Большая Советская Энциклопедия (ОБ)

Текст добавлен: 9 октября 2016, 22:46

Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ОБ)"

Автор книги: Большая Советская Энциклопедия

Жанр:

Энциклопедии

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 34 страниц)

Назад к карточке книги

Обрастания

Обраста'ния, поселения водных организмов на скалах и камнях, подводных частях судов, буев, портовых и др. гидротехнических сооружений, внутри водозаборных труб, на подводных кабелях и т.п. Основу О. составляют прикрепленные животные и растения: усоногие ракообразные (морские жёлуди и морские уточки), двустворчатые моллюски (мидии и др.), гидроиды, мшанки, губки, асцидии, трубчатые многощетинковые черви, водоросли. Среди них селятся подвижные животные, главным образом черви и ракообразные. Один из важных компонентов О. – бактерии, обычно первыми поселяющиеся на свободных от О. поверхностях. Большинство организмов, участвующих в О., размножаясь, образуют споры или свободноподвижные планктонные личинки, которые разносятся течениями, а затем оседают на субстрат и переходят к прикрепленному образу жизни. Морские О. разнообразнее и достигают более мощного развития (до 100 и более кг/м³), чем пресноводные. Составляющие О. животные большей частью питаются, отфильтровывая или улавливая из воды мелкие пищевые частицы. Известны многие случаи широкого расселения организмов О. с помощью судов. Например, после постройки Волго-Донского канала свыше 20 видов беспозвоночных и водорослей проникли на днищах судов из Азовского моря в Каспийское море и расселились в нём.

О. снижают скорость хода судов, уменьшают ток воды в водоводах, подающих воду на промышленные предприятия, снижают эффективность охлаждающих устройств, увеличивают подвергающуюся действию волн поверхность свай, причалов и т.п., способствуют коррозии металлических и бетонных подводных сооружений. Борьба с О. включает регулярную очистку обросших поверхностей, промывку водоводов горячей водой или растворами химических веществ, ядовитых для О., покрытие подверженных О. поверхностей ядовитыми красками.

Лит.: Морское обрастание и борьба с ним, пер. с англ., М., 1957; Морские обрастания и древоточцы, М., 1961 (Тр. Института океанологии АН СССР, т. 49); то же, М., 1963 (там же, т. 70), Морское обрастание, М., 1967 (там же, т. 85); Зевина Г. Б., Обрастания в морях СССР, М., 1972.

Г. М. Беляев.

Обрат

Обра'т, устаревшее название обезжиренного молока, которое возвращалось обычно (откуда название) животноводческим хозяйствам для выпойки молодняка с.-х. животных.

Обратимости теорема

Обрати'мости теоре'ма, принцип обратимости хода лучей света, одно из основных положений геометрической оптики. Согласно О. т., путь элементарного светового потока, распространяющегося в оптических средах 1, 2, 3... по лучу ABCD... (АВ, ВС, CD,... – участки луча в средах 1, 2, 3,..., соответственно), заменяется на путь... DCBA, т. е. на прямо противоположный, если свет испущен из какой-либо точки луча в направлении, противоположном первоначальному. О. т. широко используется, в частности, при расчёте оптических систем и построении даваемых такими системами изображений оптических.

О. т. в простейшем истолковании является следствием Снелля закона преломления света, применяемого к двум любым расположенным одна за другой средам из последовательности 1, 2, 3, ...: sini₁/sini₂ = n₂/n₁ = n₁₂, где n₁₂ относительного преломления показатель (ПП), равный отношению абсолютного ПП n₂ и n₁ 2-й и 1-й сред, i₁ – угол падения луча света на границу раздела сред, i₂ – угол преломления во 2-ю среду. При замене i₁ на i₂ (и наоборот) их значения остаются неизменными, т.к. неизменны n₁ и n₂. Аналогичное положение справедливо и при отражении света, поэтому О. т. можно пользоваться в любой (как линзовой, так и зеркальной) оптической системе.

О. т. предполагает, что ослабление луча света при его прохождении через оптические среды (за счёт отражения, преломления и поглощения) не зависит от замены направления луча на противоположное. Это следует из обратимости Френеля формул относительно направления луча света. О. т. может быть распространена на системы, состоящие из сред с плавно меняющимся ПП. В средах, для которых характерна оптическая анизотропия (как естественная, так и вызванная внешними воздействиями), а также при высоких интенсивностях световых потоков (лазерное излучение) вопрос о применимости О. т. существенно усложняется.

Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., ч. 1, М. – Л., 1948; Слюсарев Г. Г., О возможном и невозможном в оптике, 3 изд., М., 1960; Clark J. R., On reversibility and irreversibility in optics, «Journal of the Optical Society of America», 1953, v. 43, № 2.

Обратимость валют

Обрати'мость валю'т, конвертируемость валют, возможность обмена (конверсии) валюты данной страны на валюты др. стран, а также на золото по официально установленным паритетам. Свободная О. в. в золото существовала в главных капиталистических странах до 1-й мировой войны 1914—18. В годы временной стабилизации капитализма после войны она была восстановлена в форме обмена на золото в слитках. Крах золотого стандарта в годы мирового экономического кризиса 1929—33 означал отмену О. в. на золото. До августа 1971 обмениваемостью на золото (ограниченной – только для центральных банков и некоторых официальных органов капиталистических государств) обладал лишь доллар США. С конца 50-х – начала 60-х гг. во многих капиталистических странах формально существует «свободная» О. в., но практически ни одна капиталистическая страна не имеет О. в. на золото, а в большинстве стран установлены ограничения О. в. на валюты др. стран (см. Валютные ограничения). Как правило, разрешается более или менее свободная О. в. для нерезидентов – иностранных владельцев денежных средств в валюте данной страны (нерезидентская обратимость), такая же О. в. распространяется на валютные средства, полученные в результате торговых, туристических и некоторых др. т. н. текущих операций (коммерческая обратимость). Внутри валютных зон существует О. в. для стран-членов. Так, гражданам стран, входящих в стерлинговую зону, разрешается обменивать валюты своих стран на валюты стран – членов этой зоны, но не на доллары США или марки ФРГ. Особенно строгие ограничения О. в. установлены в отношении средств, полученных в результате перевода капиталов из одной страны в другую. О. в. капиталистических стран существенно ограничивается также тем, что обмен валют разрешается только определённым, т. н. уполномоченным, банкам и некоторым др. учреждениям (туристическим агентствам, авиационным компаниям, крупным гостиницам и т.п.), включаемым правительствами этих стран в специальные списки.

В социалистических странах в рамках монополии внешней торговли и валютной монополии действует плановая О. в. Все внешнеторговые и некоторые др. организации получают право приобретать любую иностранную валюту для осуществления заключённых ими сделок. Комплексная программа социалистической экономической интеграции стран – членов СЭВ предусматривает совместную разработку странами – членами СЭВ условий и порядка осуществления мероприятий по введению обратимости коллективной валюты (переводного рубля) в национальную валюты стран – членов СЭВ и взаимной обратимости национальных валют.

М. П. Миронов.

Обратимые и необратимые реакции

Обрати'мые и необрати'мые реа'кции, типы реакций химических. Реакцию называют обратимой, если её направление зависит от концентраций веществ – участников реакции. Например, в случае гетерогенно-каталитической реакции

N₂ + 3H₂ = 2NH₃ (1)

при малой концентрации аммиака в газовой смеси и больших концентрациях азота и водорода происходит образование аммиака; напротив, при большой концентрации аммиака он разлагается, реакция идёт в обратном направлении. По завершении обратимой реакции, т. е. при достижении равновесия химического, система содержит как исходные вещества, так и продукты реакции. Реакцию называют необратимой, если она может происходить только в одном направлении и завершается полным превращением исходных веществ в продукты; пример – разложение взрывчатых веществ. Одна и та же реакция в зависимости от условий (от температуры, давления) может быть существенно обратима или практически необратима.

Простая (одностадийная) обратимая реакция состоит из двух происходящих одновременно элементарных реакций, которые отличаются одна от другой лишь направлением химического превращения. Направление доступной непосредственному наблюдению итоговой реакции определяется тем, какая из этих взаимно-обратных реакций имеет большую скорость. Например, простая реакция

N₂O₄ Û 2NO₂ (2)

складывается из элементарных реакций

N₂O₄ ®2NO₂ и 2NO₂ ®N₂O₄.

