ОБРАЗ - Я КВАЗИИЗМЕРЕНИЯ
Пятница, 10.07.2020, 17:21
Меню сайта

Вход на сайт


Поиск

Календарь
«  Июль 2020  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Друзья сайта
  • АЛЬФА-ОМЕГА

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0


    Е - В О Л Н А

    Е - ВОЛНА (от англ. expectation — ожидание) — отрицательное изменение электрического потенциала, регистрируемое в передних отделах коры мозга в период между действием предварительного (предупреждающего) и пускового (т. е. требующего к.-л. реакции испытуемого) сигналов. Е-волна отражает состояние готовности к восприятию сигнала к действию. Е-волна развивается через 0,5 с после действия предупредительного сигнала, ее длительность растет с увеличением интервала между 1-м и 2-м стимулами. Амплитуда Е-волны прямо коррелирует со скоростью двигательной реакции в ответ на пусковой стимул и увеличивается при напряжении внимания, возрастании волевого усилия и т. п., что указывает на тесную связь этого феномена с механизмами произвольного поведения человека. См. Антиципация, Вызванные потенциалы.

    Большой психологический словарь.
    — М.: Прайм-ЕВРОЗНАК. Под ред. Б.Г. Мещерякова, акад. В.П. Зинченко. 2003

    ВОЛНА  –  изменение состояния среды (возмущение), распространяющееся в этой среде и переносящее с собой энергию. Независимо от природы волны перенос энергии осуществляется без переноса  вещества…

    ГЕРБЕНЬ ВОЛНЫ -  множество точек волны с максимальным положительным отклонением от состояния равновесия...

    ВОЛНЫ ВОКРУГ НАС

    ВОЛНЫ - одно из наиболее фундаментальных и значимых понятий окружающего нас физического мира. Одна из основных характеристик волны - частота n . Волны бывают продольные, когда колебания происходят вдоль линии распространения волны, и поперечные, когда колебания происходят поперек этой линии (рис. 7.1). Продольные волны могут распространяться исключительно в среде, тогда как поперечные - и в вакууме. Звук - продольные колебания упругой среды. Наше ухо способно слышать колебания с частотой 50-12000 Гц. Свет - поперечные электромагнитные колебания.

    Наши органы зрения способны воспринимать электромагнитные колебания с частотой 1014- 1016 Гц. Для сравнения частота переменного тока в электросети составляет 50 Гц. Многие привычные нам процессы являются преобразованием одного вида волн в другие: запись музыки на магнитную ленту - преобразование звуковых колебаний в электромагнитные с последующей их фиксацией при помощи явления намагничивания, воспроизведение музыки с магнитного носителя - обратный процесс.

    Не менее часто нам приходится сталкиваться с преобразованием волн одной частоты в волны другой частоты. В приборах ночного видения излучение инфракрасной области спектра (n =1012 Гц) преобразуется в излучение видимой области (1014- 1016 Гц). Для передачи радиосигнала используется амплитудно-частотная модуляция, то есть колебания с частотой, которую способно воспринимать человеческое ухо (50-12000 Гц), передаются при помощи частот 106-108 Гц - средние и короткие волны, соответственно. При приеме радиосигнала происходит обратное преобразование.

    Практическое значение волн сложно переоценить. Но кроме этого, волновые явления лежат в основе существования физического мира. Вся материя делится на вещество, состоящее из элементарных частиц - электронов, протонов и нейтронов и поля, осуществляющие взаимодействия между частицами вещества. На данный момент различают 4 вида полей - электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое ядерные. Есть сведения о том, что электрическое и магнитное поле могут существовать независимо друг от друга и имеют различную природу. На микроскопическом масштабе невозможно достоверно определить, чем является материя - волной или частицей. Например, свет при распространении в пространстве ведет себя как волна (явления отражения, дифракции, интерференции), при контакте же с большим количеством конденсированного вещества - как поток частиц (явление фотоэффекта).

    На заседании Немецкого физического общества 14 декабря 1900 года.

