Для сложных Ж. п для жидких смесей расшифровка рентгенограмм более сложна и во многих случаях полностью не может быть осуществлена. Исключение составляет вода и некоторые др. низкомолекулярные Ж., для которых имеются довольно полные исследования и описания их статистической структуры.
Теория кинетических и динамических свойств Ж. (диффузии, вязкости и т. д.) разработана менее полно, чем равновесных свойств (теплоёмкости и др.). Динамическая теория жидкого состояния весьма сложна и пока не получила достаточного развития. В теории Ж. большое развитие получили численные методы, позволяющие рассчитывать свойства простых Ж. с помощью быстродействующих вычислительных машин. Наибольший интерес представляет метод молекулярной динамики, непосредственно моделирующий на вычислительной машине совместное тепловое движение большого числа молекул при заданном законе их взаимодействия и по прослеженным траекториям многих отдельных частиц восстанавливающий все необходимые статистические сведения о системе. Таким путём получены точные теоретические результаты относительно структуры и термодинамических свойств простых неметаллических Ж. Отдельную и ещё не решенную проблему составляет вопрос о структуре и свойствах простых Ж. в непосредственной окрестности критической точки. Некоторые успехи были здесь достигнуты в последнее время методами теории подобия. В целом проблема критических явлений для чистых Ж. и смесей остаётся ещё недостаточно выясненной.
Отдельную проблему составляет вопрос о структуре и свойствах жидких металлов, на которые значительное влияние оказывают имеющиеся в них коллективизированные электроны. Несмотря на некоторые успехи, полной электронной теории жидких металлов ещё не существует. Значительные (пока ещё не преодоленные) трудности встретились при объяснении свойств жидких полупроводников.
Основные направления исследований жидкого состояния. Многочисленные макроскопические свойства Ж. изучаются и описываются методами различных разделов механики, физики и физической химии. Равновесные механические и тепловые свойства Ж. (сжимаемость, теплоёмкость и др.) изучаются термодинамическими методами. Важнейшей задачей является нахождение уравнения состояния для давления и энергии как функции от плотности и температуры, а в случае растворов — и от концентраций компонентов. Знание уравнения состояния позволяет методами термодинамики установить многочисленные связи между различными механическими и тепловыми характеристиками Ж. Имеется большое количество эмпирических, полуэмпирических и приближённых теоретических уравнений состояния для различных индивидуальных жидкостей и их групп.
Неравновесные тепловые и механические процессы в Ж. (например, диффузия, теплопроводность, электропроводность и др.), особенно в смесях и при наличии химических реакций, изучаются методами термодинамики необратимых процессов.
Механические движения Ж., рассматриваемых как сплошные среды, изучаются в гидродинамике. Важнейшее значение имеет Навье — Стокса уравнение, описывающее движение вязкой Ж. У т. н. ньютоновских Ж. (вода, низкомолекулярные органические Ж., расплавы солей и др.) вязкость не зависит от режима течения (в условиях ламинарного течения, когда Рейнольдса число R < Rkpитич.), в этом случае вязкость является физико-химической постоянной, определяемой молекулярной природой Ж. и её состоянием (температурой и давлением). У неньютоновских (структурно-вязких) Ж. вязкость зависит от режима течения даже при малых числах Рейнольдса (жидкие полимеры, стекла в интервале размягчения, эмульсии и др.). Свойства неньютоновских Ж. изучает реология. Специфические особенности течения жидких металлов, связанные с их электропроводностью и лёгкой подверженностью влиянию магнитных полей, изучаются в магнитной гидродинамике. Приложения методов гидродинамики к задачам молекулярной физики жидкостей изучаются в физико-химической гидродинамике.
Лит.: Френкель Я. И., Собрание избранных трудов, т. 3, М., 1959; Фишер И.3., Статистическая теория жидкостей, М., 1961; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Механика сплошных сред, М., 1953; Фабелинский И. Л., Молекулярное рассеяние света, М., 1965; Скрышевский А. Ф., Рентгенография жидкостей, К., 1966; Физика простых жидкостей. Экспериментальные исследования, пер. с англ., М., 1972 [в печати].
И. З. Фишер.
Вид радиальной функции распределения g(r) для жидкого натрия (в условных единицах): а — распределение частиц в зависимости от расстояния r; б — число частиц в тонком сферическом слое как функция расстояния r. Пунктиром показано распределение молекул при отсутствии упорядоченности в их расположении (газ). Вертикальные отрезки — положения атомов в кристаллическом натрии, числа при них — количество атомов в соответствующих координационных сферах (т. н. координационные числа).
