Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (КВ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 18 страниц)
Электрон и дырка, притягиваясь друг к другу, могут образовать экситон Мотта (квазиатом), который проявляет себя в оптических спектрах кристаллов водородоподобными линиями поглощения (см. Экситон).
Поляроны. Взаимодействие электрона с колебаниями решётки приводит к её поляризации вблизи электрона. Иногда взаимодействие электрона с кристаллической решёткой настолько сильно, что движение электрона по кристаллу сопровождается волной поляризации. Соответствующая К. называется поляроном.
Электроны проводимости металла, взаимодействующие друг с другом и с полем ионов кристаллической решётки, эквивалентны газу К. со сложным законом дисперсии. Заряд каждой К. равен заряду свободного электрона, а спин равен 1/2. Их динамические свойства, обусловленные законом дисперсии, существенно отличаются от свойств обычных свободных электронов. Электроны проводимости – фермионы. В пространстве квазиимпульсов при Т = 0 К они заполняют область, ограниченную Ферми поверхностью. Возбуждение электронов проводимости означает появление пары: электрона «над» поверхностью Ферми и свободного места (дырки) «под» поверхностью. Электронный газ сильно вырожден не только при низких, но и при комнатных температурах (см. Вырожденный газ). Это обстоятельство определяет температурную зависимость большинства характеристик металла (в частности, линейную зависимость теплоёмкости от температуры при Т ® 0).
Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М., 1964; Займан Дж., Принципы теории твёрдого тела, пер. с англ., М., 1966; Лифшиц И. М., Квазичастицы в современной физике, в сборнике: В глубь атома, М., 1964; Рейф Ф., Сверхтекучесть и «Квазичастицы», в сборнике: Квантовая макрофизика, пер. с англ., М., 1967.
М. И. Каганов.
Квазиэлектронная автоматическая телефонная станция
Квазиэлектро'нная автомати'ческая телефо'нная ста'нция, телефонная станция, в которой установление соединения абонентов осуществляется быстродействующими коммутационными устройствами на герконах,ферридах и т.п. элементах, а управление ими – устройствами на электронных элементах (на интегральных схемахи т.д.).
Кваиси
Кваи'си, посёлок городского типа в Джавском районе Юго-Осетинской АО Грузинской ССР. Расположен на р. Джеджора (приток Риони), в 60 км к С.-З. от г. Цхинвали, с которым соединён автомобильной дорогой. Добыча свинцово-цинковых руд (Кваисское месторождение). Обогатительная фабрика.
Кваква
Ква'ква (Nycticorax nycticorax), птица семейства цапель отряда голенастых. Длина тела 60 см. Окраска оперения главным образом чёрная (с металлическим блеском), беловатая и серая. Распространена на Ю. Европы, Азии, Северной Америки, а также в Африке и Южной Америке; в СССР населяет юг Европейской части и Среднюю Азию; на зиму улетает в Африку. Держится по берегам рек, прудов, озёр. Деятельна ночью. Гнездится колониями, обычно на деревьях. В кладке 4—5 зеленоватых яиц, насиживают оба родителя 21—22 суток. Питается рыбой, лягушками, а также мелкими беспозвоночными животными.
Лит.: Птицы Советского Союза, под ред. Г. П. Дементьева и Н. А. Гладкова, т. 2, М., 1951.
Рис. к ст. Кваква.
Квакеры
Ква'керы (от англ. quakers, буквально – трясущиеся; первоначально употреблялось в ироническом смысле; самоназвание Society of Friends – общество друзей), члены религиозной христианской общины, основанной в середине 17 в. в Англии ремесленником Дж. Фоксом. К. отвергают институт священников и церковные таинства (человек, согласно учению К., может вступать в непосредственный союз с богом), проповедуют пацифизм, занимаются благотворительностью. Преследуемые английским правительством и англиканской церковью, многие общины К. начиная с 60-х гг. 17 в. эмигрировали в Северную Америку. В 1689 положение английской и американской К. было легализовано «Актом о терпимости». Вначале движение К. было чисто мелкобуржуазное по социальному составу участников; позже среди К. появились крупные капиталистические элементы. К началу 70-х гг. 20 в. общины К. насчитывали около 200 тыс. членов (главным образом в США, Великобритании, странах Восточной Африки).
