Сила лоренца и правило левой руки. движение заряженных частиц в магнитном поле

Считать самому? Ну уж, нет!

Достижения игрока — как один из способов узнать КПД

Калькулятор кпд world of tanks

Уравнение (единицы СИ)

Заряженная частица

Сила Лоренца f{\displaystyle f} действующая на заряженную частицу (заряда q{\displaystyle q}) при движении (со скоростью v{\displaystyle v}). E{\displaystyle \mathbf {E} } поле и B{\displaystyle B} поле меняются в пространстве и во времени.

Сила F{\displaystyle \mathbf {F} }, действующая на частицу с электрическим зарядом q{\displaystyle q}, движущуюся со скоростью v{\displaystyle \mathbf {v} }, во внешнем электрическом E{\displaystyle \mathbf {E} } и магнитном B{\displaystyle \mathbf {B} } полях, такова:

F=q(E+v×B),{\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} ),}

где ×{\displaystyle \times } — векторное произведение. Все величины, выделенные жирным, являются векторами. Более явно:

F(r,t,q)=qE(r,t)+qr˙×B(r,t),{\displaystyle \mathbf {F} (\mathbf {r} ,t,q)=q\mathbf {E} (\mathbf {r} ,t)+q\mathbf {\dot {r}} \times \mathbf {B} (\mathbf {r} ,t),}

где r{\displaystyle \mathbf {r} } — радиус-вектор заряженной частицы, t{\displaystyle t} — время, точкой обозначена производная по времени.

Непрерывное распределение заряда

Сила Лоренца (на единичный 3-объём) f{\displaystyle f} действующая на непрерывное распределение заряда (зарядовая плотность ρ) при движении. 3-плотность потока J{\displaystyle J} соответствует движению заряженного элемента dq{\displaystyle dq} в объеме dV{\displaystyle dV}.

Для непрерывного распределения заряда, сила Лоренца принимает вид:

dF=dq(E+v×B),{\displaystyle d\mathbf {F} =dq\left(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} \right),}

где dF{\displaystyle d\mathbf {F} } — сила, действующая на маленький элемент dq{\displaystyle dq}.

Этология по Лоренцу

Проводя много времени с дикими и домашними животными ещё в детстве, он уже в те годы обнаружил наличие у животных, в первую очередь у наблюдаемых им птиц, наличие социальных моделей поведения, таких как узнавание, запечатление и обучение. Он заметил, что вылупившиеся птенцы запоминают место, где они родились, внешний вид, запах и голос матери и другие внешние признаки среды. Если птенец вместо матери-птицы видит перед собой человека, то он начинает воспринимать его как маму.

Данное явление называется импринтингом. Лоренц выяснил, что в равной мере оно присутствует и у человека. Дальнейшие его исследования показали, что инстинкты не являются только лишь реакцией на внешние раздражители: они формируются прежде всего за счёт внутренних побуждений.

К примеру, если убрать все раздражающие факторы, вызывающие агрессию, то агрессия у организма никуда не исчезнет, она только будет копиться, пока не выплеснется по какому-нибудь ничтожному поводу. Этот процесс лежит в основе так называемой кабинетной лихорадки – психического расстройства, происходящего при длительном нахождении группы людей в закрытом помещении (например, в тюремной камере или отсеке подводной лодки).

Если же агрессия вызвана неким внешним раздражителем, то нередко она направлена не на сам раздражитель, а на более доступные объекты – например, на случайных людей, «попавшихся под руку», или на неодушевлённые предметы.

Внутренняя природа агрессии также имеет отношение к морали. Лоренц заметил, что животные, имеющие от природы сильное вооружение (мощные рога, когти, острые зубы и др.), обладают также врождённой моралью – инстинктивным запретом на использование этого вооружения во внутривидовых столкновениях, особенно если побеждённый демонстрирует покорность. А животные, у которых природное вооружение слабое, такой врождённой морали не имеют.

Человек по своей природе относится к слабо вооружённым существам, поэтому его врождённые моральные устои очень слабые. Изобретение оружия, особенно огнестрельного, становится губительным для человеческого существования: человек получает в своё распоряжение искусственно созданное смертоносное оружие, но при этом его мораль остаётся на прежнем уровне. Это порождает геноцид, кровавые диктатуры, крупные военные преступления.

