Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (МЕ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 99 (всего у книги 105 страниц)
Механика развития
Меха'ника разви'тия, раздел биологии, изучающий причинные механизмы индивидуального развития организмов. Основанная в 80-х гг. 19 в. немецким учёным В. Ру М. р. бурно развивалась в 1-й трети 20 в. Начиная с 40-х гг. в результате сближения М. р., цитологии, генетики, эмбриологии, экспериментальной морфологии, биохимии и молекулярной биологии возникла синтетическая область исследования – биология развития .
Механика сплошной среды
Меха'ника сплошно'й среды', раздел механики, посвященный изучению движения и равновесия газов, жидкостей и деформируемых твёрдых тел. К М. с. с. относятся: гидроаэромеханика , газовая динамика , упругости теория , пластичности теория и др. Основное допущение М. с. с. состоит в том, что вещество можно рассматривать как непрерывную, сплошную среду, пренебрегая его молекулярным (атомным) строением, и одновременно считать непрерывным распределение в среде всех её характеристик (плотности, напряжений, скоростей частиц и др.). Это оправдывается тем, что размеры молекул ничтожно малы по сравнению с размерами частиц, которые рассматриваются при теоретических и экспериментальных исследованиях в М. с. с. Поэтому можно применить в М. с. с. хорошо разработанный для непрерывных функций аппарат высшей математики.
Исходными в М. с. с. при изучении любой среды являются: 1) уравнения движения или равновесия среды, получаемые как следствие основных законов механики, 2) уравнение неразрывности (сплошности) среды, являющееся следствием закона сохранения массы, 3) уравнение энергии. Особенности каждой конкретной среды учитываются т. н. уравнением состояния или реологическим уравнением (см. Реология ), устанавливающим для данной среды вид зависимости между напряжениями или скоростями изменения напряжений и деформациями или скоростями деформаций частиц. Характеристики среды могут также зависеть от температуры и др. физико-химических параметров; вид таких зависимостей должен устанавливаться дополнительно. Кроме того, при решении каждой конкретной задачи должны задаваться начальные и граничные условия, вид которых тоже зависит от особенностей среды.
М. с. с. находит огромное число важных приложений в различных областях физики и техники.
Лит.: Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Механика сплошных сред, 2 изд., М., 1954 (Теоретическая физика); Седов Л. И., Механика сплошной среды, т. 1—2, М., 1973.
С. М. Тарг.
Механика сыпучих сред
Меха'ника сыпу'чих сред, раздел механики сплошной среды , в котором исследуются равновесие и движение сыпучих сред (песчаных, глинистых и др. грунтов, зерна и т. д,). Задача М. с. с. – главным образом определение давления грунтов на опорные стенки, формы возможных поверхностей сползания откосов, вычисление необходимой глубины фундаментов, определение давления зерна на стены элеваторов, изучение волновых процессов в грунтах при динамических нагружениях и т. д. Одним из основных разделов М. с. с. является механика грунтов .
«Механика твёрдого тела»
«Меха'ника твёрдого те'ла», «Известия АН СССР. Механика твёрдого тела», научный журнал, орган Отделения механики и процессов управления АН СССР. Выходит в Москве с 1966. В 1966—68 назывался «Инженерный журнал. Механика твёрдого тела». С 1969 – «М. т. т.». Публикует теоретические и экспериментальные исследования в области механики недеформируемого твёрдого тела, деформируемой твёрдой среды, конструкций и их элементов. Освещает вопросы динамики системы материальных точек и абсолютно твёрдого тела; теории устойчивости движения и процессов управления движущимися объектами; теории гигроскопичных устройств; теории упругости, пластичности и ползучести; механики полимеров, грунтов и гетерогенных твёрдых сред; прочности материалов и конструкций и др. Тираж (1974) 1,6 тыс. экземпляров. Переиздаётся на английском языке в США.
Механика тел переменной массы
Меха'ника тел переме'нной ма'ссы, раздел теоретической механики, в котором изучаются движения материальных тел, масса которых изменяется во время движения. Основоположники М. т. п. м. – И. В. Мещерский и К. Э. Циолковский. Задачи М. т. п. м. выдвигаются развитием авиационной и ракетной техники, а также теоретической механики.
