Большая Советская Энциклопедия (ВО) - БСЭ БСЭ

  Общепринятая интерпретация В. де Б. была дана М. Борном (1926), выдвинувшим идею о том, что волновым законам подчиняется величина, описывающая состояние частицы, т. е. её волновая функция y, квадрат которой определяет вероятность обнаружить частицу в различных точках и в различные моменты времени. Волновая функция свободной частицы с точно заданным импульсом и является В. де Б. В этом случае |y|2 = const, т. е. вероятность обнаружить частицу во всех точках одинакова. Таким образом, В. де Б. — не какие-либо физические материальные волны, а волны вероятности.

  Лит. см. при ст. Квантовая механика .

  В. И. Григорьев.

Волны жизни

Во'лны жи'зни, колебания (или флюктуации) численности особей в популяции . Термин введён русским биологом С. С. Четвериковым в 1915. Подобные колебания численности могут быть сезонными или несезонными, повторяющимися через различные промежутки времени; обычно они тем длиннее, чем продолжительнее цикл развития организмов. Часто В. ж. сопровождаются колебаниями ареала популяций. Четвериков указал на эволюционное значение В. ж. в качестве фактора, могущего изменять направление и интенсивность отбора, а также концентрации генов, содержащихся в популяциях. Впоследствии термин «В. ж.» был заменён понятием популяционные волны (один из 4 элементарных эволюционных факторов — мутационный процесс, популяционные волны, изоляция и естественный отбор). Основное значение В. ж. сводится к случайным изменениям концентраций (особенно невысоких) различных мутаций и генотипов , содержащихся в популяциях, а также к ослаблению давления отбора при увеличении и его усилению при уменьшении численности особей в популяции. Под термином «В. ж.» иногда (советский геолог Б. Л. Личков и некоторые др.) также подразумевают этапы развития растительного и животного мира, примерно соответствующие смене геологических циклов.

  Лит.: Тимофеев-Ресовский Н. В., Микроэволюция, элементарные явления, материал и факторы микроэволюционного процесса, «Ботанический журнал», 1958, т. 43, №3.

  Н. В. Тимофеев-Ресовский.

Волны Мартено

Во'лны Мартено', электрический музыкальный инструмент, сконструированный французским изобретателем М. Мартено (М. Martenot, р. 1898) в 1928. Имеет клавиатуру фортепьянного типа (7 октав). Даёт возможность исполнять только одноголосную музыку; тембр звука может варьироваться. Сочинения для В. М. или с участием этого инструмента написаны композиторами Д. Мийо, А. Жоливе, А. Онеггером и др.

Волны морские

Во'лны морски'е, волны на поверхности моря или океана. Благодаря большой подвижности частицы воды под действием разного рода сил легко выходят из состояния равновесия и совершают колебательные движения. Причинами, вызывающими появление волн, являются приливообразующие силы Луны и Солнца, ветер, колебание атмосферного давления, подводные землетрясения и деформации дна. В соответствии с этим В. м. подразделяются на приливные (см. Приливы и отливы ), ветровые, барические (см. Сейши ) и сейсмические (см. Цунами ).

  В большинстве случаев волновые движения отличаются неправильностью формы. Следует различать перемещение частиц в волне и видимое движение формы волны, заключающееся в передвижении в пространстве её профиля. Частицы в волне совершают перемещение по замкнутым или почти замкнутым траекториям (рис. 1 ).

  Основные характеристики В. м. — их высота, равная расстоянию по вертикали между гребнем и подошвой волны (рис. 2 ), длина волны — расстояние по горизонтали между двумя смежными вершинами или подошвами волн, скорость перемещения формы волны, или фазовая скорость, период волны. Период ветровых В. м. не превосходит 30 сек , барические и сейсмические В. м. имеют период, исчисляемый минутами, десятками минут и часами. Периоды приливных волн измеряются часами.

  В зависимости от преобладающей роли сил, участвующих в формировании волновых движений, волны подразделяются на гравитационные и капиллярные (см. Волны на поверхности жидкости ). Волны, продолжающие существовать после окончания действия сил, их вызвавших, называются свободными, в отличие от вынужденных волн, поддерживаемых непрерывным притоком энергии.