Главной проблемой современного человека, считал Лоренц, является его отрыв от природы. Городская цивилизация ХХ века, по его словам, не соответствует природным механизмам существования человека. Этому он посвятил отдельную книгу, в которой перечислил «восемь грехов» современного человека:

• Перенаселение;
• Опустошение жизненного пространства;
• Высокий темп жизни;
• Нетерпимость к дискомфорту;
• Генетическое вырождение;
• Разрыв с традициями;
• Индоктринируемость, некритическое восприятие информации;
• Угроза ядерного оружия.

При этом ядерная угроза понимается им как наименее опасный «грех», поскольку для его устранения достаточно лишь отказаться от ядерного оружия.

Каждый из этих «грехов» порождает массу проблем. К примеру, перенаселение приводит к необходимости поддерживать близкие контакты с большим числом людей, но человеческая память не рассчитана на запоминание более чем нескольких десятков людей. Современная цивилизация призывает к проявлению сострадания ко всем без исключения, а это может оказаться губительным, поскольку сострадание проявляется и к криминальным элементам.

Слишком большое количество информации приводит к тому, что человек утрачивает критическое мышление и начинает верить всему подряд. В традиционном обществе неким противовесом этому были хотя бы традиционные убеждения – религия, мифология. С утратой религии человек утратил и критерии выбора информации.

Религия, по мнению Лоренца, противоречит научному познанию, однако в своё время она оказалась эволюционно необходима человечеству, поскольку позволяла выжить. Поэтому учёный считал, что полный отказ от неё нежелателен.

Теория Лоренца позволяет объяснить явление сублимации. Так психологи называют перевод негативных переживаний в общественно приемлемую форму – творчество, физические упражнения, спортивные состязания и др. Таким образом, присущая индивиду внутренняя агрессия находит выход, не причиняя время тем, кто в ней не виноват.

Объясняет она и увлечение психоактивными веществами, в том числе наркотиками. Ведь одна из главных причин их употребления – стремление осилить и обработать огромное количество информации.

Определение силы магнитной силы

Определение

Если заряд движется в магнитном поле, то на него действует сила ($\overrightarrow{F}$), которая зависит от величины заряда (q), скорости движения частицы ($\overrightarrow{v}$) относительно магнитного поля, и индукции магнитного поля ($\overrightarrow{B}$). Эта сила была установлена экспериментально, называется она магнитной силой.

И имеет в системе СИ вид:

\\ \left(1\right).\]

Модуль силы в соответствии с (1) равен:

\

где $\alpha $ — угол между векторами $\overrightarrow{v\ }и\ \overrightarrow{B}$. Из уравнения (2) следует, что если заряженная частица движется вдоль линии магнитного поля, то не испытывает действия магнитной силы.

Направление магнитной силы

Магнитная сила, исходя из (1) направлена перпендикулярно плоскости, в которой лежат векторы $\overrightarrow{v\ }и\ \overrightarrow{B}$. Ее направление совпадает с направлением векторного произведения $\overrightarrow{v\ }и\ \overrightarrow{B}$ в том случае, если величина движущегося заряда больше нуля, и направлена в противоположную сторону, если $q

Рис. 1

Свойства силы магнитной силы

Магнитная сила работы над частицей не свершает, так как всегда направлена перпендикулярно скорости ее движения. Из этого утверждения следует, что с помощью воздействия на заряженную частицу с помощью постоянного магнитного поля ее энергию изменить нельзя.

Сила Лоренца

Если на частицу, обладающую зарядом, действуют одновременно электрическое и магнитное поля, то равнодействующая сила может быть записана как:

\\ \left(3\right).\]

Сила, указанная в выражении (3) называется силой Лоренца. Часть $q\overrightarrow{E}$ является силой, действующей со стороны электрического поля на заряд, $q\left$ характеризует силу действия магнитного поля на заряд. Сила Лоренца проявляется при движении электронов и ионов в магнитных полях.

Пример 1

Задание: Протон ($p$) и электрон ($e$), ускоренный одинаковой разностью потенциалов влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории движения протона $R_p$отличается от радиуса кривизны траектории электрона $R_e$. Углы, под которыми влетают частицы в поле, одинаковы.