Квакиутли
Квакиу'тли, квакиютли, индейское племя в провинции Британская Колумбия в Канаде. Численность около 4,5 тыс. человек (1967, оценка). К. двуязычны: говорят на своём языке, входящем в группу вакашских языков, и на английском. Ко времени прихода европейцев (18 в.) насчитывалось около 25 тыс. человек. Занимались главным образом рыболовством; зарождались отношения частной собственности, существовало патриархальное наследственное рабство. К. создали своеобразную культуру и искусство. В настоящее время живут в резервациях; основная их масса – рабочие рыбной и лесной промышленности. Религия – протестантизм, сохраняются также некоторые древние верования и культы.
Лит.: Народы Америки, т. 1, М., 1959; Linguistic and cultural affiliations of Canadian Indian Bands, Ottawa, 1967.
Квакши
Ква'кши (Hylidae), семейство бесхвостых земноводных. Длина тела от 2,5 до 13,5 см. 31 род. Распространены во всех частях света, но главным образом в Америке (в тропической части) и в Австралии. Многие К. ведут древесный образ жизни. Некоторые размножаются на деревьях, откладывая икру в пазухах листьев в накапливающуюся здесь дождевую воду; другие (филломедузы) откладывают икру в свёрнутые листья, свешивающиеся над водой. У представителей сумчатых К., или сумчатых лягушек, обитающих в тропической Америке, самки имеют на спине кожный карман (сумку), где помещается оплодотворённая икра, которая у одних видов находится здесь лишь на первых стадиях развития, у других – до превращения головастиков в лягушек. Наиболее обширный род – настоящие К. (род Hyla), содержит 350 видов. В СССР – 2 вида: обыкновенная К. (Н. arborea) и дальневосточная К. (Н. japonica). Обыкновенная К., или древесница, встречается на Украине (включая Крым) и на Кавказе. Длина тела до 5 см; окраска может меняться в зависимости от цвета окружающих предметов. У самцов на горле под кожей голосовой мешок, раздувающийся при квакании в виде пузыря. Весной самка откладывает в воду до 1000 икринок.
П. В. Терентьев.
Обыкновенная квакша.
Квалиметрия
Квалиме'трия (от лат. qualis – какой по качеству и ...метрия), научная область, объединяющая методы количественной оценки качества продукции. Основные задачи К.: обоснование номенклатуры показателей качества, разработка методов определения показателей качества продукции и их оптимизации, оптимизация типоразмеров и параметрических рядов изделий, разработка принципов построения обобщённых показателей качества и обоснование условий их использования в задачах стандартизации и управления качеством. К. использует математические методы: линейное, нелинейное и динамическое программирование, теорию оптимального управления, теорию массового обслуживания и т.п.
Лит.: «Стандарты и качество», 1970 № 11, с. 30—34.
Квалитативное (качественное) стихосложение
Квалитати'вное (ка'чественное) стихосложе'ние (от лат. qualitas – качество), тип стихосложения, в котором слоги соотносятся по ударности и безударности, а не по долготе, как в квантитативном (количественном) стихосложении. К. (к.) с. объединяет силлабическое, силлабо-тоническое и тоническое стихосложение. См. Стихосложение.
