической механике; по отдельности эти законы не выполняются, т. е. невозможно охарактеризовать количество материи, не принимая во внимание её движения.

Эволюция закона сохранения энергии показывает, что С. з., будучи почерпнуты из опыта, нуждаются время от времени в экспериментальной проверке и уточнении. Нельзя быть уверенным, что данный закон или его конкретная формулировка останутся справедливыми всегда, несмотря на расширение пределов человеческого опыта. Закон сохранения энергии интересен ещё и тем, что в нём теснейшим образом переплелись физика и философия. Этот закон, всё более уточняясь, постепенно превратился из неопределённого и абстрактного философского высказывания в точную количественную формулу. Другие С. з. возникали сразу в количественной формулировке. Таковы законы сохранения импульса, момента количества движения, электрического заряда, многочисленные законы сохранения в теории элементарных частиц (См. Элементарные частицы). В современной физике С. з. - необходимая составная часть рабочего аппарата.

Большую роль С. з. играют в квантовой теории, в частности в теории элементарных частиц. Например, С. з. определяют Отбора правила, согласно которым некоторые реакции с элементарными частицами (именно те, которые привели бы к нарушению С. з.) не могут осуществляться в природе. Кроме С. з., имеющихся и в физике макроскопических тел (сохранение энергии, импульса, момента, электрического заряда), в теории элементарных частиц возникло много специфических С. з., позволяющих объяснить экспериментально наблюдаемые правила отбора. Таковы законы сохранения барионного заряда (См. Барионный заряд) и лептонного заряда (См. Лептонный заряд), являющиеся точными, т. е. выполняющимися во всех видах взаимодействий, во всех процессах. Кроме точных, в теории элементарных частиц существуют и приближённые С. з., выполняющиеся в одних процессах и нарушающиеся в других. Такие С. з. имеют смысл, если можно точно указать класс процессов и явлений, в которых они выполняются. Примером приближённых С. з. являются законы сохранения странности (См. Странность) (или Гиперзаряда), изотопического спина (см. Изотопическая инвариантность), чётности (См. Чётность). Все эти законы строго выполняются в процессах, протекающих за счёт сильных взаимодействий (См. Сильные взаимодействия) (с характерным временем 10-23-10-24 сек), но нарушаются в процессах слабых взаимодействий (См. Слабые взаимодействия) (характерное время которых примерно 10-10 сек). Электромагнитные взаимодействия нарушают закон сохранения изотопического спина. Т. о., исследования элементарных частиц вновь напомнили о необходимости проверять существующие С. з. в каждой области явлений.

С. з. тесно связаны со свойствами симметрии физических систем. При этом симметрия понимается как инвариантность физических законов относительно некоторых преобразований входящих в них величин (см. Симметрия в физике). Наличие симметрии приводит к тому, что для данной системы существует сохраняющаяся физическая величина (см. Нётер теорема). Т. о., если известны свойства симметрии системы, можно найти для неё законы сохранения, и наоборот.

Как уже было сказано, С. з. механических величин (энергии, импульса, момента) обладают всеобщностью. Это связано с тем, что соответствующие симметрии можно рассматривать как симметрии пространства-времени (мира), в котором движутся материальные тела. Так, сохранение энергии связано с однородностью времени, т. е. с инвариантностью физических законов относительно изменения начала отсчёта времени (сдвигов во времени). Сохранение импульса и момента количества движения связано соответственно с однородностью пространства (инвариантность относительно пространственных сдвигов) и изотропностью пространства (инвариантность относительно вращений пространства). Поэтому проверка механических С. з. есть проверка соответствующих фундаментальных свойств пространства-времени. Долгое время считалось, что, кроме перечисленных элементов симметрии, пространство-время обладает зеркальной симметрией, т. е. инвариантно относительно пространственной инверсии (См. Пространственная инверсия). Тогда должна была бы сохраняться пространственная чётность. Однако в 1957 было экспериментально обнаружено несохранение чётности в слабых взаимодействиях, поставившее вопрос о пересмотре взглядов на глубокие свойства геометрии мира.

В связи с развитием теории тяготения (См. Тяготение) намечается дальнейший пересмотр взглядов на симметрии пространства-времени и фундаментальные С. з. (в частности, законы сохранения энергии и импульса).

М. Б. Менский.

Википедия

Фундаментальная частица

Фундамента́льная части́ца — бесструктурная элементарная частица, которую до настоящего времени не удалось описать как составную. Частицы, которые в настоящее время считаются элементарными, включают фундаментальные фермионы (кварки, лептоны, антикварки и антилептоны), которые обычно представляют собой «частицы вещества» и «частицы антивещества», а также фундаментальные бозоны (калибровочные бозоны и бозон Хиггса), которые, как правило, являются «частицами силы», которые опосредуют взаимодействия между фермионами. Частица, содержащая две или более элементарных частиц, представляет собой составную частицу.

Обычная материя состоит из атомов, когда-то считавшихся элементарными частицами — в переводе с греческого «атом» означает «неделимый, неразрезаемый», хотя существование атома оставалось спорным примерно до 1910 года, так как некоторые ведущие физики рассматривали молекулы как математические иллюзии, а материя в конечном итоге состояла из энергии. Субатомные составляющие атома были определены в начале 1930-х годов; электроны и протоны, наряду с фотоном, частицей электромагнитного излучения. В то время недавнее появление квантовой механики радикально изменило концепцию частиц, так как отдельная частица могла бы, казалось бы, охватить поле, как волна. Этот парадокс все ещё не получил удовлетворительного объяснения.

С помощью квантовой теории было обнаружено, что протоны и нейтроны содержат кварки (верхний и нижний), считающиеся элементарными частицами. В пределах молекулы электрон имеет три степени свободы (заряд, спин, орбиталь), которые можно отделить с помощью волновой функции на три квазичастицы (холон, спинон, орбитон). Тем не менее, свободный электрон, который не вращается вокруг атомного ядра и не имеет орбитального движения, кажется неделимым и остается элементарной частицей.

Приблизительно в 1980 году статус элементарной частицы как действительно элементарного — конечной составляющей вещества — был в основном отвергнут для более практического взгляда, который воплотился в Стандартную модель физики элементарных частиц, известную как наиболее экспериментально успешную теорию науки. Многие разработки и теории за пределами Стандартной модели, включая популярную суперсимметрию, удваивают число элементарных частиц, выдвигая гипотезу о том, что каждая известная частица ассоциируется с «теневым» партнёром гораздо более массивным, хотя все такие суперпартнёры остаются нераскрытыми. Между тем элементарный бозон, опосредующий гравитацию (гравитон), остается гипотетическим. Кроме того, как показывают гипотезы, пространство-время, вероятно, квантуется, поэтому, скорее всего, существуют «атомы» пространства и самого времени.

Что такое АЭРОДИНАМИКА: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ - определение