Решение:

Если действием силы тяжести в сравнении с действием магнитной силы пренебречь, то второй закон Ньютона запишем как:

\

В формуле (1.1) мы учли, что вектор магнитной составляющей силы Лоренца перпендикулярен скорости и, следовательно, сообщает заряженной частице нормальное ускорение ($a_n$). Его мы можем выразить как:

\

По условию задачи заряженные частицы до попадания в магнитное поле ускоряются электрическим полем, для того, чтобы узнать скорость, с которой частицы влетают и движутся в магнитном поле, запишем из закона сохранения энергии:

\

Из формулы (1.3) выразим скорость движения частицы:

\

Подставим (1.2), (1.4) в (1.1), выразим радиус кривизны траектории:

\

Подставим данные для разных частиц, найдем отношение $\frac{R_p}{R_e}$:

\

Заряды протона и электрона по модулю равны. Масса электрона $m_e=9,1\cdot {10}^{-31}кг,m_p=1,67\cdot {10}^{-27}кг$.

Проведем вычисления:

\

Ответ: Радиус кривизны протона в 42 раза больше, чем радиус кривизны электрона.

Пример 2

Задание: Найдите напряженность электрического поля (E), если протон в скрещенном магнитном и электрическом полях движется прямолинейно. В эти поля он влетел, пройдя ускоряющую разность потенциалов равную U. Поля скрещены под прямым углом. Индукция магнитного поля равна B.

Решение:

На частицу, по условиям задачи действует сила Лоренца, имеющая две составные части: магнитную и электрическую. Первая составляющая магнитная она равна:

\\ \left(2.1\right).\]

$\overrightarrow{F_m}$ — направлена перпендикулярно $\overrightarrow{v\ }и\ \overrightarrow{B}$. Электрическая составляющая силы Лоренца равна:

\

Сила $\overrightarrow{F_q}$- направлена по напряженности $\overrightarrow{E}$. Мы помним, что протон имеет положительный заряд. Для того чтобы протон двигался прямолинейно необходимо, чтобы магнитная и электрическая составляющие силы Лоренца уравновешивали друг друга, то есть их геометрическая сумма была равна нулю. Изобразим силы, поля и скорость движения протона, выполнив условия их ориентации на рис. 2.

Рис. 2

Из рис.2 и условия равновесия сил запишем:

\

Выразим из (2.3) напряженность электрического поля, получим:

\

Скорость найдем из закона сохранения энергии:

\

Подставим (2.5) в (2.4), получим:

\

Ответ: $E=B\sqrt{\frac{2qU}{m}}.$

Определение и формула силы Лоренца

В школе очень часто показывают опыт с магнитом и железными опилками на бумажном листе. Если расположить его под бумагой и слегка потрясти, то опилки выстроятся по линиям, которые принято называть линиями магнитной напряженности. Говоря простыми словами, это силовое поле магнита, которое окружает его подобно кокону. Оно замкнуто само на себя, то есть не имеет ни начала, ни конца. Это векторная величина, которая направлена от южного полюса магнита к северному.

Если бы в него влетела заряженная частица, то поле воздействовало бы на него очень любопытным образом. Она бы не затормозилась и не ускорилась, а всего лишь отклонилась в сторону. Чем она быстрее и чем сильнее поле, тем больше на нее действует эта сила. Ее назвали силой Лоренца в честь ученого-физика, впервые открывшего это свойство магнитного поля.

Вычисляют ее по специальной формуле:

FЛ=qvB,

здесь q – величина заряда в Кулонах, v – скорость, с которой движется заряд, в м/с, а B – индукция магнитного поля в единице измерения Тл (Тесла).

Авторский взгляд на современность

В книге «Восемь смертных грехов цивилизованного человечества» Лоренц приводит критику современного ему капиталистического общества с позиции естествоиспытателя. Он выделяет 8 основных тенденций, отличающих индустриальное общество от традиционного и делающих его неустойчивым и противоестественным для жизни человека. К ним относятся: перенаселение, опустошение жизненного пространства, высокий темп жизни, навязанный всеобщей конкуренцией; возрастание нетерпимости к дискомфорту, генетическое вырождение, разрыв с традицией, индоктринируемость и угроза ядерного оружия.

Лоренц указывает на то, что человек, приспособленный эволюцией для выживания в небольшом коллективе (что видно уже из того, что трудно запомнить более двух-трёх десятков людей и поддерживать с ними близкие отношения), в условиях мегаполиса не может без дополнительной психической нагрузки сдерживать свою природную агрессивность. В качестве примеров двух крайностей приводится гостеприимность людей, живущих вдали от городов, и взрывоопасная нервозность концлагерей, где неосторожный взгляд может привести к драке. Концентрация людей в городах обычно сопряжена с уничтожением природы, что приводит к эстетической и этической деградации жителя. Аэрофотоснимок города внешне похож на гистологическую картину раковой клетки, что свидетельствует об утрате разнообразия в обеих системах.

