Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ОР)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 17 (всего у книги 31 страниц)
Ориентация животных
Ориента'ция живо'тных, присущая животным способность определять своё положение в пространстве, среди особей того же или др. видов, т. е. в популяции и биоценозе. О. ж. – сложный процесс, включающий получение информации о внешнем мире по разным каналам связи (рецепторным системам), её обработку, сопоставление в центральной нервной системе и формирование ответной реакции. Приём и обработка сигналов состоят из распознавания образа (информационного содержания сигнала) и его локации – определения положения источника сигнала по отношению к организму, что осуществляется разными рецепторными системами (биолокация).
Оптическая О. ж. определяется прежде всего возможностями зрения органов: глаз и других светочувствительных рецепторов. Последние обычно способны лишь регистрировать степень освещённости, спектральный состав света и степень его поляризации. Так, у ланцетника, примитивного хордового животного, живущего в морском грунте, светочувствительные органы – глазки Гессе – расположены по всей длине прозрачного тела, вдоль нервной трубки; они регистрируют, всё ли тело животного погружено в грунт, т. е. защищено от нападения хищника. Образное зрение беспозвоночных и особенно позвоночных резко увеличивает возможности О. ж. в окружающей среде. Необходимость этого возрастает при увеличении подвижности животных. Детальность и сложность анализа зримого мира невелика у беспозвоночных и низших позвоночных. На общем фоне они выделяют лишь немногие биологически важные сигналы. Лягушки, например, «видят» лишь движущиеся предметы небольших размеров (мелких животных, служащих пищей) и реагируют на быстрое затенение («враг»); всё остальное воспринимается ими как безразличный фон. Детальность отражения резко возрастает у насекомых, а также у птиц и млекопитающих, способных ориентироваться не только по множеству «земных» ориентиров, но и по положению Солнца, Луны и звёзд (астронавигация). По ним ориентируются и мелкие раки, возвращающиеся при отливе в море. Рыжие лесные муравьи способны учитывать и положение Луны. «Инстинкт дома» – способность возвращаться на свой участок или в убежище даже из незнакомого места – объясняется запоминанием характерных особенностей ландшафта и астронавигацией. Обязательное условие астронавигации – наличие «биологических часов», т. е. способности организма ориентироваться во времени.
Хеморецепция и О. ж. по особенностям химического состава среды особенно широко распространены среди обитателей воды и почвы. Проходные лососёвые рыбы при нерестовых миграциях находят «родные» реки по знакомым запахам. Киты при миграциях руководствуются особенностями химического состава воды разных мор. течений. По запахам ориентируются наземные животные при поисках пищи, миграциях и расселении. В последнем случае животные двигаются преимущественно против ветра и картина их расселения соответствует «розе ветров». Для самцов некоторых бабочек (сатурний, шелкопрядов) доказана способность находить по запаху самку на расстоянии до 10 км.
Акустическая О. ж. имеет преимущества в водной среде и биотопах с густой растительностью, где возможности зрения ограничены. Многие хищники находят и ловят добычу по слуху. Сова по шороху определяет местоположение грызуна на расстоянии 15—20 м с точностью до 1о (пассивная локация). Летучие мыши и дельфины используют эхолокацию на частотах 20—200 кгц, посылая зондирующие сигналы и ловя их отражение (эхо) от мишени (добычи) или препятствия. Эхолокация позволяет им ориентироваться, находить и ловить добычу в темноте. Гнездящаяся в тёмных пещерах птица гуахаро ориентируется в них, эхолоцируя на слышимых частотах (в звуковом диапазоне).
Многие низшие беспозвоночные (например, планарии), а также насекомые (мухи, жуки, термиты) ориентируются по магнитному полю Земли. О. ж. – всегда результат сопоставления информации, полученной по разным каналам связи со средой, т. е. интегральная реакция, хотя основную роль в ней в зависимости от ситуации может играть то одна, то др. рецепторная система. Подобный механизм О. ж. повышает её надёжность («помехоустойчивость»), гибкость и значительно увеличивает приспособительное значение. Одновременно ориентацнонное поведение каждой особи корректируется сочленами по популяции, стаду, стае или колонии. Обмен информацией между особями увеличивает её количество в группе, ещё более повышая надёжность О. ж. Именно этим объясняется преимущество группового (стайного или стадного) образа жизни в биологически наиболее важные моменты: при миграциях, во время размножения, в период роста молодняка (см. «Общественность» животных и Общение животных).