Для обратимости сложной (многостадийной) реакции, например реакции (1), необходимо, чтобы были обратимы все составляющие её стадии.

М. И. Тёмкин.

Обратимый процесс

Обрати'мый проце'сс в термодинамике, процесс перехода термодинамической системы из одного состояния в другое, допускающий возможность возвращения её в первоначальное состояние через ту же последовательность промежуточных состояний, но проходимых в обратном порядке.

Для того чтобы процесс был обратимым, он должен быть столь медленным, чтобы его можно было рассматривать как непрерывный ряд равновесных состояний, т. е. он должен быть медленным по сравнению с процессами установления равновесия термодинамического в данной системе. Строго говоря, О. п. характеризуется бесконечно медленным изменением термодинамических параметров (плотности, давления, температуры и др.), определяющих равновесие системы. Такие процессы называются также квазистатическими или квазиравновесными. Обратимость квазиравновесного процесса следует из того, что его любое промежуточное состояние есть состояние термодинамического равновесия и поэтому оно не чувствительно к тому, идёт ли процесс в прямом или обратном направлении.

О. п. – одно из основных понятий равновесной макроскопической термодинамики. В её рамках первое и второе начала термодинамики формулируются для О. п.

Реальные процессы в природе протекают с конечной скоростью и сопровождаются рассеянием энергии (из-за трения, теплопроводности и др. аналогичных причин), поэтому они являются необратимыми процессами. О. п. есть идеализация процессов природы, протекающих столь медленно, что необратимыми явлениями для них можно пренебречь. Микроскопическая теория О. п. рассматривается в статистической физике.

Лит.: Ван-дер-Ваальс И. Д. и Констамм Ф., Курс термостатики, ч. 1, Общая термостатика, пер. с нем., М., 1936; Зоммерфельд А., Термодинамика и статическая физика, пер. с нем., М., 1955; Леонтович М. А., Введение в термодинамику, 2 изд., М. – Л., 1952; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М. – Л., 1964 (Теоретическая физика, т. 5); Кубо P., Термодинамика, пер. с англ., М., 1970.

Д. Н. Зубарев.

Обратная конденсация

Обра'тная конденса'ция, ретроградная конденсация, выпадение жидкой фазы в двух– или многокомпонентной газовой системе вблизи её критической точки при изотермическом снижении давления, фазовая диаграмма такой системы в переменных Т—р приведена на рис. В отличие от индивидуальных веществ, у которых границей раздела жидкой фазы и пара является кривая кипения A₁K₁, заканчивающаяся в критической точке K₁, диаграмма фазового состояния смеси имеет вид петлеобразной кривой АКВ, внутри которой смесь находится в двухфазном состоянии (жидкость + пар). Кривые кипения АК и конденсации KB смеси смыкаются в критической точке К, где исчезает различие в свойствах обеих фаз. В области температур от Т_к до Т_т при изотермическом снижении давления, например по изотермеcd, из однородной газовой фазы выпадают капли жидкости (в точке с), количество жидкости постепенно увеличивается до максимального значения в точке F, а затем начинает снижаться, и в точке d жидкая фаза исчезает полностью (т. н. изотермическая О. к. или О. к. первого рода). Зона KMG, в которой происходит аномальное выделение конденсата при снижении р, называется областью О. к. (слово «обратная» указывает на возвращение системы вновь в двухфазное состояние). Широкое практическое применение явление изотермической О. к. получило при добыче конденсата газового из газоконденсатных месторождений природного газа.

При пересечении двухфазной области по адиабате в интервале давлений от р_к до р_т, например по линии ab, в однородной жидкой смеси появляются пузырьки газа (в точке а), количество газа с ростом Т сначала увеличивается, а затем убывает и в точке b система вновь становится жидкой (т. н. обратное испарение или О. к. второго рода).

Лит.: Карапетьянц М. Х., Химическая термодинамика, 2 изд., М. – Л., 1953, с. 317—18; Руководство по добыче, транспортировке и переработке природного газа, [М.], 1965, с. 75—76.

Б. В. Дегтярев.

Фазовая диаграмма двухкомпонентной системы постоянного состава вблизи критической точки К жидкость – пар (Т – температура, p – давление).