Главным мотивом бизнеса является получение мгновенной финансовой выгоды. Таким образом общество и, следовательно, каждый человек теряет долгосрочные цели и вынужден трудиться значительно интенсивнее, чем это требуется для выживания. Этот процесс ничем, кроме трудоспособности человека не ограничивается, так что он приводит к «бегу наперегонки с самим собой», который сопровождается рядом хронических болезней у самых активных граждан. Высокоорганизованные организмы характеризуются способностью ставить отдалённые по времени цели, достижение которых связано с дискомфортом. По мнению Лоренца, современная медицина и бытовые условия лишают человека привычки терпеть, что подрывает названную способность.

Средства массовой информации вырабатывают у людей привычку к некритическому восприятию информации, которая ранее компенсировалась наличием традиционных убеждений. Многие из них, несмотря на их возможное противоречие научным взглядам, сложились эволюционно, то есть доказали свою незаменимость для общества и поэтому, согласно Лоренцу, не могут быть безнаказанно забыты. Сострадание, которое современный цивилизованный человек обязан выражать ко всем без исключения людям (в том числе криминальным элементам) ослабляет неукоснительно действовавший прежде естественный отбор и ведёт к генетическому вырождению.[источник не указан 2808 дней]

Автор обозначает ядерное оружие как менее опасную из всех приведённых проблем, поскольку для предотвращения ядерной войны достаточно не пользоваться ядерным оружием, между тем борьба с остальными сильно затруднена. Ситуация усугубляется тем, что указанные «заболевания» капиталистических обществ существуют в комплексе, так что они поддерживают друг друга. Впрочем, автор предлагает некоторые способы борьбы с этими системными проблемами.[источник не указан 2808 дней]

Вклады и наследие

С Николаасом Тинбергеном (слева), 1978 г.

Нико Тинберген назвал Лоренца «отцом этологии». Возможно, самым важным вкладом Лоренца в этологию была его идея о том, что модели поведения можно изучать как анатомические органы. Эта концепция лежит в основе этологических исследований. Однако Ричард Докинз назвал Лоренца «человеком хорошего вида», заявив, что идея группового отбора «настолько глубоко укоренилась» в мышлении Лоренца, что он «очевидно не осознавал, что его утверждения противоречат ортодоксальной дарвиновской теории ».

Вместе с Николаасом Тинбергеном Лоренц разработал идею врожденного механизма высвобождения для объяснения инстинктивного поведения ( фиксированных паттернов действий ). Они экспериментировали с « сверхнормальными стимулами », такими как гигантские яйца или фиктивные птичьи клювы, которые, как они обнаружили, могут высвобождать фиксированные паттерны действий более мощно, чем естественные объекты, для которых поведение было адаптировано. Под влиянием идей Уильяма Макдугалла Лоренц развил это в «психогидравлическую» модель мотивации поведения, которая имела тенденцию к идеям группового отбора , которые были влиятельными в 1960-х. Еще один его вклад в этологию — это работа по импринтингу . Его влияние на молодое поколение этологов ; и его популярные работы сыграли важную роль в привлечении внимания широкой общественности к этологии.

Лоренц утверждал, что существует широко распространенное презрение к описательным наукам. Он объяснил это отрицанием восприятия как источника всех научных знаний: «отрицанием, которое было возведено в статус религии». Он писал, что в сравнительном поведенческом исследовании «необходимо описывать различные модели движений, записывать их и, прежде всего, делать их безошибочно узнаваемыми».

В Австрии в честь Лоренца названы три исследовательских учреждения: Институт эволюции и когнитивных исследований имени Конрада Лоренца (KLI)

Видение проблем, стоящих перед человечеством

С Николаасом Тинбергеном (справа), 1978 г.

Лоренц предсказал связь между рыночной экономикой и угрозой экологической катастрофы. В своей книге 1973 года «Восемь смертных грехов цивилизованного человека» Лоренц обращается к следующему парадоксу:

Лоренц принимает экологическую модель, чтобы попытаться понять механизмы, стоящие за этим противоречием. Таким образом, «все виды … приспособлены к своей среде … включая не только неорганические компоненты … но и все другие живые существа, населяющие местность». стр.31.