Лит.: Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 1963; Протасов В. P., Биоакустика рыб, М., 1965; его же, Зрение и ближняя ориентация рыб, М., 1968; Райт Р. Х., Наука о запахах, пер. с англ., М., 1966; Милн Л. Д., Милн М. Д., Чувства животных и человека, пер. с англ., М., 1966; Пресман А. С., Электромагнитные поля и живая природа, М., 1968; Айрапетьянц Э. Ш., Константинов А. И., Эхолокация в природе, Л., 1970; Ильичев В. Д., Биоакустика птиц, М., 1972; Шовен P., Поведение животных, пер. с франц., М., 1972; Marler P., Hamilton W. J., Mechanisms of animal behavior, N. Y., [1968].
Н. П. Наумов.
Ориентация космического летательного аппарата
Ориента'ция косми'ческого лета'тельного аппара'та, 1) определённое угловое положение, которое придаётся космическому летательному аппарату относительно небесных тел, силовых линий магнитного и гравитационных полей или иных заданных направлений в пространстве. В зависимости от назначения космических летательных аппаратов их ориентация различна: при астрономических исследованиях Солнца, Луны или звёзд необходима О. к. л. а. на соответствующие небесные тела; связной ИСЗ, имеющий направленные антенны, ориентируется на земные пункты связи; космические летательные аппараты, снабженные солнечными батареями, ориентируются рабочей поверхностью батарей на Солнце и т.д. При сближении двух космических летательных аппаратов в некоторых случаях требуется их взаимная ориентация. 2) Управление угловым движением космического летательного аппарата на участках свободного полёта, т. е. придание его осям определённого положения относительно заданных направлений. Системы, выполняющие эту задачу (системы О. к. л. а.), работают в условиях малых возмущающих моментов, действующих на космический летательный аппарат, что позволяет использовать в них ряд принципов и устройств, не применяющихся в др. системах управления космических летательных аппаратов.
Ориентация (определение направления)
Ориента'ция (франц. orientation, буквально – направление на восток, от лат. oriens – восток), умение разобраться в окружающей обстановке. Направление научной, общественной, политической деятельности.
Ориентир
Ориенти'р, хорошо видимый на местности неподвижный предмет (естественный или искусственный) или элемент рельефа. О. применяются для управления подразделениями и огнем. С помощью О. назначаются секторы наблюдения и ведения огня, производится целеуказание, осуществляется движение в заданном направлении, ставятся на местности боевые задачи и др. О. в бою указываются старшим командиром и нумеруются справа налево и по рубежам местности (от себя в сторону противника). При необходимости младшими командирами могут назначаться дополнительные О. Для удобства запоминания О. даются порядковый номер и условное наименование, отражающее характерный признак, например «О. первый – сломанное дерево», «О. второй – высота с деревом» и т.д.
Ориентир-буссоль
Ориенти'р-буссо'ль, см. в ст. Буссоль.
Ориентирование
Ориенти'рование, 1) на местности, определение своего местоположения относительно сторон горизонта с помощью компаса, карты или аэроснимка. Приближённое О. возможно по местным ориентирам (естественным и искусственным), положению Солнца, Луны, звёзд, а также с помощью радио-, световых и звуковых сигналов. 2) Вид спорта, включающий различные соревнования в скоростном О. и передвижении на местности с использованием крупномасштабной карты и компаса. Различают три вида соревнований по О.: спортсмен в определённой последовательности отыскивает на местности контрольные пункты (КП), местоположение которых нанесено на карту, получаемую на старте, самостоятельно выбирает путь между ними; спортсмен передвигается по размеченной трассе и, встречая КП, определяет, отмечает на карте их местонахождение (на карте трасса не обозначена); из отмеченных на карте КП спортсмен выбирает для нахождения такое их сочетание и количество, которое позволяет ему набрать максимальную сумму очков за контрольное время. Соревнования бывают личные, лично-командные и командные, могут проводиться в дневное и ночное время; спортсмены передвигаются бегом, на лыжах, велосипедах, мотоциклах, лодках и др. (в зависимости от условий соревнований). Длина дистанции: до 30 км для мужчин, до 15 км – для женщин.