Обратная лопата

Обра'тная лопа'та, см. в ст. Механическая лопата.

Обратная матрица

Обра'тная ма'трица для данной квадратной матрицыА =

порядка n такая матрица В =

(того же порядка), что АВ = Е, где Е – единичная матрица; тогда выполняется также и равенство ВА = Е. О. м. обозначается через А^-1. Для существования О. м. А^-1 необходимо и достаточно, чтобы определитель данной матрицы А был отличен от нуля, т. е. чтобы матрица А была неособенной; элементы b_ij О. м. находятся по формуле b_ij = A_jii/D, где A_jii – алгебраическое дополнение элемента a_ij матрицы A, a D – определитель матрицы А.

Обратная связь

Обра'тная связь, обратное воздействие результатов процесса на его протекание или управляемого процесса на управляющий орган. О. с. характеризует системы регулирования и управления в живой природе, обществе и технике. Различают положительную и отрицательную О. с. Если результаты процесса усиливают его, то О. с. является положительной. Когда результаты процесса ослабляют его действие, то имеет место отрицательная О. с. Отрицательная О. с. стабилизирует протекание процессов. Положительная О. с., напротив, обычно приводит к ускоренному развитию процессов и к колебательным процессам, В сложных системах (например, в социальных, биологических) определение типов О. с. затруднительно, а иногда и невозможно. О. с. классифицируют также в соответствии с природой тел и сред, посредством которых они осуществляются: механическая (например, отрицательная О. с., осуществляемая центробежным регулятором Уатта в паровой машине); оптическая (например, положительная О. с., осуществляемая оптическим резонатором в лазере); электрическая и т.д. Иногда О. с. в сложных системах рассматривают как передачу информации о протекании процесса, на основе которой вырабатывается то или иное управляющее воздействие. В этом случае О. с. называют информационной. Понятие О. с. как формы взаимодействия играет важную роль в анализе функционирования и развития сложных систем управления в живой природе и обществе, в раскрытии структуры материального единства мира.

Л. И. Фрейдин.

Обратная связь в системах автоматического регулирования и управления, связь в направлении от выхода к входу рассматриваемого участка основной цепи воздействий (передачи информации). Этим участком может быть как управляемый объект, так и любое звено автоматической системы (либо совокупность звеньев). Основная цепь воздействий – условно выделяемая цепь прохождения сигналов от входа к выходу автоматической системы. О. с. образует путь передачи воздействий в дополнение к основной цепи воздействий или какому-либо её участку.

Благодаря О. с. результаты функционирования автоматические системы воздействуют на вход этой же системы или, соответственно, её части, влияют на характер их функционирования и математическое описание движения. Такие системы с замкнутой цепью воздействий – замкнутые системы управления – характеризуются тем, что для них входными являются как внешние, так и контрольные воздействия, т. е. идущие от управляемого объекта на управляющее устройство.

Цепь (канал) О. с. может содержать одно или несколько звеньев, осуществляющих преобразование выходного сигнала основной цепи воздействий по заданному алгоритму. Пример цепи О. с. – управляющее устройство (например, автоматический регулятор), получающее в качестве входной величины выходное (действительное) воздействие управляемого объекта и сравнивающее его с предписанным (в соответствии с алгоритмом функционирования) значением. В итоге этого сравнения формируется воздействие управляющего устройства на управляемый объект (см. Регулирование автоматическое). Т. о., объект управления охватывается цепью О. с. в виде управляющего устройства, цепь воздействия замыкается; такая О. с. называется обычно главной.

О. с. является фундаментальным понятием кибернетики, особенно теории управления и теории информации; О. с. позволяет контролировать и учитывать действительное состояние управляемой системы (т. е., в конечном счёте, результаты работы управляющей системы) и вносить соответствующие корректировки в её алгоритм управления. В технических системах контрольная информация о работе управляемого объекта поступает по цепи О. с. к оператору или автоматическому управляющему устройству.

Отрицательная О. с. широко используется в замкнутых автоматических системах с целью повышения устойчивости (стабилизации), улучшения переходных процессов, понижения чувствительности и т.п. (под чувствительностью понимается отношение бесконечно малого изменения выходного воздействия к вызвавшему его бесконечно малому входному воздействию). Положительная О. с. усиливает выходное воздействие звена (или системы), приводит к повышению чувствительности и, как правило, к понижению устойчивости (часто к незатухающим и расходящимся колебаниям), ухудшению переходных процессов и динамических свойств и т.п.