Изменение массы тела (точки) во время движения может обусловливаться отделением (отбрасыванием) частиц или их присоединением (налипанием). При полёте современных реактивных самолётов с воздушно-реактивными двигателями происходят одновременно как процессы присоединения, так и отделения частиц. Масса таких самолётов увеличивается за счёт частиц воздуха, засасываемых в двигатель, и уменьшается в результате отбрасывания частиц – продуктов горения топлива. Основное векторное дифференциальное уравнение движения точки переменной массы для случая присоединения и отделения частиц (впервые полученное в 1904 Мещерским) имеет вид:
где V1 – относительная скорость отделяющихся частиц,
– секундный расход массы движущейся точки, V2 – относительная скорость присоединяющихся частиц,
– секундный приход массы. Произведение
– реактивная тяга, а
тормозящая сила, обусловленная присоединением частиц. Для современных ракет уравнение движения получается из (*) при условии Ф2 = 0; оно было получено Мещерским в 1897.
В М. т. п. м. рассматриваются 2 класса задач: определение траекторий центра масс и определение движения тела переменной массы около центра масс. В ряде случаев можно найти траекторные характеристики движения центра масс, исходя из уравнений динамики точки переменной массы. Изучение движения тел переменной массы около центра масс важно для исследования динамической устойчивости реальных объектов (ракет, самолётов), их управляемости и манёвренности. К задачам М. т. п. м. относится также отыскание оптимальных режимов движения, т. е. определение таких законов изменения массы тела или точки, при которых кинематические или динамические характеристики их движения становятся наилучшими. Наиболее эффективный метод решения таких задач – вариационное исчисление .
Важной задачей механики тел переменной массы с твёрдой оболочкой является изучение движения этих тел при некоторых дополнительных условиях, налагаемых на скорость центра масс. Такие задачи возникают, например, при изучении движения телеуправляемых ракет и беспилотных самолётов, наводимых на цель автоматически или по радиокомандам с Земли. Большое число работ по М. т. п. м. относится к изучению движения небесных тел. Допуская, что увеличение массы небесного тела происходит за счёт налипания космической пыли, приходят к дополнительному условию о равенстве нулю абсолютной скорости налипающих частиц.
Лит.: Циолковский К. Э., Собр. соч., т. 2, М., 1954; Мещерский И. В., Работы по механике тел переменной массы, 2 изд., М., 1952; Космодемьянский А. А., Механика тел переменной массы, ч. 1, [М.], 1947; его же, Курс теоретической механики, 3 изд., ч. 2, М., 1966; Миеле А., Механика полета (теория траекторий полёта), пер. с англ., М., 1965.
А. А. Космодемьянский.
Механики уравнения канонические
Меха'ники уравне'ния канони'ческие, уравнения Гамильтона, дифференциальные уравнения движения механической системы, в которых переменными, кроме обобщённых координатqi , являются обобщённые импульсыpi ; совокупность qi и pi называется каноническими переменными. М. у. к. имеют вид:
где H (qi , pi , t ) – функция Гамильтона, равная (когда связи не зависят от времени, а действующие силы потенциальны) сумме кинетической и потенциальной энергий системы, выраженных через канонические переменные, s – число степеней свободы системы. Интегрируя эту систему обыкновенных дифференциальных уравнений 1-го порядка, можно найти все qi и pi как функции времени t и 2s постоянных, определяемых по начальным данным.
М. у. к. обладают тем важным свойством, что позволяют с помощью т. н. канонических преобразований перейти от qi и pi к новым каноническим переменным Qi (qi , pi , t ) и Pi (qi , pi , t ), которые тоже удовлетворяют М. у. к., но с другой функцией H (Qi , Pi , t ). Таким путём М. у. к. можно привести к виду, упрощающему процесс их интегрирования. М. у. к. используются, кроме классической механики, в статистической физике, квантовой механике, электродинамике и др. областях физики.
С. М. Тарг.
Механико-математическое образование
Меха'нико-математи'ческое образова'ние, система подготовки специалистов высшей квалификации для научно-исследовательской и преподавательской работы в области математики, механики и смежных с ними отраслей науки, техники, экономики, промышленности и сельского хозяйства. В СССР принято различать общее математическое образование, которое даёт средняя общеобразовательная школа , где основы математической науки изучаются с 1-го класса, специальное и вспомогательное М.-м. о.