Соревнования по О. впервые были проведены в Норвегии в 1897. С начала 20 в. О. получило развитие в скандинавских странах, с середины 40-х гг. – в Чехословакии, Венгрии, Болгарии, ГДР. В 1961 основана Международная федерация О. (ИОФ), которая в 1973 объединяла национальные федерации 21 страны. О. культивируется в 40 странах. С 1966 проводятся первенства мира по спортивному О., наибольших успехов добивались шведы, финны, норвежцы (спортсмены СССР в чемпионатах мира не участвовали).
В СССР во 2-й половины 40-х гг. проводились соревнования по О. для туристов. С конца 50-х гг. О. стало развиваться как самостоятельный вид спорта (вначале в прибалтийских союзных республиках, Москве и Ленинграде). В 1963 утверждены первые правила, создана Центральная комиссия по слётам и соревнованиям (ныне Центральная секция О.) при Центральном совете по туризму ВЦСПС, проведены первые всесоюзные соревнования. В 1965 О. включено в Единую всесоюзную спортивную классификацию, в 1971 – в комплексы «Готов к труду и обороне» и «Готов к защите Родины». В 1973 в секциях спортивного О. занималось свыше 300 тыс. чел., в том числе около 400 мастеров спорта. С 1965 сборная команда СССР участвует в международных соревнованиях по О., в 1967, 1970—71 она выиграла Кубок мира и дружбы.
Лит.: Нурмимаа В., Спортивное ориентирование, [пер. с фин.], М., 1967; Иванов Е., С компасом и картой, М., 1971; Богатов С., Крюков О., Спортивное ориентирование на местности, М., 1971; Елаховский С., Бег к невидимой цели, М., 1973.
Е. И. Иванов.
Ориентированные ядра
Ориенти'рованные я'дра, совокупность атомных ядер с упорядоченностью в пространственной ориентации спинов (спиновой упорядоченностью). Проекции m спи'на I ядер на заданную ось в пространстве могут принимать 2I + 1 дискретных значений от m = —I до m = +I с интервалом, равным 1. Спиновую упорядоченность относительно этой оси характеризует набор вероятностей Wm для всех возможных значений m. Для неупорядоченной совокупности ядер все Wm =1/(2I + 1). Нарушение этого условия означает наличие спиновой упорядоченности.
При описании спиновой упорядоченности вместо Wm часто пользуются эквивалентным набором т. н. параметров ориентации f k (k = 1,..., 2I). Они представляют собой полиномы от средних значений степеней m.
,
например: 
; 
.
Величина f 1 называется поляризацией ядер, а f 2 – выстроенностью ядер. Они имеют сравнительно простой смысл: поляризация f 1 характеризует преимущественную ориентацию спинов ядер параллельно данному направлению на некоторой оси, а выстроенность f 2 – параллельно и антипараллельно этой оси, т. е. симметричную относительно плоскости, перпендикулярной оси. Введение параметров ориентации f k связано, в частности, с тем, что именно f k непосредственно входят в выражение для энергии взаимодействия ядер с электромагнитным полем (это взаимодействие используется для создания О. я., см. ниже). Так, f 1 определяет энергию взаимодействия магнитного момента ядра с магнитным полем, a f 2 – энергию взаимодействия квадрупольного момента ядра c неоднородным электрическим полем.
В веществах, встречающихся в природе, атомные ядра не ориентированы. Для получения О. я. разработаны специальные методы, основанные на наличии у ядер дипольных магнитных и квадрупольных электрических моментов, направленных вдоль спинов ядер. Эти методы разделяются на статические и динамические. В статических методах используется ориентирующее взаимодействие магнитного поля с магнитными дипольными моментами ядер (ориентация тем сильнее, чем больше поле и магнитный момент ядра) и взаимодействие ядерного квадрупольного момента с неоднородным электрическим полем. В случае магнитного поля появляется поляризация, а в случае электрического – выстроенность (квадруполизация).