По виду преобразования воздействия в цепи О. с. различают жёсткую (статическую), дифференцирующую (гибкую, упругую) и интегрирующую О. с. Жёсткая О. с. содержит только пропорциональные звенья и её выходное воздействие пропорционально входному (как в статике, так и в динамике – в определённом диапазоне частот колебаний). Дифференцирующие связи содержат дифференцирующие звенья (простые, изодромные) и могут быть астатическими (исчезающими со временем) или со статизмом. Связи без статизма проявляются только в динамике, так как в их математической модели не участвует входное воздействие, а фигурируют лишь его производные, стремящиеся к нулю с окончанием переходных процессов. В состав интегрирующей О. с. входит интегрирующее звено, накапливающее со временем поступающие воздействия.

Для систем с О. с. справедливы следующие закономерности. Пропорциональное звено при охвате О. с. остаётся пропорциональным с новым коэффициентом передачи, увеличенным (против исходного) при положительной и уменьшенным при отрицательной О. с. Статическое звено первого порядка при охвате жёсткой отрицательной О. с. остаётся статическим первого порядка; меняются постоянная времени и коэффициент передачи. Интегрирующее звено при охвате жёсткой отрицательной О. с. превращается в статическое, а при охвате изодромной О. с. начинает реагировать и на производную (по времени) входного воздействия. Статическое звено первого порядка при охвате изодромной О. с. также реагирует и на производную (по времени) входного воздействия. При охвате пропорционального звена интегрирующей отрицательной О. с. получается инерционно-дифференцирующее звено. Если при этом исходное пропорциональное звено имеет весьма большой коэффициент передачи (по сравнению с коэффициентом передачи изодромной О. с.), то образующееся звено приближается по своей характеристике к дифференцирующему.

Лит.: Хэммонд П. Х., Теория обратной связи и её применения, пер. с англ., М., 1961; Винер Н., Кибернетика, пер. с англ., М., 1958; его же, Кибернетика и общество, пер. с англ., М., 1958; Теория автоматического управления, ч. 1—2, М., 1968—72; Основы автоматического управления, 3 изд., М., 1974.

М. М. Майзель.

Обратная связь в радиоэлектронных устройствах, воздействие сигнала с выхода устройства на его вход. Электрическая цепь, по которой сигнал с выхода устройства подаётся на вход, называется цепью О. с. Чаще всего устройство можно представить в виде эквивалентной электрической цепи, имеющей две (входную и выходную) пары зажимов, и характеризовать т. н. передаточной функцией, или функцией передачи, определяемой отношением напряжения или тока на выходной паре зажимов к напряжению или току на входной паре зажимов. Функция передачи F_c устройства с О. с. может быть определена из формулы:

где F – функция передачи устройства без О. с.; b – функция цепи О. с.; bF – петлевое усиление; 1 – bF – глубина О. с.

Классификация О. с. О. с. классифицируют главным образом по виду функции передачи цепи О. с. и соотношению функций передачи цепи О. с. и самого устройства, по характеру цепи О. с., по способу подключения цепи О. с. ко входу и выходу устройства.

Различают линейную и нелинейную О. с. в зависимости от того, линейна или нелинейна функция передачи цепи О. с. Если bF – действительное число и > 0, О. с. является положительной; если bF – действительное число и < 0, О. с. является отрицательной. При гармоническом входном колебании характер и глубина О. с. могут оказаться различными при разных частотах этого колебания. Такую О. с. называют частотно-зависимой. Она может быть положительной при одной частоте, когда фазы колебаний, которые подаются на вход устройства с выхода цепи О. с. и извне, совпадают (разность фаз Dj = 0°), и отрицательной при др. частоте, когда они противоположны. При частоте, на которой Dj не равна 0° или 180°, функция передачи цепи О. с. представляет собой комплексное число; такая О. с. называют комплексной. При Dj, равной 90°, О. с. называют иногда (чисто) реактивной. Если цепь комплексной О. с. содержит линию задержки, т. е. если Dj приблизительно пропорциональна частоте колебаний, О. с. называется запаздывающей.