    Макс Планк зачитал свою историческую статью «К теории распределения энергии излучения в нормальном спектре», в которой он ввёл универсальную постоянную h. Гипотеза Планка состояла в том, что для элементарных частиц, любая энергия поглощается или испускается только дискретными порциями (квантами).

    Квант (от лат. quantum — «сколько») - неделимая порция какой-либо величины в физике.

    В 1905 году, для объяснения явлений фотоэффекта, Альберт Эйнштейн, используя квантовую гипотезу Планка, предположил, что свет состоит из квантов. Впоследствии, «кванты» получили название фотонов. Термин «фотон» введён химиком Гилбертом Льюисом в 1926 году.

    Фотон (от др.-греч. φῶς, род. пад. φωτός, «свет») элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. Этому свойству в классической электродинамике соответствует круговая правая и левая поляризация электромагнитной волны. /Спин (от англ. spin — вертеть[-ся], вращение) - собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого./

    Фотоны обозначаются буквой γ, поэтому их часто называют гамма-квантами (особенно фотоны высоких энергий); эти термины практически синонимичны. С точки зрения Стандартной модели фотон является калибровочным бозоном. Виртуальные фотоны являются переносчиками электромагнитного взаимодействия, таким образом обеспечивая взаимодействие, например, между двумя электрическими зарядами. Фотон — самая распространённая по численности частица во Вселенной. На один нуклон приходится не менее 20 миллиардов фотонов. Фотону, как квантовой частице, свойственен корпускулярно-волновой дуализм, он проявляет одновременно свойства частицы и волны.

    В 1923 году  французский ученый Луи де Бройль выдвинул гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также волновыми свойствами.

    Элементарные частицы при столкновении могут аннигилировать с выделением энергии - электромагнитного излучения определенной частоты. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга в пределах атома невозможно одновременно точно определить местоположение и импульс электрона. Он ведет себя подобно волне, распространяющейся внутри сферы с радиусом, равным радиусу атома. С другой стороны, на больших масштабах все конденсированное вещество состоит из элементарных частиц, и они ведут себя как и положено частицам.

    Если рассматривать электромагнитное излучение как поток частиц - фотонов, то энергия одного фотона можно вычислить, как

    E = hn , (7.1)

    где h - постоянная Планка; n - частота излучения. С другой стороны, Эйнштейн вывел уравнение, где связал массу вещества m и энергию Е, которой обладает эта масса:

    Е=mc2 , (7.2)

    где с - скорость света в вакууме.

    Из выражений (7.1) и (7.2) можно выразить зависимость между массой и частотой, которой эта масса обладает, то есть связать корпускулярные и волновые свойства материи

    n=mc2/h ,(7.3)

    Рассчитаем, к примеру, какой частотой обладает электрон:

    ne=mec2/h

    Подставим численные значения:

    ne=(9,1*10-31)*(3*108)2/(6,62*10-34)=1,24*1020 Гц

    Таким образом, электрон при определенных обстоятельствах можно рассматривать как волну с частотой » 1020 Гц. Такая частота присуща области g - излучения, которое возникает при испускании фотонов возбужденными атомными ядрами.

    Фотоны могут быть поглощены ядрами, атомами или молекулами, спровоцировав, таким образом, переход между их энергетическими состояниями. Показателен классический пример, связанный с поглощением фотонов зрительным пигментом палочек сетчатки родопсином, в состав которого входит ретиналь, производная ретинола(витамина A), ответственного за зрение человека, как было установлено в 1958 году американским биохимиком нобелевским лауреатом Джорджем Уолдом и его сотрудниками. Поглощение фотона молекулой родопсина вызывает реакцию транс-изомеризации ретиналя, что приводит к разложению родопсина. Таким образом, в сочетании с другими физиологическими процессами, энергия фотона преобразуется в энергию нервного импульса.

    Потенциал действия—волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей, представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль.

    Потенциалы действия могут различаться по своим параметрам в зависимости от типа клетки и даже на различных участках мембраны одной и той же клетки. Наиболее характерный пример различий: потенциал действия сердечной мышцы и потенциал действия большинства нейронов.