Специальное М.-м. о. дают механико-математические и физико-математические факультеты (отделения) университетов и педагогических институтов. В России специальное М.-м. о. впервые стало осуществляться в Академии, университете в Петербурге (основан в 1726), затем в Московском университете (1755) и Учительской гимназии в Петербурге (1803). Уже в 18 в. из университетов вышли видные деятели русской математической науки и просвещения: С. Е. Гурьев, С. Я. Румовский, Т. Ф. Осиповский и др.; на них большое влияние оказали педагогические взгляды Л. Эйлера . В 19 в. специальное М.-м. о. получило развитие в Казанском, Харьковском, Киевском, Петербургском, Новороссийском (Одесском), Тартуском (Дерптском) и др. университетах, воспитанниками которых были Н. И. Лобачевский, М. В. Остроградский, П. Л. Чебышев, Н. Е. Жуковский, А. М. Ляпунов и др., ставшие основоположниками новых отраслей и разделов математики и механики и способствовавшие совершенствованию общего и специального М.-м. о. в России. В начале 20 в. отечественная математическая школа была представлена такими учёными, как А. М. Ляпунов, А. А. Марков, А. Н. Крылов (Петербург), Н. Е. Жуковский, Д. Ф. Егоров, Н. Н. Лузин, С. А. Чаплыгин (Москва), С. Н. Бернштейн (Харьков) и др. Физико-математические факультеты университетов готовили преимущественно преподавателей математики для гимназий, реальных училищ, высших и средних специальных учебных заведений. Университетские курсы достаточно полно отражали содержание и уровень развития математики и механики того времени. В этот период механика составляла естественную часть специального М.-м. о.
Уже в первые годы Советской власти университеты стали крупнейшими учебными и научными математическими центрами. Индустриализация страны потребовала приближения математической подготовки специалистов к нуждам развивающейся промышленности. В начале 30-х гг. университетское М.-м. о. подверглось существенной реорганизации. Были выделены механические специальности, в первую очередь по аэродинамике, гидродинамике, теории упругости, общей механике; в учебных планах нашли отражение современные научные идеи (в частности, функциональный анализ, тензорная геометрия и др.); во многих университетах физико-математические факультеты разделены на механико-математические и физические, в некоторых – созданы научно-исследовательские институты механики и математики. В 50—60-е гг. в университетах были организованы факультеты вычислительной математики, кибернетики, автоматических систем управления, в ряде втузов – факультеты прикладной математики. Университеты готовят математиков и механиков-теоретиков для различных отраслей народного хозяйства, преподавателей средней и высшей школы, сотрудников научно-исследовательских учреждений. Студенты-математики, помимо общенаучных (в т. ч. и математических – математический анализ, высшая алгебра, аналитическая геометрия и др.) дисциплин, изучают теоретическую механику, теорию функций комплексного переменного, теорию функций действительного переменного и функциональный анализ, математическую логику, теорию вероятностей и математическую статистику, дифференциальные уравнения, математическую физику и др. В 50-е гг. в учебные планы введены курсы программирования для ЭВМ, усилена подготовка по вычислительной математике; в большинстве университетов созданы вычислительные центры. Значительно расширилась подготовка специалистов в области механики, особенно в связи с исследованием космоса, развитием автоматики и автоматических систем управления, необходимостью исследования механических свойств как старых, так и новых синтетических материалов. Студенты-механики получают основательную математическую подготовку (близкую той, которую получают студенты-математики), изучают теорию упругости, теорию пластичности, гидро– и аэродинамику, сопротивление материалов и др. Учителей математики для средней школы в основном готовят педагогические институты. В учебных планах значительное место занимают общематематические, общепедагогические и методические дисциплины. Студенты изучают основания арифметики и геометрии, теорию вероятностей, математическую логику, курс математических машин и программирование для ЭВМ, общую физику и астрономию. Большое внимание уделяется курсу элементарной математики, методике преподавания математики, педагогической практике в школе. В некоторых педагогических институтах подготовка учителей ведётся по профилям: математика – физика, математика – программирование, математика – черчение. Сроки обучения на механико-математических специальностях: 5—6 лет – в университетах, 4—5 лет – в педагогических институтах. В 1974 подготовка специалистов с М.-м. о. велась по специальностям: математика (58 университетов – 38,2 тыс. студентов, приём – 8,8 тыс. человек, выпуск – 5,6 тыс. человек, и около 200 педагогических институтов – 129,9 тыс. студентов, приём – 27,1 тыс. человек, выпуск – 23,3 тыс. человек); механика (свыше 20 университетов – 4,3 тыс. студентов, приём – около 1 тыс. человек, выпуск – 0,7 тыс. человек); прикладная математика (свыше 60 вузов различного профиля и университетов – 23,9 тыс. студентов, приём – 7,4 тыс. человек, выпуск – 1,9 тыс. человек). В вузах, научно-исследовательском институте математики и механики АН СССР, в академиях союзных республик, АПН СССР организована аспирантура для подготовки научных кадров в области математики и механики.