Тепловое движение атомных ядер подавляет ориентирующее действие полей. Магнитные и электрические моменты ядер столь малы, что даже в предельно достижимых полях при комнатных температурах (300 К) спиновая упорядоченность ядер, находящихся в тепловом равновесии с веществом, оказывается ничтожно малой. Поэтому для получения О. я. статическими методами наряду с достаточно сильными полями необходимо охлаждение вещества, содержащего ядра, до сверхнизких температур (10-2 К и ниже). Например, поляризация ядер с магнитным моментом, равным 1 ядерному магнетону, и спином 1/2 в магнитном поле Н = 105э при температуре 10-2 К составляет 0,35. Это означает, что около 70% ядер имеют спин, ориентированный в заданном направлении.
В связи с трудностями, связанными с осуществлением таких температур и полей, для получения О. я. широко используются «внутренние» поля, создаваемые на ядрах внутриатомными электронами (см. Кристаллическое поле). Напряжённости этих полей значительно превосходят то, чем пока располагает экспериментальная техника создания «внешних» полей. Если внутренние поля ориентировать в пространстве одинаково, то совокупность ядер окажется в очень сильном поле. Внутренние магнитные поля создаются на ядрах парамагнитных атомов (см. Парамагнетизм) и достигают 106—107э. Внутренние поля ~ 105—106э возникают также на ядрах диамагнитных атомов (см. Диамагнетизм) при растворении небольших количеств диамагнитного вещества (~1%) в ферромагнетиках. Т. к. магнитные моменты электронов превосходят ядерные магнитные моменты более чем в 103 раз, то их, а следовательно, и создаваемые ими внутренние магнитные поля удаётся ориентировать при значительно меньших внешних полях и более высоких температурах.
Неоднородные электрические поля, достаточные для выстраивания ядер, удаётся создать, используя внутренние электрические поля в некоторых веществах с ковалентными химическими связями, когда электронное облако, окружающее ядро, резко асимметрично. В этом случае охлаждаемое вещество, содержащее выстраиваемые ядра, берётся в виде монокристалла.
В динамических методах тепловое равновесие системы ядерных спинов искусственно нарушается таким образом, что возникает спиновая упорядоченность. В большинстве динамических методов во внешнем магнитном поле (статически) ориентируются электронные спины. Далее с помощью методов электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ориентация электронных спинов передаётся системе ядерных спинов. Достоинством динамических методов является отсутствие необходимости в очень сильных полях и сверхнизких температурах. Недостаток состоит в том, что круг ядер, ориентируемых этими методами, сравнительно узок.
О. я. используются в ядерной физике для исследований спиновой зависимости ядерных сил и для определения спинов, магнитных моментов и чётностей возбуждённых состояний атомных ядер. Эксперименты с b-радиоактивным О. я. (см. Бета-распад) дали возможность установить одно из фундаментальных свойств элементарных частиц – несохранение чётности в слабых взаимодействиях. В физике твёрдого тела с помощью О. я. исследуют внутрикристаллические поля.
Лит.: Хуцишвили Г. Р., Ориентированные ядра, «Успехи физических наук», 1954, т. 53, в. 3; Методы определения основных характеристик атомных ядер и элементарных частиц, пер. с англ., М., 1966; Джеффрис К., Динамическая ориентация ядер, пер. с англ., М., 1965.
В. П. Алфименков.
Ориентировка шахт
Ориентиро'вка шахт, ориентирование подземных съёмок, соединительная съёмка, комплекс маркшейдерских работ для установления геометрической связи между съёмками подземных выработок и земной поверхности, обеспечивающий совмещение соответствующих маркшейдерских планов. О. ш. позволяет решать ответственные задачи при проходке шахтных стволов, горизонтальных выработок встречными забоями, обеспечение безопасности наземных объектов от вредного влияния подземных горных работ и др. О. ш. заключается в определении дирекционного угла a сторон теодолитного хода подземной съёмки и координат Х, Y, Z одной из точек этого хода в принятой на поверхности системе координат.