Если О. с. осуществляют подключением к устройству дополнительных цепей, то она называется внешней; если О. с. обусловливается физическими явлениями в самих электронных приборах, используемых в устройстве, то она называется внутренней. Если внешняя цепь О. с. возникла непреднамеренно. то О. с. называется паразитной.

По способу подключения цепей О. с. ко входу и выходу устройства различают последовательную и параллельную О. с., если выход цепи О. с. подключен последовательно (рис. 1, а, б) или параллельно (рис. 1, б, г) источнику сигнала, и смешанную (комбинированную) по входу, если подключение цепей О. с. к источнику сигнала последовательно-параллельное. Различают также О. с. по напряжению и по току, если напряжение или ток на входе цепи О. с. пропорциональны соответственно напряжению на нагрузочном сопротивлении (рис. 1, б, г) или току в нём (рис. 1, а, в), и О. с. смешанную (комбинированную) по выходу, если подключение цепей О. с. к нагрузочному (выходному) сопротивлению последовательно-параллельное. О. с., при которой с выхода на вход устройства передаются только помехи и искажения сигнала, возникающие в устройстве, наз. балансной.

Свойства и применение обратной связи. В устройстве с положительной О. с. при петлевом усилении ≥ 1 могут возникнуть автоколебания, что и используют в различного рода генераторах электрических колебаний. Положительные О. с. с bF_{< 1 применяют для усиления некоторых свойств устройства, например для увеличения селективности и чувствительности радиоприёмника при регенеративном приёме. Важнейшим свойством отрицательной О. с. является то, что она приближает функцию передачи устройства к функции, обратной функции передачи цепи О. с., и тем сильнее, чем больше глубина О. с. Поэтому её применяют главным образом для стабилизации параметров устройства (например, коэффициент усиления усилителя электрических колебаний) и уменьшения возникающих в нём нелинейных искажений (в 1 – bF_{раз). Кроме функции передачи, О. с. изменяет входную и выходную реакции устройства с О. с. Отрицательная параллельная (последовательная) О. с. по напряжению (току) уменьшает (увеличивает) соответственно входное и выходное сопротивление устройства с О. с. Положительная О. с. ведёт себя противоположным образом. Комплексную частотно-зависимую О. с. применяют для создания т. н. активных электрических фильтров. Она также позволяет реализовать в электрических и радиотехнических устройствах элементы электрических цепей, не существующие в виде физических приборов, например элементы с отрицательной ёмкостью и с отрицательной индуктивностью, гиратор (преобразователь полного сопротивления, например ёмкостного в индуктивное) на любую рабочую частоту и элементы с электрически управляемыми параметрами (например, в виде реактивной лампы). Иногда такая О. с. используется для нейтрализации нежелательной внутренней О. с. в электронных приборах.}}

В одном устройстве нередко применяют одновременно несколько цепей О. с. различного характера. В качестве примера можно привести ламповый усилитель (рис. 2) с комплексной частотно-зависимой параллельной О.с. по напряжению, реализуемой взаимной индуктивностью (т. н. трансформаторная О. с.), и отрицательной последовательной О. с. по току, осуществляемой резистором. На частоте, равной резонансной частоте колебательного контура, трансформаторная О. с. становится положительной. Если её петлевое усиление < 1 (с учётом действия отрицательной О. с), то всё устройство работает как регенеративный усилитель, в котором отрицательная О. с. стабилизирует глубину положит. О. с. и тем самым стабилизирует коэффициент усиления и полосу пропускания усилителя. Если же петлевое усиление ≥ 1, то устройство работает как генератор электрических колебаний, в котором отрицательная О. с. ограничивает ток через электронную лампу и улучшает форму колебаний на выходе, приближая её к синусоидальной.

Лит.: Брауде Г. В., Коррекция телевизионных и импульсных сигналов, Сб. ст., М., 1967; Цыкин Г. С., Усилительные устройства, 4 изд., М., 1971.

Л. И. Фрейдин.

Обратная связь в биологии. Существование систем регулирования с О. с. прослеживается на всех уровнях организации живого – от молекулярного до популяционного и биоценотического. Особенно значителен вклад этого механизма в автоматическое поддержание постоянства внутренних сред организма – гомеостаза, в деятельность генетического аппарата, эндокринной и нервной систем.