«Жидовствующие»
«Жидо'вствующие», православно-церковное наименование одной из разновидностей ересей в России во 2-й половине 15 — начале 16 вв., неупотребляемое в советской исторической науке. См. Ереси в России.
Жижеразбрасыватель
Жижеразбра'сыватель, прицепная машина для откачки навозной жижи из жижесборников скотных дворов, вывоза её и равномерного розлива по полю. Ж. можно использовать для транспортировки жидких растворов и суспензий ядохимикатов и гербицидов, приготовления торфо-фекальных и др. компостов, подвоза воды и др. полужидких и жидких грузов. Основные узлы используемой в СССР машины ЗЖВ-1,8 — цистерна, рама с ходовой частью, заборный рукав, напорно-вакуумная магистраль, эжектор, прицеп. Агрегатируют Ж. с тракторами «Беларусь». Цистерну заполняют и опорожняют под действием разрежения и избыточного давления, создаваемых двигателем трактора при помощи эжектора. Ёмкость цистерны 1800 л; ширина полосы разбрызгивания жидкости до 8,5 м; высота подъёма жидкости из заборного рукава до 7 м. Обслуживает Ж. тракторист. Промышленность СССР выпускает также автожижеразбрасыватель, смонтированный на шасси автомобиля и работающий под действием разрежения и давления, создаваемых двигателем автомобиля, и заправщик-жижеразбрасыватель, представляющий собой одноосный тракторный прицеп с цистерной, заборным рукавом, напорно-вакуумной магистралью, эжектором.
Жижия
Жи'жия (Jijia), река в Румынии, правый приток Прута. Длина 280 км. Берёт начало в пределах СССР около границы с Румынией. На значительном протяжении течёт по Предкарпатской равнине. В низовьях на протяжении 70 км протекает параллельно р. Прут в долине, с обширной заболоченной поймой. Снегово-дождевое питание, весной высокое половодье. Летом сильно мелеет. Несудоходна.
Жижка Ян
Жи'жка (Žižka) Ян (около 1360, Троцпов, Южная Чехия, — 11.10.1424, Пршибислав), деятель гуситского революционного движения, полководец, национальный герой чешского народа. Происходил из среды мелких дворян. Сражался в Грюнвальдской битве 1410. С начала гуситского революционного движения Ж. — активный его участник. Первой крупной победой, в которой проявился полководческий талант Ж., был бой у Судомержа (25 марта 1420). После создания Табора Ж. — один из четырёх его гетманов. Ж. успешно руководил обороной Витковой горы, где решился исход битвы за Прагу (14 июля 1420). Виткова гора впоследствии иногда именовалась Жижковой (в 1950 здесь открыт памятник Ж., скульптор Б. Кафка). С декабря 1420 Ж. — первый гетман таборитов. Поддерживал в Таборе противников хилиазма и способствовал в 1421 расправе умеренной части таборитов с пикартами. В начале января 1422 Ж. нанёс крестоносцам решительное поражение у Немецки-Брода; обратил в бегство участников 3-го крестового похода (осень 1422). После размежевания между правым и левым крылом гуситов (1422) Ж. возглавил силы левого таборитского крыла. В 1423 Ж. основал в северо-восточной Чехии т. н. Оребитское братство левых гуситов с центром в Градец-Кралове (Малый Табор). После смерти Ж. от чумы во время осады г. Пршибислава (близ границы с Моравией) члены этого общества называли себя «сиротами».
Ж. создал хорошо организованное и обученное войско, отличавшееся высокими боевыми качествами и железной дисциплиной, разработал воинский устав, создал, наряду с пехотой и кавалерией, новые рода войск — повозочный и пушкарский. Стратегия Ж. была направлена на решительный разгром противника в полевом сражении. Для тактики войск под руководством Ж. характерны смелый маневр, чёткое взаимодействие родов войск и частей, особые походные и боевые порядки (полевой табор из повозок, см. вагенбург); Ж. умело применял боевую технику, в частности ввёл лёгкие пушки на повозках. Всё это обеспечивало победу над рыцарским войском.
Лит.: Томек В. В., Ян Жижка, пер. с чеш., СПБ, 1889; Ревзин Г., Ян Жижка, [М.], 1952; Рубцов Б. Т., Гуситские войны, М., 1955. См. также лит. при ст. Гуситское революционное движение.
Б. Т. Рубцов.
Ян Жижка. С картины художника Р. Бема. Национальная галерея в Праге.
Жиздра (город в Калужской обл.)
Жи'здра, город, центр Жиздринского района Калужской области РСФСР. Расположен на р. Жиздра (приток Оки), в 12 км к С.-З. от ж.-д. станции Зикеево (на линии Москва — Брянск). Молочный завод, филиал Московской фабрики кожаных изделий, бондарное и мебельное производства. Город с 1777.
