Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 25

  При низких температурах это движение описывается как существование в жидком Г. элементарных возбуждений — фононов (квантов звука), обладающих энергией e·= hv (v — частота звука, h — постоянная Планка) и импульсом р = e/c (с = 240 м/сек — скорость звука). Число и энергия фононов растут с повышением температуры Т. При T > 0,6 К появляются возбуждения с большими энергиями (ротоны), для которых зависимость e(p) имеет нелинейный характер. Фононы и ротоны (см. Квазичастицы) обладают импульсом и, следовательно, массой. Отнесённая к 1 см, эта масса определяет плотность rn т. н. нормальной компоненты жидкого Г. При низких температурах rn стремится к нулю при Т ® 0. Движение нормальной компоненты, как и обычного газа, имеет вязкостный характер. Остальная часть жидкого Г., т. н. сверхтекучая компонента, движется без трения; её плотность rs = r — rn. При Т ® Tlrn ® r, так что в l-точке rs обращается в нуль и сверхтекучесть исчезает (Не I — обычная вязкая жидкость).

  Т. о., в жидком Г. одновременно могут происходить два движения с различными скоростями.

  На основе этих представлений удаётся объяснить ряд наблюдаемых эффектов: при вытекании He II из сосуда через узкий капилляр температура в сосуде повышается, т.к. вытекает главным образом сверхтекучая компонента, не несущая с собой теплоты (т. н. механокалорический эффект); при создании разности температур между концами закрытого капилляра с Не II в нём возникает движение (термомеханический эффект) — сверхтекучая компонента движется от холодного конца к горячему и там превращается в нормальную, которая движется навстречу, при этом суммарный поток отсутствует. В жидком Г. может распространяться звук двух видов — обычный и т. н. второй звук. При распространении второго звука в местах сгущения нормальной компоненты происходит разрежение сверхтекучей.

  Всё сказанное относится к обычному Г., состоящему в основном из изотопа 4He. Более редкий изотоп 3He имеет иные, чем у 4He, квантовые свойства (см. Квантовая жидкость). Жидкий 3He — также незамерзающая жидкость (TK= 3,33 К), но не обладающая сверхтекучестью: вязкость 3He неограниченно возрастает с понижением температуры.

  Л. П. Питаевский.

  Лит.: Кеезом В., Гелий, пер. с англ., М., 1949; Фастовский В. Г., Ровинский А. Е., Петровский Ю. В., Инертные газы, М., 1964; Халатников И. М., Введение в теорию сверхтекучести, М., 1965; Смирнов Ю. Н., Гелий вблизи абсолютного нуля, «Природа», 1967, № 10, с. 70; Якуцени В. П., Геология гелия, Л., 1968. См. также лит. к ст. Инертные газы.

Рис. 2. Теплоёмкость жидкого 4He вблизи l-точки. Кривая имеет характерную форму, напоминающую греческую букву l.

Рис. 1. Диаграмма состояния 4He.

Рис. 3. Плотность r жидкого 4He вблизи l-точки.

Геликоид

Гелико'ид (от греч. hélix, родительный падеж hélikos — спираль и éidos — вид), один из видов винтовой поверхности.

Геликон

Гелико'н (от греч. hélix, родительный падеж hélikos — кольцо, спираль), духовой инструмент семейства бюгельгорнов, модификация басовой и контрабасовой тубы. Сконструирован в России в 40-х гг. 19 в. Употребляется главным образом в духовых оркестрах. Чтобы инструмент было удобно носить на плече, ствол изогнут в виде кольца.

Геликониды

Геликони'ды (Heliconinae), подсемейство дневных бабочек семейства нимфалид (Nymphalidae). Около 200 видов; распространены в тропической Америке. Г. — сравнительно крупные (крылья в размахе иногда более 6 см) узкокрылые бабочки, имеющие яркую окраску (красочный рисунок на общем чёрном фоне); тело гусениц покрыто ветвистыми шипами. Скверный запах и острый вкус выделяемых Г. веществ делают их несъедобными и тем самым защищают от птиц и др. врагов. Яркая окраска Г. — один из классических примеров т. н. предупреждающей окраски. Морфологическое сходство принадлежащих к другим семействам бабочек (не выделяющих едких веществ) с Г. дало основание говорить об их приспособительном подражании (см. Мимикрия).