В основе теории экологии Лоренца лежит функция механизмов отрицательной обратной связи , которые иерархическим образом подавляют импульсы, возникающие ниже определенного порога. Сами пороги являются продуктом взаимодействия противоположных механизмов. Таким образом, боль и удовольствие сдерживают друг друга:

В природе эти механизмы стремятся к «стабильному состоянию» среди живых существ в экологии:

Лоренц утверждает, что человечество — единственный вид, не связанный этими механизмами, единственный вид, который определил свою собственную среду:

Относительно агрессии у людей Лоренц заявляет:

Лоренц не считает независимость человека от естественных экологических процессов неизбежно плохой. Действительно, он заявляет, что:

Однако принцип конкуренции, типичный для западных обществ, исключает любую возможность этого:

В этой книге Лоренц предполагает, что лучшая надежда для человечества заключается в том, что мы ищем себе пару, основываясь на доброте их сердец, а не на внешности или богатстве. Он иллюстрирует это еврейской историей, явно описанной как таковой.

Лоренц был одним из первых ученых, осознавших важность перенаселения человечества. Смертельный грех номер один цивилизованного человека в его книге — перенаселение, которое ведет к агрессии.

Философские рассуждения

В своей книге 1973 года « За зеркалом: поиски естественной истории человеческого знания» Лоренц рассматривает старый философский вопрос о том, правильно ли наши чувства сообщают нам о мире таким, какой он есть, или предоставляют нам только иллюзию. Его ответ исходит из эволюционной биологии . Передаются только те черты, которые помогают нам выжить и размножаться. Если бы наши чувства давали нам неверную информацию об окружающей среде, мы скоро вымерли бы. Следовательно, мы можем быть уверены, что наши органы чувств дают нам правильную информацию, иначе мы не оказались бы здесь, чтобы нас обманули.

Режим прозвонки

Чтобы проверить работоспособность лампочки, достаточно знать, как прозвонить обычную электроцепь. Для этого переключатель устанавливают в режим «прозвона» – в положение с символом диода.

Затем одним щупом касаются центрального контакта цоколя, вторым – боковой поверхности с резьбой. Сигнал сработает, если сопротивление меньше 50–70 Ом. Это указывает на хорошую электропроводимость цепи и означает, что лампочка исправна.

Импринтинг

Однако это не означает, что среда не играет никакой роли, что демонстрирует открытое Лоренцом явление импринтинга. Суть его состоит в том, что вылупившиеся из яйца утята (а также другие птицы или новорожденные животные) считают своей мамой первый движущийся объект, который они видят, причем даже не обязательно одушевленный. Это влияет на все их последующее отношение к этому объекту. Если птицы в течении первой недели жизни были изолированы от особей своего вида, но находились в обществе людей, то они в дальнейшем предпочитают общество человека своим сородичам и даже отказываются от спаривания. Импринтинг возможен только во время краткого периода, но он необратим и не угасает без дальнейшего подкрепления.

Поэтому все то время, пока Лоренц исследовал уток и гусей, птицы ходили за ним следом.

Научная теория

Дисциплина, окончательно сформированная благодаря работам Конрада Лоренца и Николаса Тимбергена, называется этологией. Эта наука изучает генетически детерминированное поведение животных (в том числе человека) и базируется на теории эволюции и полевых методах исследования

Эти особенности этологии во многом пересекаются с присущими Лоренцу научными предрасположенностями: с теорией эволюции Дарвина он познакомился в десять лет и всю жизнь был последовательным дарвинистом, а важность непосредственного изучения реальной жизни животных была очевидна для него с детства

В отличии от ученых, работающих в лабораториях (например, бихевиористов и сравнительных психологов), этологи исследуют животных в их естественной, а не в искусственной среде. Их анализ базируется на наблюдениях и тщательном описании поведения животных в типичных условиях, изучению врожденных и приобретенных факторов, сравнительных исследованиях. Этология доказывает, что поведение во многом определяется генетикой: в ответ на определенные стимулы животное совершает некоторые стереотипные действия, характерные для всего его вида (так называемый “фиксированный двигательный паттерн”).

Причины дребезга кнопок

Кнопка ардуино – один из самых популярных и простых видов датчиков. В основе работы любой кнопки лежит механический способ смыкания-размыкания контактов. Нажимая на любую, даже самую простую тактовую кнопку, мы формируем определенное давление на внутренние механизмы (пластины или пружины), в результате чего происходит сближение или расхождение металлических пластин.