    Гравитационная волна — возмущение гравитационного поля, «рябь» ткани пространства - времени, распространяющаяся со скоростью света. Гравитационные волны предсказываются общей теорией относительности (ОТО) и многими другими теориями гравитации, но ввиду их чрезвычайной малости пока не зарегистрированы напрямую. Тем не менее, косвенные свидетельства их существования достаточно весомы — ОТО предсказывает совпадающие с наблюдениями темпы сближения тесных систем двойных звёзд за счёт потери энергии на излучение гравитационных волн. В рамках ОТО гравитационные волны описываются решениями уравнений Эйнштейна волнового типа, представляющими собой движущееся со скоростью света возмущение метрики пространства-времени. Проявлением этого возмущения должно быть, в частности, периодическое изменение расстояния между двумя свободно падающими (то есть не испытывающими влияния никаких сил) пробными массами. Амплитудой h гравитационной волны является безразмерная величина — относительное изменение расстояния. Предсказываемые максимальные амплитуды гравитационных волн от астрофизических объектов (например, компактных двойных систем) и явлений (взрывов сверхновых, слияний нейтронных звёзд, захватов звёзд чёрными дырами и т. п.) при измерениях в Солнечной системе весьма малы (h=1018—1023). Слабая (линейная) гравитационная волна, согласно общей теории относительности, является поперечной, квадрупольной и описывается двумя независимыми компонентами, расположенными под углом 45° друг ко другу (имеет два направления поляризации).

    Общая теория относительности (ОТО; нем. allgemeine Relativitts theorie) — геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности (СТО), опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах. В рамках общей теории относительности, как и в других метрических теориях, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве - времени, а деформацией самого пространства - времени, которая связана, в частности, с присутствием массы - энергии. Общая теория относительности отличается от других метрических теорий тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи кривизны пространства - времени с присутствующей в нём материей.

    Гравитон — гипотетическая безмассовая элементарная частица — переносчик гравитационного взаимодействия без электрического заряда. Должен обладать спином 2 и двумя возможными направлениями поляризации.

    Термин «гравитон» был предложен в 1930-х годах, часто приписывается работе 1934 года Д. И. Блохинцева и Ф. М. Гальперина.

    Гипотеза о существовании гравитонов появилась благодаря успеху квантовой теории поля (особенно Стандартной модели) в моделировании поведения остальных фундаментальных взаимодействий с помощью подобных частиц: фотоны в электромагнитном взаимодействии, глюоны в сильном взаимодействии, W± и Z-бозоны в слабом взаимодействии. Следуя этой аналогии — за гравитационное взаимодействие также может отвечать некая элементарная частица.

    Ряд физиков отвергает саму гипотезу о гравитоне как несостоятельную. Например, если гравитоны существуют, то они должны излучаться чёрными дырами, что, вероятно, противоречит Общей теории относительности.

    Возможно также, что гравитоны являются квазичастицами, удобными для описания слабых гравитационных полей в масштабах длины и времени, существенно больших планковской длины и планковского времени, но непригодными для описания сильных полей и процессов с характерными масштабами, близкими к планковским.

    Теории Великого объединения, GUT — в физике элементарных частиц группа теоретических моделей, описывающих единым образом сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Предполагается, что при чрезвычайно высоких энергиях (выше 1014 ГэВ) эти взаимодействия объединяются. Впрочем, многие физики-теоретики считают, что объединять эти взаимодействия без гравитации не имеет смысла, и путь к «Великому объединению» лежит через создание «теории всего», скорее всего, на основе одной из теорий квантовой гравитации.

    Природа повсюду использует волновые процессы. Известно, что множество галактик нашей Вселенной имеет хорошо различимые спиральные рукава. Спиральная форма естественным образом получается при раскручивании вещества из какого-либо центра. Моделирование процесса возникновения спиральных галактик показало, что, учитывая время их существования, все вещество в них должно было бы давно быть отброшенным на периферию. Однако, их спиральная форма устойчиво существует до сих пор. Было выдвинуто предположение, что спиральные рукава являются не материальными образованиями, а всего лишь волнами плотности вещества, испускаемыми из центра. Впоследствии эта, казалось бы, безумная мысль, нашла свое подтверждение.

