Юный техник 1971-08, страница 31

физики часто используют для обозначения одних и тех же величин несколько знаков. Но обычно это либо одни и те же буквы, только из разных алфавитов, либо соседи из одного алфавита. Например, время обозначают буквой t и греческой т (тау), площадь — латинской S и греческой а (сигма), скорость — латинскими a, v, w.

В физике так много разделов, что букв не хватает и часто в одном разделе буква означает одно, а в соседнем — совсем другое. К (лямбда) в теории волн означает длину волны, а в теории упругости — коэффициент Лямэ, в молекулярной физике — поверхностное натяжение, а в физической оптике — постоянная Стефана — Больцмана. Поэтому для полной ясности физики всегда пишут, что обозначает у них каждая буква.

Сегодня мы помещаем первую статью из цикла, посвященного математической символике. Мы попытаемся раскрыть секреты загадочных значков, которыми усеяны страницы физико-математических книг и журналов, расскажем о чудесных превращениях некоторых букв в знаки математических операций, о физических

законах, в которых используются жильцы алфавита — от альфы до омеги.

Наш первый рассказ посвящен первым трем буквам латинского алфавита — Аа, ВЬ, Сс. Обычно они обозначают произвольные данные величины. Из школы вы знаете, что квадратное уравнение в общем виде записывается как ах² + Ьх + с = О,

— ь ± - 4ас

а решение его: х=-- про-

стейший пример, но даже он позволяет увидеть красоту буквенной записи. Красота заключается как раз в том, что решение записано в виде формулы. Именно буквы создают формулу — теперь, чтобы решить любое квадратное уравнение, достаточно его коэффициенты подставить в формулу вместо букв.

Подлинным творцом алгебраических формул был французский математик Франсис Виет. Именно он в 1591 году впервые стал произвольные заданные постоянные обозначать прописными согласными буквами латинского алфавита В, D, С. Неизвестные, или, иначе, искомые величины Виет обозначал прописными гласными буквами А, Е, О.

N, О, Р, Q, R, S, Т, U, V, W, X, Y, Z

волн порядка 10—15 м/ сек и температуры за фронтом волны порядка 10000°. Еще более высокие скорости и температуры удается получить, ионизируя газ и ускоряя его в импульсном магнитном поле.

Специальное оборудование, применяемое вместе с ударными трубами, позволяет измерять скорость волн, плотность газа, степень диссоциации. На основании этих данных можно судить о том, как протекают релаксационные процессы. Многие важные сведения о ходе химических реакций получены с помощью ударных труб.

В твердых телах ударные волны создают с помощью взрыва. Таким способом достигнуты в настоящее время рекордные давления — до десятка миллионов атмосфер. И это далеко не предел. Если вместо химического взрыва использовать ядерный, давление можно было бы увеличить в десятки раз.

Но ударное сжатие имеет существенный недостаток: оно очень кратковременно и, стало быть, требует специальной быстродействующей измерительной техники.

Но зачем нужны такие большие давления? Оказывается, благодаря им, а также высоким температурам с веществами происходят важнце превращения, которые уже сейчас нашли применение в промышленности. Первый и самый интересный пример — получение искусственных алмазов. Переход «графит — алмаз» происходит при динамическом сжатии во много миллионов раз скорее, чем при статическом. Другим примером может служить полимеризация некоторых соединений в ударных волнах. Исследовать вещества в условиях высоких давлений нужно геофизикам, которые изучают внутренние области нашей планеты — они находятся в состоянии сильного сжатия.

Ударные волны играют важную роль и в астрофизике. С ними связывают возникновение частиц очень высоких энергий в космических лучах. Как показывает расчет, ударная волна, выходящая из глубины звезды на ее поверхность, во много раз усиливает свою интенсивность. В результате внешний слой звезды приобретает огромную кинетическую энергию и может оторваться от звезды. Звезда как бы сбрасывает с себя оболочку, состоящую из заряженных частиц высокой энергии.

Ударные волны принимают участие и в менее грандиозных космических процессах. Они возникают при столкновении метеоров с поверхностью небесных тел, производят ионизацию межзвездного газа, вызывают магнитные бури при вспышках на Солнце.

ii