Мы люди взрослые и хорошо понимаем, что идеального в мире ничего не существует, в том числе идеально гладких поверхностей, контактов без неровностей, сопротивления и паразитной емкости. В нашем неидеальном мире в момент нажатия на кнопку в месте соединения контакты не соприкасаются мгновенно, микро-неровности на поверхности не позволяют пластинам мгновенно соединиться. Из-за этого в короткий промежуток времени на границе пластинок меняется и сопротивление, и взаимная емкость, из-за чего возникают масса разнообразных изменений уровня тока и напряжения. Другими словами, возникают очень интересные, хотя и не очень приятные процессы, которые в электротехнике называют переходными.

Переходные процессы протекают очень быстро и исчезают за доли миллисекунд. Поэтому мы редко их замечаем, например, когда включаем свет в комнате. Лампа накаливания не может менять свою яркость с такой скоростью, и тем более не может реагировать на изменения наш мозг. Но, обрабатывая сигал от кнопки на таком быстром устройстве, как Arduino, мы вполне можем столкнуться с такими переходными эффектами и должны их учитывать при программировании.

В идеальном мире форма сигнала после нажатия на кнопку должна быть строго прямоугольная. В реальных же условиях вместе резкого перехода мы видим множество пиков и спадов.

Основные научные результаты и научные взгляды

Посвятив много лет изучению поведения серых гусей, Лоренц открыл у них явление импринтинга. На примере этого и других видов Лоренц изучил также многие аспекты агрессивного и полового поведения животных, включив в сравнительно-этологический анализ этих форм поведения и поведение человека.

По своим научным взглядам Лоренц был последовательным эволюционистом, сторонником теории естественного отбора.

Ниже приведены некоторые выводы Лоренца.

Спонтанность агрессии

Проанализировав поведение многих видов животных, Лоренц подтвердил вывод Фрейда, что агрессия не является лишь реакцией на внешние раздражители. Если убрать эти раздражители, то агрессивность будет накапливаться, а пороговое значение запускающего раздражения может снизиться вплоть до нуля. Примером такой ситуации у людей служит экспедиционное бешенство, возникающее в изолированных небольших коллективах людей, в которых доходит до убийства лучшего друга по ничтожному поводу.

Переадресация агрессии

Если агрессия всё-таки вызвана внешним раздражителем, то она выплёскивается не на раздражитель (скажем, особь, находящуюся выше в иерархии), а переадресуется особям, находящимся ниже в иерархии или неодушевлённым предметам.

Равновесие между вооружением и моралью

Проанализировав поведение более чем 50 видов, Лоренц сделал вывод, что у сильно вооружённых видов эволюционный отбор выработал также сильную врождённую мораль — инстинктивный запрет применять все вооружение во внутривидовых стычках, в особенности если побеждённый демонстрирует покорность. И наоборот, слабо вооружённые виды имеют слабую врождённую мораль, поскольку сильная врождённая мораль таким видам эволюционно ни к чему. Человек — это от природы слабо вооружённый вид (нападающий мог только поцарапать, неопасно ударить, укусить или душить, а жертва имела достаточно возможностей убежать). С изобретением искусственного оружия человек стал самым вооружённым видом на Земле, а мораль осталась на прежнем уровне.

Молодость

После гимназии Лоренц думал продолжить изучение животных, однако по настоянию отца поступил на медицинский факультет. После его окончания он стал лаборантом кафедры анатомии, но одновременно с этим начал исследовать поведение птиц.В 1927 году Конрад Лоренц сочетался браком с Маргарет Гебхардт (или Гретль, как он ее звал), с которой был знаком с детства. Она тоже училась на медицинском и в дальнейшем стала акушером-гинекологом. Вместе они проживут до самой смерти, у них родятся две дочери и сын.

В 1928 году после защиты диссертации Лоренц получил медицинскую степень. Продолжая работать на кафедре (в качестве ассистента), он начал писать диссертацию по зоологии, которую защитил в 1933 году. В 1936 он стал доцентом Зоологического института, и в том же году познакомился с голландцем Николасом Тимбергеном, который стал его другом и коллегой. Из их увлеченных обсуждений, совместных исследований и статей этого периода родилось то, что позднее станет наукой этологией. Однако вскоре произойдут потрясения, поставившие крест на их совместных планах: после оккупации Голландии немцами Тимберген в 1942 году попадает в концлагерь, Лоренц же оказывается совсем на другой стороне, что вызвало многолетнюю напряженность между ними.