Квалификация
Квалифика'ция (от лат. qualis – какой по качеству и facio – делаю), 1) степень и вид профессиональной обученности работника, наличие у него знаний, умения и навыков, необходимых для выполнения им определённой работы. К. работников отражается в их тарификации (присвоении работнику в зависимости от его К. того или иного тарифного разряда). Присвоение тарифного разряда свидетельствует о пригодности работника к выполнению данного круга работ. В СССР К. работников, как правило, устанавливается специальной квалификационной комиссией в соответствии с требованиями тарифно-квалификационного справочника. Показателем К. работника, помимо разряда, может быть также категория или диплом, наличие звания и учёной степени. Занятие некоторых должностей допускается лишь при наличии диплома (должность врача, учителя). В СССР на предприятиях, в учреждениях и организациях создана система подготовки и повышения квалификации рабочих и служащих, где рабочие и служащие обучаются новым профессиям и специальностям и проходят обучение по повышению своей квалификации (см. Баланс трудовых ресурсов,Трудовые ресурсы). 2) Характеристика определённого вида работы, устанавливаемая в зависимости от её сложности, точности и ответственности. В СССР К. работы обычно определяется разрядом, к которому данный вид работы отнесён тарифно-квалификационным справочником. Определение К. работ важно при установлении тарифных ставок и должностных окладов работников. К. инженерно-технических работ и работ, выполняемых служащими и др. лицами, не занятыми непосредственно на производстве, определяется требованиями, предъявляемыми к занимаемой должности. 3) Характеристика предмета, явления, отнесение его к какой-либо категории, группе, например квалификация преступления.
Л. Ф. Бибик.
Квалификация преступления
Квалифика'ция преступле'ния, в уголовном праве установление и закрепление в соответствующих процессуальных актах точного соответствия признаков совершенного деяния тому или иному составу преступления, предусмотренному уголовным законом. К. п. является основанием для назначения меры наказания и для наступления иных правовых последствий совершенного преступления. Советская правовая наука рассматривает правильную К. п. как важный фактор соблюдения социалистической законности в уголовном судопроизводстве. Неправильная К. п., т. е. применение закона, не соответствующего фактическим обстоятельствам дела, искажает представление о характере совершенных преступлений и влечёт за собой вынесение неверного приговора. Ошибка в К. п. – основание для отмены или изменения приговора.
Квалифицированное большинство
Квалифици'рованное большинство', в отличие от простого большинства в 50% + 1, большинство в 2/3, 3/4 и т.д. голосов. Обычно требуется для принятия наиболее важных решений (например, для внесения изменений в конституционные законы). Конституция СССР устанавливает, что изменение Конституции производится по решению Верховного Совета СССР, принятому большинством не менее 1/3 голосов в каждой из его палат. К. б. требуется также при вынесении вердикта в суде присяжных.
Квалифицированное преступление
Квалифици'рованное преступле'ние, квалифицированный вид преступления, в уголовном праве преступление, имеющее один или несколько предусмотренных в законе признаков (отягчающих обстоятельств), которые указывают на его повышенную общественную опасность по сравнению с неквалифицированным (простым) видом того же преступления. Так, по советскому уголовному праву умышленное убийство из хулиганских побуждений (УК РСФСР, статья 102, пункт «б») – К. п. по сравнению с убийством без отягчающих обстоятельств (УК РСФСР, статья 103). Закон в статьях, устанавливающих наказание за отдельные виды преступлений, признаками К. п. считает повторность, наличие у виновного судимости, крупный размер причинённого ущерба, совершение преступления организованной группой и др. За К. п. устанавливается более строгое наказание.
Квалифицированный труд
Квалифици'рованный труд, труд, требующий специальной предварительной подготовки работника, наличия у него навыков, умения и знаний, необходимых для выполнения определённых видов работ. В отличие от неквалифицированного (простого) труда, К. т. выступает как сложный: один час его эквивалентен нескольким часам простого труда (см. Редукция труда). В соответствии с этим К. т. оплачивается выше, чем неквалифицированный (см. Труд,Заработная плата,Квалификация).
Кванго
Ква'нго, Куангу (Kwango, Cuango), река в Центральной Африке, в Анголе и Республике Заир. Крупнейший левый приток р. Касаи (бассейн р. Конго). Длина около 1200 км. Площадь бассейна 263,5 тыс. км2. Берёт начало на плато Лунда, течёт на С. в широкой и глубокой долине, образуя ряд порогов и водопадов. Главные притоки – Вамба и Квилу (справа). Подъём воды с сентябре – октябре по апрель, в сезон дождей; самые низкие уровни – в августе. Средний годовой расход воды в нижнем течении – 2,7 тыс. м3/сек. Судоходна в низовьях (от устья до порогов Кингуши, 307 км) и частично в среднем течении (между Кингуши и водопадом Франца-Иосифа, около 300 км). Рыболовство.