Вспомогательное М.-м. о. имеет целью дать студентам (учащимся) математические сведения, необходимые для изучения специальных дисциплин и использования математических средств при проведении различных исследований и в повседневной работе. К вспомогательному М.-м. о. относятся курсы математики и механики, которые читаются во втузах, на экономических, химических, биологических, геологических и др. факультетах (отделениях) университетов, отраслевых институтов и в средних специальных учебных заведениях. Для подготовки математиков с инженерным, экономическим, физическим образованием (для которых математика является средством глубокого проникновения в закономерности производственных, инженерных, экономических и др. процессов) созданы Московский инженерно-физический институт и Московский физико-технический институт ; ряд инженерно-математических факультетов во втузах, отделения математической экономики и математической лингвистики в Московском и Ленинградском университетах. В 50—60-е гг. в учебных планах втузов значительно увеличено количество часов на изучение математики; введены специальные математические курсы; в программу общего курса включены теория вероятностей, математическая статистика, элементы программирования для ЭВМ, элементы линейного программирования и оптимального управления процессами. Во многих втузах при дипломном и курсовом проектировании обязательно использование вычислительной техники. В 60-е гг. в крупнейших вузах страны организованы факультеты повышения квалификации специалистов в области М.-м. о.
За рубежом подготовка математиков-исследователей, статистиков, вычислителей и программистов, преподавателей и др. осуществляется преимущественно в университетах. В ряде стран Европы и в США организованы национальные комитеты по М.-м. о., которые занимаются его совершенствованием. При ЮНЕСКО работает Международная комиссия по М.-м. о., в деятельности которой участвуют советские математики. Раз в 4 года проводятся международные конгрессы по математическому образованию. С 1970 в Великобритании издаётся международный журнал, посвященный М.-м. о., в СССР выпускаются специальные сборники по вопросам преподавания математики в вузах.
Лит.: Гнеденко Б. В., Очерки по истории математики в России, М. – Л., 1946; Ланков А. В., К истории развития передовых идей в русской методике математики, М., 1951; Прудников В. Е., Русские педагоги-математики XVIII—XIX веков, М., 1956; Колмогоров А. Н., О профессии математика, 3 изд., М., 1960; Вопросы истории физико-математических наук, М., 1963, разд. 1.
Б. В. Гнеденко.
«Механисты»
«Механи'сты», термин, обозначавший в середине 20-х – начале 30-х гг. 20 в. группу сов. философов, стоявших на позициях отождествления диалектики с современной механикой и создавших своеобразную «механистическую» концепцию теории познания, логики и исторического материализма. Группа включала И. И. Скворцова-Степанова, А. К. Тимирязева, Л. И. Аксельрод-Ортодокс, В. М. Сарабьянова, В. А. Петрова и др. К «М.» примыкал Н. И. Бухарин, претендуя на руководство «социологической школой». Концепция «М.» была своеобразным воспроизведением в марксистской философии ряда идей позитивизма, в том числе отрицания самостоятельного значения философии, подмены диалектики теорией «равновесия», отрицания объективной природы случайности и т. д. Взгляды «М.» были подвергнуты критике на ряде научных конференций и диспутов. В 1929 Всесоюзная конференция марксистско-ленинских научных учреждений отметила, что механицизм является своеобразной ревизией диалектического материализма (см. «Естествознание и марксизм», 1929, № 3, с. 211). В постановлении ЦК ВКП(б) «О журнале “Под знаменем марксизма”» от 25 января 1931 механицизм охарактеризован как главная опасность на теоретических фронте тех лет.
В начале 30-х гг. основные представители этой группы отказались от своих ошибочных взглядов и подвергли их критике.
Лит.: О журнале «Под знаменем марксизма» [Из постановления ЦК ВКП(б)], в сборнике: О партийной и советской печати, М., 1954; Нарский И. С., Суворов Л. Н., Позитивизм и механистическая ревизия марксизма, М., 1962.
Л. Н. Суворов.
Механицизм
Механици'зм, односторонний метод познания и миропонимание, основывающиеся на представлении, будто механическая форма движения есть единственно объективная. Последовательное развитие этого взгляда приводит к отрицанию качественного многообразия явлений в природе и обществе или к представлению о нём как лишь о субъективной иллюзии. В более широком смысле М. есть метод «сведения» сложных явлений к их более простым составляющим, метод разложения целого на части, неспецифичные для данного целого (на биологические отношения, когда речь идёт о социальных явлениях, на физико-химические, когда речь идёт о биологии, и т. д.).
