Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
It. М. Капчинокий.
ПРОСТРАНСТВЕННОПОДОБНЫЙ ВЁКТОР и частной (специальной) и общей теории относительности — четырёхмерный вектор, сумма квадратов пространственных компонент к-рого больше нвадрата его времеинбй компоненты. П. в., имеющий начало в к.-н. точке четырёхмерного пространства-времени, лежит вне внутр. полостей светового конуса с вершиной в данной точке. Всегда существует система отсчёта, в к-рой временная номпонента П. в. обращается в нуль, в у него остаются только пространственные компоненты. В Минковского прост-ранстве-времени с метрич. тензором (-(-I, —I, —I, —1) квадрат длины П. в. Л отрицателей:
(A)2 = A*Av. = (Aaf — Ai < 0 (ц = 0,1,2,3). Здесь A0 — временная, Ai(і =* 1, 2, 3) — пространственная компоненты 4-вектора [А — (A1, Aa1 А8)]. Cm. Относительности теория, Тяготение. и. Д. Новиков, ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ГРУППЫ СИММЁТРЙИ — группы симметрии, описывающие атомные структуры кристаллов. Представляют совокупность операций симметрии, включающую операции симметрии точечных групп симметрии и трансляции (параллельный перенос). Существует 230 П. г. с. Выведены в 1890 Е. С. Фёдоровым и независимо А. Шёнфлисом (A. Schoenflies), названы фёдоровскими группами. Cm. также Симметрия кристаллов.
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СИММЕТРИИ — симметрии четырёхмерного пространства-времени, в к-ром осуществляются физ. явлення. С однородностью и изотропностью пространства-времени связана инвариантность фундам. физ. заионов относительно трансляций и вращений четырёхмерных систем координат, в к-рых эти законы формулируются. Группа такпх преобразований наз. Пуанкаре группой. Подгруппа вращении в простракстве-временн наз. группой Лоренца преобразований. Следствием уиазанных симметрий являются законы сохранения энергии-импульса и угл. момента.
Существует таиже симметрии относительно от раже-
155
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ
ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ
ввй осей четырёхмерной системы относительно начала координат. В отличке от трансляций и вращений, эта симметрия не является точной. Соответствующий ей закон сохранения чётности (см. Чётность нарушается в слабых взаимодействиях.
В квантовой теории поля (КТП) существует глубокая, по ещё не понятая до конца связь между П. с. и внутренними симметриями. Накб* яриим примером таиой связи являются теорема CPT н тот факт, что СР-чёт-ность сохраняется с большей точностью, чем пространственная чётность (Р-чётность). Другой пример: иек-рые модели КТП формулируются в пространстве с числом измерений, большим четырёх. Прк этом многие внутр. симметрии в «нашем» четырёхмерном пространстве являются следствием П. с. в пространстве большего числа измерений. м. В, Терентьев,
ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ЗАРЯД (объёмный заряд) — электрич. заряд q, распределённый в объёме V так, что его плотность р = dq/dV конечна. П. з. определяет пространственное распределение потенциала ф н на» пряжёккостк поля E согласно Пуассона уравнению, к-рое для среды с постоянной диэлектрич. проницаемостью е можно записать так: Дф = div? = —4пр/е. П. з. образуется, когда локальные концентрации положит. к отрицат. носителей заряда взаимно не компенсируются, а это и свою очередь связано с различием в механизмах образования заряж. частиц разного знака к разлкчкем в скоростях ухода таких частиц на границы объёма. Плотность П. з. р = еЛ Zinil где щ —¦ концентрация и Z\e — заряд носителей данного і-то сорта; Zi кмеет знак носителя, тан что для электрона нлн одновалентного отрицат. нона Z = —1.
Поскольку свободные электрич. заряды не могут образовать объёмную статкческн равновесную систему (см. Ирншоу теорема), реальные условия возникновения П. з. связаны обычно с процессом прохождения тока. П. з. образуются вблизи электродов при прохождении тока через электролит, на границе двух полу проводнкков с разл. проводимостью, в вакууме вблкзк эмитирующего электроны катода, в газовом разряде вблизи электродов, стенок, в местах с резким изменением поперечного сеченкя. Образованию П. з. способствует наличке в среде носителей заряда с разными коэф. диффузии. Напр., в плазме большой коэф. диффузии электронов по сравнению с положит, нонамн приводит к возникновению избыточного положит* заряда и, как следствие,— направленного нз плазмы поля. Под действием этого поля диффузия электронов замедляется, в результате макроскопич. диффузионные потоки ионов и электронов выравниваются (амби-полярная диффузия). П. з. экранирует н внешнее электрич. поле, приложенное к плазме, препятствуя его проникновению в плазму. Вследствие такой экранировки характерная глубина проникновения элек-тркч. поля в плазму порядка дебаевского радиуса экранирования. Этот аффект определяет также значение диэлектрической проницаемости плазмы, к-рое меньше соответствующего зкаченкя в вакууме.
Образование П. з. определяет распределение потенциала к вид волът-амперных характеристик при прохождении тока в вакууме и отд. областях газового разряда. Плотность П. з. зависит от плотностей тока j\ и скоростей Uj соответствующих носителей заряда. Т, к. ток направлен от большего потенциала к меньшему, то, понимая под абс. величину плотности тока и учитывая зкак Ui, можко написать р = —Sji/щ. Прк двкжекки электронов в вакууме с нулевой нач. скоростью иа катоде скорость щ задаётся пройденной разкостью потенциалов, так что для одномерной задачи