НАШИ ЛЮДИ

Яунземе, Инесе Вилисовна
Медработники

советская латвийская метательница копья, хирург-ортопед и специалист в пластической хирургии

Ясинский, Яков (врач)
Медработники

польский медик, доктор медицины и хирургии, главный санитарный врач Варшавы

Ясинский, Роман (врач)
Медработники

польский врач, автор множества трудов по медицине

Ясинский, Павел Африканович
Медработники

акушер и гинеколог

Яппа, Андрей Павлович
Медработники

русский врач, известный диетолог и гастроэнтеролог

Янский, Ян
Медработники

чешский серолог, невролог и психиатр

Яновский, Феофил Гаврилович
Медработники

русский и украинский терапевт, учёный, педагог, основоположник клинической фтизиатрии, основатель украинской терапевтической школы, организатор санаторно-курортного лечения на Украине и службы скорой медицинской помощи в Киеве, общественный деятель

Янишевский, Алексей Эрастович
Медработники

русский и болгарский ученый-невропатолог и психиатр, профессор неврологии Софийского университета, эмигрант

Ссылки

Биография

Детство

Конрад Лоренц родился 7 ноября 1903 в Вене (Австрия), в семье успешного врача Адольфа Лоренца, жил в городе Альтенберґ. Отец будущего ученого построил богатый, но лишен художественного вкуса особняк, который был украшен большого размера статуями в античном стиле и живописными полотнами от пола до потолка. Именно здесь и проходило детство Конрада. Однако большую часть свободного времени парень пытался проводить вне дома в окрестностях Альтенберге. Тогда, по словам самого Лоренца, он проникся «чрезмерной любовью к животным». Он собирает коллекцию птиц и млекопитающих, и устраивает настоящий зоопарк. Некоторые животные живут даже в самом особняке. Конрад с интересом наблюдает за ними и замечает много особенностей их поведения, которые в дальнейшем он объяснит в своих работах.

Лоренца воспитывали в лучших традициях европейской культуры. Получив базовое образование в частной школе, он вступает в очень престижной гимназии «Шоттенгимназиум», в стенах которой зародился его интерес к теории Дарвина и принципов эволюции. Конрад хочет посвятить себя биологии и палеонтологии, однако, по требованию своего отца, он поступает на медицинский факультет Венского университета.

Начало научной карьеры

У Конрада Лоренца не было большого желания становиться врачом, но в университете преподавали выдающиеся биологи, лекции которых он с удовольствием посещал. Получив диплом врача, Лоренц не наступает медицинской практики, зато посвящает себя изучению поведения животных.

Большое значение для Лоренца мало стажировку в 20-е годы в Англии, под руководством выдающегося биолога и мыслителя Джулиана Хаксли (первый директор ЮНЕСКО, брат Олдоса Хаксли). Вернувшись в Австрию, Лоренц начал по наблюдению за поведением птиц, в дальнейшем распространив их и на других животных. Еще в детстве, наблюдая за утками, он заметил, что они способны передавать друг другу знания, полученные путем обучения. Для тогдашней науки это явление было полной неожиданностью и впоследствии получило название импринтинг. Лоренц успешно защищает диссертацию, которая была посвящена инстинктам и в 30-е годы становится одним из признанных лидеров учение об инстинктах.

Во второй половине 30-х годов Конрад Лоренц познакомился со своим будущим учеником и единомышленником Тинберген. Как сказал потом Лоренц, их взгляды «сбежались к неправдоподобного степени».

Участие в войне

После поглощения Австрии Третьим Рейхом Лоренц остался без работы. И хотя благодаря помощи друзей Лоренц получил приглашение в Кенигсбергский университет (ныне РГУ им. Канта, Калининград) на кафедру психологии им. Канта, эта престижная кафедра не давала ему возможности работать с животными.

10 октября 1941 Лоренц был мобилизован в немецкую армию, как военный врач. И хотя ему никогда не приходилось раньше заниматься медицинской практикой, он вынужден был делать даже хирургические операции, — в полевых условиях и в госпитале в Беларуси.