О. ш. производят геометрическим, оптическим, магнитным и гироскопическим способами. В зависимости от вида соединения подземных выработок с земной поверхностью применяют три геометрических метода ориентирования: через штольню или наклонный ствол – проложением полигонометрического хода от пунктов на земной поверхности до точек, закрепленных в подземных выработках; через один вертикальный ствол – опусканием в него двух отвесов, образующих вертикально проектирующую плоскость, и решением задачи геометрического примыкания к отвесам на поверхности и в шахте; через два вертикальных ствола, соединённых горными выработками,– путём опускания в каждый ствол отвеса, определения его координат на поверхности и прокладки полигонометрического хода между отвесами в шахте. Оптический способ заключается в ориентировании с помощью проектира направлений. Магнитную ориентировку осуществляют посредством приборов с магнитной стрелкой: ориентир-буссоли, зеркальной буссоли, деклинатора. Гироскопический, наиболее прогрессивный способ О. ш., основан на использовании свойства оси гироскопа устанавливаться в плоскости астрономического меридиана. О. ш. в СССР выполняется с помощью маркшейдерских гирокомпасов МВТ2, МВТ4 конструкции Всесоюзного научно-исследовательского маркшейдерского института, Ci-B1 или Ci-B2 (ВНР) и др.
Передачу координат Х и Y при геометрическом ориентировании производят примыканием к отвесам одновременно с ориентированием, координаты Z – через вертикальный ствол – специальной мерной лентой, проволочных длиномеров и др. приборов; через штольню или наклонный ствол – геометрическим или тригонометрическим нивелированием. При гироскопическом и магнитном О. ш. передачу координат X, Y и Z в шахту производят независимо одним из указанных способов.
Лит.: Маркшейдерское дело, 2 изд., ч. 1—2, М., 1970; Трофимов А. А., Основы маркшейдерского дела и геометризации недр, М., 1970.
В. А. Букринский.
Ориентировочная реакция
Ориентиро'вочная реа'кция (рефлекс «Что такое?», по И. П. Павлову), комплекс сдвигов в разных системах организма животного или человека, вызываемый любым неожиданным изменением ситуации и обусловленный особой активностью центральной нервной системы. Изменения в деятельности центральной и вегетативной нервной системы при О. р. направлены на мобилизацию анализаторных и двигательных систем организма, что способствует быстрой и точной оценке новой ситуации и выработке оптимального аппарата управления новым неавтоматизированным действием. Одновременно происходят угнетение предыдущей деятельности и поворот головы (ушей, глаз) в сторону раздражителя. О. р. сопровождается повышением в крови уровня адреналина, изменением электрического потенциала кожи (кожно-гальванический рефлекс), реакцией активации (в виде десинхронизации медленной электрической активности коры больших полушарий головного мозга) и рядом др. явлений, характеризующих подготовку организма к действиям в новой ситуации. Функции, не участвующие в таких действиях (например, пищеварение), затормаживаются. Если изменение ситуации сопровождается безусловным раздражением, т. е. подкрепляется им, то на основе О. р. может выработаться условный рефлекс; индифферентный раздражитель становится существенным, значимым для организма. Если новый раздражитель оказался для организма незначимым, повторное его применение ведёт к «привыканию» и О. р. угасает.
О. р. играет важную роль в организации высшей нервной деятельности животных и человека. По современным представлениям, в основе О. р. лежат активирующие влияния на высшие отделы центральной нервной системы со стороны ретикулярной формации. При этом существенно повышается уровень возбудимости соответствующих зон коры головного мозга, что создаёт благоприятные условия для образования условнорефлекторной цепи в коре. У человека О. р. участвует в актах различной степени сложности – от реакции на любой новый агент до сложнейшей умственной работы, когда, столкнувшись с неожиданным фактом или мыслью, человек сосредоточивается, мобилизуется для их осмысливания. В основе возникающего при этом внимания лежит О. р., предстающая, по В. М. Бехтереву, в виде «рефлекса сосредоточения». Роль О. р. в психической деятельности человека более полно раскрывается при её нарушении, например при шизофрении. Выпадение важного свойства О. р. – его угасания при повторении раздражений – значительно уменьшает возможность приспособления к новым условиям. В др. случаях наличие лишь тормозящего компонента О. р. при отсутствии её исследовательской формы парализует возможность анализа новой ситуации и адекватной реакции на неё.
Лит.: Павлов И. П., Полн. собр. соч., 2 изд., т. 3, кн. 1—2, М. – Л., 1951; Ориентировочный рефлекс и ориентировочно-исследовательская деятельность, М., 1958; Мэгун Г., Бодрствующий мозг, пер. с англ., М., 1961; Шовен Р., Поведение животных, пер. с франц., М., 1972, гл. 6.
Н. Д. Аграчёва.