Кванджу
Кванджу', Кванчжу, город в Южной Корее. Административный центр провинции Чолла-Намдо. 403,7 тыс. жителей (1966). Транспортный узел. Торговый центр с.-х. района (равнина Йонсанган). Текстильная промышленность.
Квандо
Ква'ндо, Куанду (Kwando, Cuando), в нижнем течении – Линьянти, река в Анголе (в среднем течении пограничная между Анголой и Замбией), Намибии и Ботсване, правый приток Замбези. Длина около 800 км. Берёт начало на плато Бие, течёт в порожистом русле по саванновым лесам; в низовьях протекает по болотистой равнине, принимая справа один из рукавов р. Окаванго. Половодье в период дождей (октябрь – ноябрь).
Кванза
Ква'нза, Куанза (Kwanza, Cuanza), река в Анголе. Длина 960 км. Площадь бассейна 147,7 тыс. км2. Берёт начало на плоскогорье Бие, течёт на С., затем на С.-З. и З. в глубоко врезанной долине, образуя многочисленные пороги и водопады; в нижнем течении выходит на приморскую низменность и становится судоходной (на 258 км от устья). Впадает в Атлантический океан к Ю. от г. Луанда. Полноводна в период дождей. В среднем течении К. – ГЭС Камбамбе.
«Квант»
«Квант», ежемесячный физико-математический научно-популярный журнал АН СССР и АПН СССР. Издаётся с 1970 в Москве. Рассчитан на преподавателей средних школ и учащихся старших классов. Тираж около 34 тыс. экз. (1972). Главные редакторы (с 1970) академики И. К. Кикоин и А. Н. Колмогоров.
Квант действия
Квант де'йствия, то же, что Планка постоянная.
Квант света
Квант све'та (нем. Quant, от лат. quantum – сколько), количество (порция) электромагнитного излучения, которое в единичном акте способен излучить или поглотить атом или др. квантовая система; элементарная частица, то же, что фотон.
Квантиль
Кванти'ль, одна из числовых характеристик случайных величин, применяемая в математической статистике. Если функция распределения случайной величины Х непрерывна, то квантиль Kp порядка р определяется как такое число, для которого вероятность неравенства Х < Kp равна р. Из определения К. следует, что вероятность неравенства Kp < Х < Kp' равна p' – р. Квантиль K1/2 есть медиана случайной величины X. Квантили K1/4 и K3/4 называются квартилями, a K0,1, K0,2,..., K0,9 – децилями. Знание К. для подходяще выбранных значений р позволяет составить представление о виде функции распределения.
Например, для нормального распределения (рис.)
график функции Ф (х) можно вычертить по децилям: K0,1 = — 1,28; K0,2 = —0,84; K0,3 = – 0,52; K0,4 = – 0,25; K0,5 = 0; K0,6 = 0,25; K0,7 = 0,52; K0,8 = 0,84; K0,9 = 1,28. Квартили нормального распределения Ф (х) равны K1/4 = – 0,67;
Рис. к ст. Квантиль.
Квантитативное (количественное) стихосложение
Квантитати'вное (коли'чественное) стихосложе'ние (от лат. quantitas – количество), тип стихосложения, основанный на упорядоченном чередовании долгих и кратких слогов; то же, что и метрическое стихосложение.
Квантитативное ударение
Квантитати'вное ударе'ние, выделение ударных элементов слова или фразы при помощи увеличения их относительной длительности. Как правило, ударение складывается из взаимодействия нескольких компонентов. Языки, в которых ударение было бы чисто квантитативным, науке неизвестны; можно утверждать лишь, что в некоторых языках ударение является по преимуществу квантитативным. Например, ударение в русском языке, в котором ударный слог (и особенно гласный в нём) обладает большей относительной длительностью, чем безударный.
Квантование вторичное
Квантова'ние втори'чное, метод, применяемый в квантовой механике и квантовой теории поля для исследования систем, состоящих из многих или из бесконечного числа частиц (или квазичастиц). В этом методе состояние квантовой системы описывается при помощи т. н. чисел заполнения – величин, характеризующих среднее число частиц системы, находящихся в каждом из возможных состояний.