    ВОЛНЫ МОЗГА

    Так называемые «мозговые волны» (brainwaves) представляют собой излучаемые мозгом электромагнитные волны малой интенсивности, с частотой от 1 до 40 герц, которые успешно фиксируются приборами, например, электроэнцефалографом (ЭЭГ). Выделяют пять основных групп этих волн:

    Дельта-волны (0,5-3 Гц):
    Дельта мозговые волны считаются наиболее низкими мозговыми частотами, они находятся в диапазоне от 0.5 до 4 Гц. Подобно другим медленным мозговым частотам, дельта волны генерируются преимущественно в правом полушарии. Диапазон дельта мозговых волн связан с эмпатией, подсознанием и уменьшенным чувством осознания. Мы впадаем в глубокий сон, когда дельта волны начинают преобладать над другими частотами в нашем мозге. Появляются в период глубокого сна, транса, гипноза.

    Тета-волны (4-7 Гц):
    Возникают во время сна, глубокой релаксации и медитации. Увеличивают способности памяти, фокусировку внимания, стимулируют фантазию, способствуют ярким снам. Тета - мозговая активность считается самым расслабленным состоянием вашего мозга, обычно эта активность проявляется во время сновидений. Диапазон частот тета - волн составляет от 4 до 8 Гц, обычно тета - частоты генерируются правым полушарием. Тета волны наиболее активны, когда мы наиболее эмоциональны, расслаблены, интенсивно мечтаем или видим сны. Как правило, тета - активность выше у людей с синдромом дефицита внимания, а также у детей.

    Альфа-волны (8-12 Гц):
    Фиксируются в состоянии, пограничном между сном и пробуждением, медитации, вызывают положительные эмоции, чувство комфорта и гармонии. В альфа-диапазоне лежит также полоса частот, известная как «резонанс Шульмана» (частоты, резонирующие с магнитным полем Земли). Мозг в состоянии альфа - активности считается расслабленным, альфа волны расположены в диапазоне от 8 до 12 Гц, и обычно генерируются в правом полушарии, либо синхронно распределены между правым и левым полушарием. Человек входит в состояние альфа во время полного расслабления разума и тела, при отсутствии стресса. Альфа волны доминируют в мозгу людей, полностью расслабленных, творческих и с ясным умом, также это обычное состояние для детей.

    Бета-волны (13-30 Гц):
    Возникают в активном, бодром состоянии. Высокая активность бета-волн всегда соответствует большому выделению стресс-гормонов. Бета мозговые волны считаются «быстрыми мозговыми волнами», благодаря этим волнам обеспечивается активное состояние мозга, большей активности мозг достигает с преобладанием гамма волн. Итак, бета состояние мозга, и именно в это время преобладающей частотой работы нашего мозга, а если быть точнее то, левого полушария, считаются пределы 12-38 Гц. Бета волны начинают испускаться, когда вы усиленно работаете над решением логической задачи, испытываете стресс и напряжение. Бета режим мозга считается нормальным для взрослых людей, это состояние бодрствования, в котором мы пребываем в течение практически всего дня, когда не спим. Считается, что чем ниже частота работы мозга, тем менее активно вы способны решать задачи.

    Гамма-волны (30 Гц и выше):
    Идут бок о бок с понятиями «гиперсознание», «гиперреальность». Во всяком случае, так полагает лауреат Нобелевской премии, сэр Фрэнсис Крик и некоторые другие ученые. Гамма мозговые волны находятся в диапазоне частот 38 – 70 Гц (в некоторых источниках 30 – 100 Гц), имеют крошечную, почти незаметную амплитуду. Обычно эти волны связаны с повышенным уровнем сострадания и чувством счастья, они дают другой взгляд на реальность и увеличивают умственные способности. Их можно найти практически в любой части нашего мозга, где они служат связующим механизмом между всеми его частями и помогают улучшить память и восприятие.