Представления о регулировании по принципу О. с. появились в биологии давно. Уже первая гипотеза о рефлекторных реакциях (Р. Декарт, 17 в., Й. Прохаска, 18 в.) содержала предпосылки этого принципа. В более чёткой форме эти представления были развиты в работах Ч. Белла, И. М. Сеченова и И. П. Павлова, а позже – в 30—40-х гг. 20 в. Н. А. Бернштейном и П. К. Анохиным. В наиболее полном и близком к современному его пониманию виде принцип О. с. (отрицательной) – как общий принцип для всех живых систем – был сформулирован русским физиологом Н. А. Беловым (1912—24) под названием «параллельно-перекрестного взаимодействия» и экспериментально изучен на эндокринных органах М. М. Завадовским, назвавшим его «плюс – минус взаимодействием». Белов показал, что отрицательная О. с. – общий принцип, обеспечивающий тенденцию к равновесию в любых (не только живых) системах, но, как и Завадовский, считал, что в живых системах невозможно существование положительных О. с. Советским учёным А. А. Малиновским было показано наличие в живых системах всех типов О. с. и сформулированы различия их приспособительского значения (1945—60). За рубежом О. с. в биологии начали широко исследовать после появления в 1948 книги Н. Винера «Кибернетика». В СССР в 50—60-х гг. 20 в. И. И. Шмальгаузен успешно применил представление об О. с. в популяционной генетике.

В живых системах следует различать О. с. типа взаимной стимуляции (положительная О. с.) или подавления в ответ на стимуляцию (отрицательная О. с.), поддающиеся хотя бы приближённой количественнной оценке, и качественно сложные О. с., когда, например в онтогенезе, один орган способствует дифференцировке другого, а последний, на новом этапе, определяет качественно развитие первого. Общие принципы О. с. сформулированы в основном для отношений первого типа. Отрицательная О. с. обеспечивает поддержание системы в устойчивом равновесии, т.к. увеличение воздействия управляющего органа на объект (регулируемый орган, систему, процесс) вызывает противоположное воздействие объекта на управляющий орган. Физиологический смысл отрицательной О. с. заключается в том, что увеличение регулируемой величины (например, активности органа) сверх некоего предела вызывает понижающее воздействие со стороны сопряжённой с нею подсистемы; резкое уменьшение регулируемой величины обусловливает противоположное воздействие. При положительной О. с. информация об увеличении регулируемой величины вызывает в связанной с нею подсистеме реакцию, обеспечивающую дальнейшее увеличение этой величины. У высокоорганизованных животных деятельность центральной нервной системы в норме всегда включает как необходимое условие наличие О. с. Так, любое действие животного, например погоня за добычей, сопровождается импульсами, поступающими от центральной нервной системы к мышцам (бег, схватывание добычи), и обратными сигналами от органов чувств (зрение, проприорецепторы и др.), позволяющими учитывать результаты усилий и корректировать их в связи с ходом событий.

Саморегуляция процессов жизнедеятельности также обусловлена О. с. Так, подъём артериального давления выше нормы воспринимается специальными рецепторами (например, барорецепторами каротидного синуса), которые сигнализируют об этом в вазомоторные центры нервной системы. Это приводит к возникновению центробежных импульсов, ведущих к снижению давления (см. Кровообращение). Подобный процесс – пример отрицательной О. с., наиболее часто наблюдаемой в стабильных живых системах. Большинство регуляторных систем животных и растительных организмов работает по этому принципу. Положительная О. с. преобладают в период эмбрионального развития.

Многие процессы в экологии, например регуляция динамики популяций, также основаны на положительной и отрицательной О. с. Так, особый случай отрицательной О. с. представляет собой рассмотренная итальянским математиком В. Вольтерра система хищник – жертва. Увеличение численности жертв способствует усиленному размножению хищников, а рост численности последних, напротив, – снижению численности жертв. Хотя таким образом равновесие и поддерживается в природе, по благодаря запозданию в размножении животных оно приобретает форму волн жизни – широких колебаний численности животных вокруг среднего уровня.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (ОБ)"