Метод К. в. особенно важен в квантовой теории поля в тех случаях, когда число частиц в данной физической системе не постоянно, а может меняться при различных происходящих в системе процессах. Поэтому важнейшей областью применения метода К. в. является квантовая теория излучения, квантовая теория элементарных частиц и систем различных квазичастиц. В теории излучения рассматриваются системы, содержащие световые кванты (фотоны), число которых меняется в процессах испускания, поглощения, рассеяния. В теории элементарных частиц необходимость применения метода К. в. связана с возможностью взаимных превращений частиц; таковы, например, процессы превращения электронов и позитронов в фотоны и обратный процесс (см. Аннигиляция и рождение пар). Наиболее эффективен метод К. в. в квантовой электродинамике – квантовой теории электромагнитных процессов, а также в теории твёрдого тела, базирующейся на представлении о квазичастицах. Менее эффективно применение К. в. для описания взаимных превращений частиц, обусловленных неэлектромагнитными взаимодействиями.
В математическом аппарате К. в. волновая функция системы рассматривается как функция чисел заполнения. При этом основную роль играют т. н. операторы, «рождения» и «уничтожения» частиц. Оператор уничтожения – это оператор, под действием которого волновая функция какого-либо состояния данной физической системы превращается в волновую функцию другого состояния с числом частиц на единицу меньше. Аналогично, оператор рождения увеличивает число частиц в этом состоянии на единицу. Принципиальная сторона метода К. в. не зависит от того, подчиняются ли частицы, из которых состоит система, Бозе – Эйнштейна статистике (например, фотоны) или Ферми – Дирака статистике (например, электроны и позитроны). Конкретный же математический аппарат метода, в том числе основные свойства операторов рождения и уничтожения, в этих случаях существенно различен вследствие того, что в статистике Бозе – Эйнштейна число частиц, которое может находиться в одном и том же состоянии, ничем не ограничено (так что числа заполнения могут принимать произвольные значения), а в статистике Ферми – Дирака в каждом состоянии может находиться не более одной частицы (и числа заполнения могут иметь лишь значения 0 и 1).
Метод К. в. был впервые развит английским физиком П. Дираком (1927) в его теории излучения и далее разработан сов. физиком В. А. Фоком (1932). Термин «К. в.» появился вследствие того, что этот метод возник позже «обычного», или «первичного», квантования, целью которого было выявить волновые свойства частиц. Необходимость последовательного учёта и корпускулярных свойств полей (поскольку корпускулярно-волновой дуализм присущ всем видам материи) привела к возникновению методов К. в.
Лит. см. при ст. Квантовая теория поля.
Квантование магнитного потока
Квантова'ние магни'тного пото'ка, макроскопическое квантовое явление, состоящее в том, что магнитный поток через кольцо из сверхпроводника с током может принимать только дискретные значения (см. Сверхпроводимость). Минимальное значение потока (квант потока) Ф = ch/2e @ 2.10–7гс×см2, где с — скорость света, h – Планка постоянная, е – заряд электрона. Магнитный поток в сверхпроводнике может быть равен только целому числу квантов потока. К. м. п. было теоретически предсказано Ф. Лондоном (1950), который получил для кванта потока значение ch/e. Эксперименты (1961) дали для кванта потока вдвое меньшее значение. Это явилось прекрасным подтверждением созданной к тому времени микроскопической теории сверхпроводимости, согласно которой сверхпроводящий ток обусловлен движением пар электронов.
Лит. см. при ст. Сверхпроводимость.
Квантование пространства-времени
Квантова'ние простра'нства-вре'мени, общее название обобщений теории элементарных частиц (квантовой теории поля), основанных на гипотезе о существовании конечных минимальных расстояний и промежутков времени, Ближайшей целью таких обобщений является построение непротиворечивой теории, в которой все физические величины получались бы конечными.