Геликоприон

Гелико'прион (от греч. hélix, родительный падеж hélikos — спираль и prion — пила) (Helicoprion), род ископаемых животных класса акулообразных рыб. Описаны русским учёным А. П. Карпинским. Были распространены в морях ранней перми на территории Приуралья, Японии, Австралии, Шпицбергена и США. Средний (симфизный) ряд зубов нижней челюсти сливался в спираль из 2—3 оборотов (отсюда название), выдвигался изо рта вперёд и загибался снаружи в особую хрящевую полость. Спирали противопоставлялись мелкие дробящие зубы верхней челюсти.

  Лит.: Обручев Д. В., Изучение едестид и работы А. П. Карпинского, «Тр. Палеонтологического института», 1953, т. 45.

Спиральный орган геликоприона.

Геликоптер

Гелико'птер (от греч. hélix, родительный падеж hélikos — спираль, винт и pterón — крыло), то же, что вертолёт.

Гелио...

Гелио... (от греч. helios — Солнце), составная часть сложных слов, указывающая на их отношение к Солнцу, солнечной энергии (например, гелиограф, гелиотехника).

Гелиобиология

Гелиобиоло'гия (от гелио... и биология), раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца на земные организмы. Основоположник Г. — советский физик А. Л. Чижевский (его первая работа в этой области вышла в 1915), однако на связь между колебаниями активности Солнца и многими проявлениями жизнедеятельности у обитателей Земли указывали до него шведский учёный С. Аррениус и др. Колебания солнечной активности, сопровождающиеся периодическим увеличением количества пятен и хромосферными вспышками (цикл в среднем 11 лет), ведут к изменению интенсивности рентгеновского, ультрафиолетового и радиоизлучения Солнца, а также испускаемых им потоков корпускулярных частиц. Циклические колебания солнечного излучения отражаются на жизнедеятельности земных организмов. Так, установлено влияние изменений солнечной активности на рост годичных слоев деревьев и урожайность зерновых, размножение и миграцию насекомых, рыб и др. животных, на возникновение и обострение ряда заболеваний у человека и животных. Крупные исследования по Г. выполнены советскими учёными. А. Л. Чижевский установил связь возникновения эпидемий и эпизоотий, обострений нервных и психических заболеваний и ряда др. биологических явлений с изменениями солнечной активности. Врач С. Т. Вельховер показал изменения окрашиваемости и болезнетворности некоторых микроорганизмов при солнечных вспышках. Энтомолог Н. С. Щербиновский наблюдал, что периодичность налётов саранчи соответствует ритму Солнца (т. е. повторяется каждые 11 лет). Гематолог Н. А. Шульц установил влияние перепадов активности Солнца на число лейкоцитов в крови человека и относительный лимфоцитоз. Итальянский физико-химик Дж. Пиккарди обнаружил влияние различных физических факторов, и в частности изменений активности Солнца, на состояние коллоидных растворов. Японский гематолог М. Таката разработал пробу на осаждение белков крови, чувствительную к изменениям активности Солнца. Врач М. Фор (Франция) и др. показали, что учащение внезапных смертей и обострений хронических заболеваний связано с повышением солнечной активности; Фор организовал первую в мире «медицинскую службу Солнца». Исследования по Г. включают: 1) изучение корреляции изменений определённого биологического показателя (по статистическим данным) с колебаниями активности Солнца; 2) испытания на различных биологических объектах действия условий, моделирующих отдельные факторы солнечной активности. Развитие второго направления только начинается — первая лаборатория по Г. организована в СССР в 1968 (Иркутск). Г. тесно связана с др. отраслями биологии, с медициной, космической биологией, астрономией и физикой. Основные задачи, стоящие перед Г., — выяснить, какие факторы активности Солнца влияют на живые организмы и каковы характер и механизмы этих влияний. Прогнозы резких колебаний солнечной активности (в частности, хромосферных вспышек) должны будут учитываться не только в космической биологии и медицине, но и в практике здравоохранения, в сельском хозяйстве и др. отраслях науки и народного хозяйства. См. также Гелиогеофизика.