Отношение к нацистской партии

Конрад Лоренц никогда не отрицал, что был членом нацистской партии, в которую он вступил в 1938 году. Но после войны он полностью изменил свои взгляды. Позже он комментировал это так: «много признанных ученых, как и я, короткое время надеялись на положительное от наци. И многие быстро отвернулся от них с ужасом, так же как и я ». В нескольких публикациях Лоренца, написанных в начале войны, имели место некоторые евгенические взгляды, за которые он публично извинился при получении Нобелевской премии.

Частные случаи

Направление движения частицы в зависимости от её заряда при векторе магнитной индукции, перпендикулярном вектору скорости (к нам из плоскости рисунка, перпендикулярно ей)

В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса r{\displaystyle r} (называемого также гирорадиусом). Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:

СГС	СИ
mv2r=|q|cvB⇒r=cm|q|⋅vB{\displaystyle {mv^{2} \over r}={|q| \over c}vB\Rightarrow r={cm \over |q|}\cdot {v \over B}}	mv2r=|q|vB⇒r=m|q|⋅vB{\displaystyle {mv^{2} \over r}=|q|vB\Rightarrow r={m \over |q|}\cdot {v \over B}}

Работа силы Лоренца будет равна нулю, поскольку векторы силы и скорости всегда ортогональны. При скорости v {\displaystyle v\ }, намного меньшей скорости света, круговая частота ω {\displaystyle \omega \ } не зависит от v {\displaystyle v\ }:

СГС	СИ
ω=|q|Bmc{\displaystyle \omega ={|q|B \over mc}}	ω=|q|Bm{\displaystyle \omega ={|q|B \over m}}

Если заряженная частица движется в магнитном поле так, что вектор скорости v {\displaystyle v\ } составляет с вектором магнитной индукции B{\displaystyle \mathbf {B} } угол α {\displaystyle \alpha \ }, то траекторией движения частицы является винтовая линия с радиусом r {\displaystyle r\ } и шагом винта h {\displaystyle h\ }:

СГС	СИ
r=mc|q|⋅vsin⁡αB{\displaystyle r={mc \over |q|}\cdot {v\sin \alpha \over B}}, h=2πB⋅mc|q|⋅vcos⁡α{\displaystyle h={2\pi \over B}\cdot {mc \over |q|}\cdot v\cos \alpha }	r=m|q|⋅vsin⁡αB{\displaystyle r={m \over |q|}\cdot {v\sin \alpha \over B}}, h=2πB⋅m|q|⋅vcos⁡α{\displaystyle h={2\pi \over B}\cdot {m \over |q|}\cdot v\cos \alpha }

Уравнение (единицы СИ)

Заряженная частица

Сила Лоренца f{\displaystyle f} действующая на заряженную частицу (заряда q{\displaystyle q}) при движении (со скоростью v{\displaystyle v}). E{\displaystyle \mathbf {E} } поле и B{\displaystyle B} поле меняются в пространстве и во времени.

Сила F{\displaystyle \mathbf {F} }, действующая на частицу с электрическим зарядом q{\displaystyle q}, движущуюся со скоростью v{\displaystyle \mathbf {v} }, во внешнем электрическом E{\displaystyle \mathbf {E} } и магнитном B{\displaystyle \mathbf {B} } полях, такова:

F=q(E+v×B),{\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} ),}

где ×{\displaystyle \times } — векторное произведение. Все величины, выделенные жирным, являются векторами. Более явно:

F(r,t,q)=qE(r,t)+qr˙×B(r,t),{\displaystyle \mathbf {F} (\mathbf {r} ,t,q)=q\mathbf {E} (\mathbf {r} ,t)+q\mathbf {\dot {r}} \times \mathbf {B} (\mathbf {r} ,t),}

где r{\displaystyle \mathbf {r} } — радиус-вектор заряженной частицы, t{\displaystyle t} — время, точкой обозначена производная по времени.

Непрерывное распределение заряда

Сила Лоренца (на единичный 3-объём) f{\displaystyle f} действующая на непрерывное распределение заряда (зарядовая плотность ρ) при движении. 3-плотность потока J{\displaystyle J} соответствует движению заряженного элемента dq{\displaystyle dq} в объеме dV{\displaystyle dV}.

Для непрерывного распределения заряда, сила Лоренца принимает вид:

dF=dq(E+v×B),{\displaystyle d\mathbf {F} =dq\left(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} \right),}

где dF{\displaystyle d\mathbf {F} } — сила, действующая на маленький элемент dq{\displaystyle dq}.