Исторически М. выступал в качестве господствующего направления научно-материалистической мысли на протяжении 16—18 вв., когда механика была единственной развитой наукой, получившей применение в производстве, и потому казалась «наукой вообще», абсолютной наукой, располагающей соответственно абсолютным методом – математикой, понимаемой в основном механистически. Классическими представителями М. могут считаться Г. Галилей, И. Ньютон, П. С. Лаплас (в естествознании), Т. Гоббс, Ж. Ламетри, П. Гольбах ( в философии). Типичными представителями М. в 19 в. являлись Л. Бюхнер, К. Фохт, Я. Молешотт, Е. Дюринг. Односторонне механистический подход к познанию природных и общественных явлений подвергался критике Б. Спинозой, Г. В. Лейбницем, отчасти Д. Дидро. Как ограниченно оправданный метод мышления, он был преодолен («снят») Г. Гегелем (ему принадлежит и сам термин «М.») в диалектическом понимании задач и природы мышления. Критикуя М., Гегель одновременно отождествлял его недостатки с природой материализма вообще. Гегель «...хотел унизить материализм эпитетом “механический”. Но дело в том, что критикуемый Гегелем материализм – французский материализм XVIII века – был действительно исключительно механическим...» (Энгельс Ф., см. Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 568—69).
М. есть пройденный исторический этап развития материалистической философии, и всякая попытка возродить его в современных условиях должна расцениваться как шаг назад в научном отношении. Возможность рецидивов М. коренится в том, что любая, сколь угодно сложная и развитая форма движения материи заключает в своём составе механическое движение как одну из сторон. Поэтому с законами механики и могут быть согласованы не только различные, но и прямо противоположные процессы и явления. Как раз при таком «согласовании» совершается та нивелировка, в ходе которой подвергаются забвению их качественное своеобразие и противоречивость. По отношению к любой форме движения, кроме чисто механической, М. приводит в конечном итоге к признанию принципиальной невозможности её познания. М. у Галилея, Гоббса, французских материалистов ещё ни в малейшей степени не затронут агностицизмом . Но в 19 в. среди естествоиспытателей-механистов распространяются агностические взгляды. В соответствии с принципом: что не механика, то не наука, всякое знание, раскрывающее природу надмеханических областей движения, объявляется ненаучным. М. выдвигает понятие особых внешних «сил», в котором реальные моменты, абстрагированные от движения, превращаются в самостоятельно существующие механические «причины» этого движения. «В механике причины движения принимают за нечто данное и интересуются не их происхождением, а только их действиями. Поэтому если ту или иную причину движения называют силой, то это нисколько не вредит механике как таковой; но благодаря этому привыкают переносить это обозначение также и в область физики, химии и биологии, и тогда неизбежна путаница» (там же, с. 407). Особенно наглядно несостоятельность М. проявляется в области проблем мышления, сознания, жизни. Здесь М. оказывается почвой для витализма, телеологии и идеализма.
М. как позиция в философии представляет собой типичное проявление метафизического метода мышления, неспособного справиться с противоречием. Сталкиваясь с противоположными определениями предмета, М. всегда стремится зачеркнуть одно из них (например, качество в угоду количеству) или же полагает только одно из них как истинное, в противоположность другому, принимаемому за неистинное: то абсолютная случайность, то столь же абсолютная необходимость, то дискретность, то непрерывность и т. д. М. мистифицирует и само понятие действующей причины, понимает движение не как самодвижение материи, а как результат действия внешней силы, поэтому и материя представляется ему инертной и косной массой.
Диалектический материализм установил на основе обобщения данных науки, что механическое движение есть сторона, абстрактно-всеобщее условие всякого движения. В составе высших, надмеханических процессов оно оказывается «побочной формой», необходимой, но далеко не достаточной для характеристики природы этих процессов.
Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К. и Энгельс ф., Соч., 2 изд., т. 20; его же, Анти-Дюринг, там же; Гегель Г. В, Ф., Энциклопедия философских наук, ч. 1, Логика, Соч., т. 1, М. – Л., 1929; его же, Наука логики, там же, т. 5—6, М., 1937—39; Самускевич А. В., Некоторые философские вопросы атомистики и борьба против механицизма в современной физике, в сборнике: Научные труды по философии [Белорус. университета], в. 1, Минск, 1956; Вислобоков А. Д., Марксистская диалектика и современный механицизм, М., 1962.
Л. В. Потемкин.