Представления о пространстве и времени, которые используются в современной физической теории, наиболее последовательно формулируются в относительности теорииА. Эйнштейна и являются макроскопическими, т. е. они опираются на опыт изучения макроскопических объектов, больших расстояний и промежутков времени. При построении теории, описывающей явления микромира, – квантовой механики и квантовой теории поля, – эта классическая геометрическая картина, предполагающая непрерывность пространства и времени, была перенесена на новую область без каких-либо изменений. Экспериментальная проверка выводов квантовой теории пока прямо не указывает на существование границы, за которой перестают быть применимыми классические геометрические представления. Однако в самой теории элементарных частиц имеются трудности, которые наводят на мысль, что, возможно, геометрические представления, выработанные на основе макроскопического опыта, неверны для сверхмалых расстояний и промежутков времени, характерных для микромира, что представления о физическом пространстве и времени нуждаются в пересмотре.
Эти трудности теории связаны с так называемой проблемой расходимостей: вычисления некоторых физических величин приводят к не имеющим физического смысла бесконечно большим значениям («расходимостям»). Расходимости появляются вследствие того, что в современной теории элементарные частицы рассматриваются как «точки», т. е. как материальные объекты без протяжённости. В простейшем виде это проявляется уже в классической теории электромагнитного поля (классической электродинамике), в которой возникает т. н. кулоновская расходимость – бесконечно большое значение для энергии кулоновского поля точечной заряженной частицы [из-за того, что на очень малых расстояниях r от частицы (г ® 0) поле неограниченно возрастает].
В квантовой теории поля не только остаётся кулоновская расходимость, но и появляются новые расходимости (например, для электрического заряда), также в конечном счёте связанные с точечностью частиц. (Условие точечности частиц в квантовой теории поля выступает в виде требования т. н. локальности взаимодействий: взаимодействие между полями определяется описывающими поля величинами, взятыми в одной и той же точке пространства и в один и тот же момент времени.) Казалось бы, расходимости легко устранить, если считать частицы не точечными, а протяжёнными, «размазанными» по некоторому малому объему. Но здесь существенные ограничения налагает теория относительности. Согласно этой теории, скорость любого сигнала (т. е. скорость переноса энергии, скорость передачи взаимодействия) не может превышать скорости света с. Предположение о том, что взаимодействие может передаваться со сверхсветовыми скоростями, приводит к противоречию с привычными (подтвержденными всем общечеловеческим опытом) представлениями о временной последовательности событий, связанных причинно-следственными соотношениями: окажется, что следствие может предшествовать причине. Конечность же скорости распространения взаимодействия невозможно совместить с неделимостью частиц: в принципе некоторой малой части протяжённой частицы можно было бы очень быстро сообщить столь мощный импульс, что данная часть улетела бы раньше, чем сигнал об этом дошёл бы до оставшейся части.
Т. о., требования теории относительности и причинности приводят к необходимости считать частицы точечными, Но представление о точечности частиц тесно связано с тем, какова геометрия, принимаемая в теории, в частности, основывается ли эта геометрия на предположении о принципиальной возможности сколь угодно точного измерения расстояний (длин) и промежутков времени. В обычной теории явно или чаще неявно такая возможность предполагается.
Во всех вариантах изменения геометрии большая роль принадлежит так называемой фундаментальной длине l, которая вводится в теорию как новая (наряду
с Планка постоянной h и скоростью света
с) универсальная постоянная. Введение фундаментальной длины l соответствует предположению, что измерение расстояний принципиально возможно лишь с ограниченной точностью порядка l (а времени – с точностью порядка l/c). Поэтому l называют также минимальной длиной. Если считать частицы неточечными, то их размеры выступают в роли некоторого минимального масштаба длины. Т. о., введение фундаментальной (минимальной) длины, в известном смысле, скрывает за собой неточечность частиц, что и даёт надежду на построение свободной от расходимостей теории.
Одна из первых попыток введения фундаментальной длины была связана с переходом от непрерывных координат х, у, z и времени t к дискретным: х ® n1l, y ® n2l, z ® n3l, t ® n4l/c, где n1, n2, n3, n4 — целые числа, которые могут принимать значения от минус бесконечности до плюс бесконечности. Замена непрерывных координат дискретными несколько напоминает правила квантования Бора в первоначальной теории атома (см. Атом) – отсюда и термин«К. п.-в.».