  Ветровые волны — вынужденные волны, образующиеся за счёт энергии ветра, передаваемой волнам путём непосредственного давления воздушного потока на наветренные склоны гребней и его трения о поверхность волны (рис. 3 ). Развитие ветровых волн начинается с образования ряби, являющейся капиллярными волнами. Возрастая, капиллярные волны превращаются в гравитационные, которые постепенно увеличиваются по длине и высоте. В начальной стадии развития волны бегут параллельными рядами, которые затем распадаются на обособленные гребни (трёхмерное волнение). Взволнованная ветром поверхность воды приобретает весьма сложный рельеф, непрерывно изменяющийся во времени. На поверхности моря всегда существуют ветровые волны самые разнообразные по своим размерам (иногда достигая длины до 400 м , высоты 12—13 м и скорости распространения 14—15 м/сек ).

  В глубоком море размеры волн и характер волнения определяются скоростью ветра, продолжительностью его действия, «разгоном волн», т. е. расстоянием от подветренного берега в направлении ветра до точки наблюдения, а также структурой ветрового поля и конфигурацией береговой черты. В мелком море дополнительным фактором, влияющим на процесс образования волн, является глубина моря и рельеф дна; малые глубины ограничивают рост волн. Если ветер, вызвавший волнение, стихает, то ветровые волны постепенно преобразуются в свободные волны, называемые зыбью, волны которой имеют более правильную у форму, чем ветровые волны, и бо'льшую длину гребней. Наиболее часто встречается смешанное волнение, при котором одновременно наблюдаются зыбь и ветровые волны.

  Изучение В. м. представляет большой практический интерес в связи с многочисленными проблемами мореплавания, морского гидротехнического строительства, кораблестроения и т.д. и требует детальных теоретических и экспериментальных исследований с помощью различных инструментов, устанавливаемых на судах и на берегу.

  Приборами для наблюдения за ветровыми волнами являются волномерные рейки или вехи, волномеры и волнографы различных систем. Стереофотосъёмка позволяет регистрировать состояние поверхности моря на большой площади. Регистрация длиннопериодных В. м. (например, приливных волн) производится приборами, называемыми мареографами .

  Лит.: Снежинский В. А., Практическая океанография, Л., 1951; Дуванин А. И., Волновые движения в море, Л., 1968: Шулейкин В. В., Физика моря, 4 изд., М., 1968.

  С. С. Войт.

Рис. 3. Действие ветра на волну.

Рис. 2. Схема волны.

Рис. 1. Схема распространения волны: круговые траектории движения частиц воды и профиль волны, перемещающейся вправо.

Волны на поверхности жидкости

Во'лны на пове'рхности жи'дкости, волны , возникающие и распространяющиеся по свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей. В. на п. ж. образуются под влиянием внешнего воздействия, в результате которого поверхность жидкости выводится из равновесного состояния (например, при падении камня). При этом возникают силы, восстанавливающие равновесие: силы поверхностного натяжения и тяжести. В зависимости от природы восстанавливающих сил В. на п. ж. подразделяются на: капиллярные волны, если преобладают силы поверхностного натяжения, и гравитационные, если преобладают силы тяжести. В случае, когда совместно действуют силы тяжести и силы поверхностного натяжения, волны называются гравитационно-капиллярными. Влияние сил поверхностного натяжения наиболее существенно при малых длинах волн, сил тяжести — при больших.

  Скорость с распространения В. на п. ж. зависит от длины волны l. При возрастании длины волны скорость распространения гравитационно-капиллярных волн сначала убывает до некоторого минимального значения

а затем вновь возрастает (s — поверхностное натяжение, g — ускорение силы тяжести, r — плотность жидкости). Значению c1 соответствует длина волны

При l > l1 скорость распространения зависит преимущественно от сил тяжести, а при l < l1 — от сил поверхностного натяжения. Для поверхности раздела воды и воздуха l1 = 1,72 см .