Если рассматривать большие расстояния и промежутки времени, то каждый «элементарный шаг» l или l/c можно считать бесконечно малым. Поэтому геометрия «больших масштабов» выглядит как обычная. Однако «в малом» эффект такого квантования становится существенным. В частности, введение минимальной длины l исключает существование волн с длиной l < l, т. е. как раз тех квантов бесконечно большой частоты n = с/l, а следовательно, и энергий e = hn, которые, как показывает квантовая теория поля, ответственны за появление расходимостей. Здесь наглядно проявляется то, как изменение геометрических представлений влечёт за собой важные физические следствия.
Введение указанным способом «ячеистого» пространства (с «ячейками» размера l) связано с нарушением изотропии пространства – равноправия всех направлений. Это один из существенных недостатков данной теории.
Подобно тому, как на смену боровской теории (в которой условия квантования постулировались) пришла квантовая механика (в которой квантование получалось как естественное следствие основных её положений), за первыми попытками К. п.-в. появились более совершенные варианты. Их общей чертой (и здесь выступает аналогия с квантовой механикой, в которой физическим величинам ставятся в соответстие операторы) является рассмотрение координат и времени как операторов, а не как обычных чисел. В квантовой механике формулируется важная общая теорема: если некоторые операторы не коммутируют между собой (т. е. в произведении таких операторов нельзя менять порядок сомножителей), то соответствующие этим операторам физические величины не могут быть одновременно точно определены. Таковы, например, операторы координаты и импульса частицы (операторы принято обозначать теми же буквами, что и соответствующие им физические величины, но сверху со «шляпкой»). Некоммутативность этих операторов является математическим отражением того факта, что для координаты и импульса частицы имеет место неопределённостей соотношение:
,
показывающее границы точностей, с которыми могут быть одновременно определены px и х. Частица не может иметь одновременно точно определённые координату и импульс: чем точнее определена координата, тем менее определённым является импульс, и наоборот (с этим связано вероятностное описание состояния частицы в квантовой механике).
При К. п.-в. некоммутирующими объявляются операторы, сопоставляемые координатам самих точек пространства и моментам времени. Некоммутативность операторов и, и и т.д. означает, что точное значение, например, координаты х в заданный момент времени t не может быть определено, так же как не может быть задано точное значение нескольких координат одновременно. Это приводит к вероятностному описанию пространства-времени. Вид операторов подбирается так, чтобы средние значения координат могли принимать лишь целочисленные значения, кратные фундаментальной длине l. Масштаб погрешностей (или неопределённость) координат определяется фундаментальной длиной.
В некоторых вариантах теории постулируется непереставимость операторов координат и операторов, описывающих поле. Это равносильно предположению о невозможности одновременного точного задания описывающих поле величин и точки пространства, к которой эти величины относятся (такого рода варианты часто называют теориями нелокализуемых состояний).
В большинстве известных попыток К. п.-в. сначала вводятся постулаты, касающиеся «микроструктуры» пространства-времени, а затем получившееся пространство «населяется» частицами, законы движения которых приводятся в соответствие с новой геометрией. На этом пути получен ряд интересных результатов: устраняются некоторые расходимости (однако иногда на их месте появляются новые), в некоторых случаях получается даже спектр масс элементарных частиц, т. е. предсказываются возможные массы частиц. Однако радикальных успехов получить пока не удалось, хотя методическая ценность проделанной работы несомненна. Представляется правдоподобным, что возникающие здесь трудности свидетельствуют о недостатках самого подхода к проблеме, при котором построение новой теории начинается с постулатов, касающихся «пустого» пространства (т. е. чисто геометрических постулатов, независимых от материи, это пространство «населяющей»).
Пересмотр геометрических представлений необходим – эта идея стала почти общепризнанной. Однако такой пересмотр должен, по-видимому, в гораздо большей мере учитывать неразрывность представлений о пространстве, времени и материи.
Лит.: Марков М. А., Гипероны и К-мезоны, М., 1958, §§33 и 34; Блохинцев Д. И., Пространство и время в микромире. М., 1970.
В. И. Григорьев.