Жиздра (река в Калужской обл.)
Жи'здра, река в Калужской области РСФСР, левый приток Оки. Длина 223 км, площадь бассейна 9170 км2. Протекает в пределах Среднерусской возвышенности. Питание снеговое и дождевое. Средний расход воды около 35 м3/сек (г. Козельск). Замерзает в конце ноября, вскрывается в начале апреля. Притоки: Рессета, Вытебеть (правый), Серена (левый). Сплавная. На реке — гг. Жиздра, Козельск.
Жизненная ёмкость лёгких
Жи'зненная ёмкость лёгких, максимальный объём воздуха, выдыхаемый после самого глубокого вдоха; см. Лёгочные объёмы.
Жизненная форма растений
Жи'зненная фо'рма растений, биологическая форма, биоморфа, внешний облик растений (габитус), отражающий их приспособленность к условиям среды. Термин предложен датским ботаником Э. Вармингом (1884), понимавшим под ним форму, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни, от семени до отмирания. Ж. ф. называют также единицу экологической классификации растений, под которой подразумевается группа растений со сходными приспособительными структурами. Это сходство не обязательно связано с родством и часто бывает конвергентным (например, кактусы и некоторые молочаи, образующие Ж. ф. стеблевых суккулентов). Ж. ф. зависит главным образом от структуры надземных и подземных вегетативных органов растений и связана с ритмом их развития и длительностью жизни. В ходе эволюции Ж. ф. вырабатывается в результате естественного отбора в различных климатических, почвенных и биоценотических условиях. Ж. ф. определённых групп растений отражает их приспособленность к пространственному расселению и закреплению на территории, к наиболее полному использованию всего комплекса условий местообитания.
Конкретная Ж. ф. каждого растения (дерево, кустарник, лиана, подушковидное растение, стланец и т. д.) изменяется в его онтогенезе. Однолетние сеянцы ели или дуба ещё не имеют формы вечнозелёного или листопадного дерева, которая свойственна этим видам во взрослом состоянии. Один и тот же вид в разных условиях может иметь разную Ж. ф., например многие древесные породы (дуб, бук, ель, лиственница, туркестанский можжевельник и др.), образующие высокоствольные деревья в лесной зоне и лесном поясе гор, дают на северной и высотной границах своего распространения кустарниковые и стелющиеся формы. Поэтому под Ж. ф. как классификационной единицей понимают совокупность взрослых особей в нормальных для них условиях обитания.
Первая физиономическая классификация основных форм растений по их внешнему облику, определяющему ландшафт местности, принадлежит немецкому естествоиспытателю А. Гумбольдту (1806), который выделил 19 таких форм. Преимущественно физиономическими были системы «основных форм» австрийского ботаника А. Кернера (1863), «растительных форм» немецкого ботаника А. Гризебаха (1872), жизненных форм немецкого систематика О. Друде (1913). Однако в них уже подчёркивались зависимость облика растений от климата, важность биологических признаков. В дальнейшем появились классификации, основанные на специальных приспособительных признаках. Из них наиболее распространена и популярна классификация Ж. ф. датского ботаника К. Раункнера (1905, 1907), основанная на положении почек возобновления по отношению к поверхности почвы в неблагоприятных условиях (зимой или в засушливый период) и характере защитных почечных покровов, т. е. на признаках, легко доступных для наблюдения. Раункиер выделяет след. 5 типов Ж. ф.: фанерофиты — почки возобновления высоко над землёй (деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты); хамефиты — низкие растения с почками, расположенными не выше 20—30 см над землёй и часто зимующие под снегом (кустарнички, полукустарнички, некоторые многолетние травы); гемикриптофиты — травянистые многолетники с почками на уровне почвы, защищаемыми снегом и листовым отпадом: криптофиты — почки скрыты под землёй (корневищные, клубневые, луковичные геофиты) или под водой (гидрофиты); терофиты — однолетники, переносящие неблагоприятный период в виде семян (рис. 1). Для травянистых растений чаще пользуются классификацией советского ботаника Г. Н. Высоцкого (1915), развитой Л. И. Казакевичем (1922), в которой за основу принят характер подземных органов и способность растений к вегетативному размножению и захвату площади: стержнекорневые (вегетативное размножение отсутствует), дерновинные, луковичные и клубнелуковичные (у этих групп вегетативное размножение слабо выражено), корнеотпрысковые (вегетативное размножение интенсивное). В. Р. Вильяме подразделял Ж. ф. злаков по способу кущения и положению почек на длиннокорневищные, рыхлокустовые и плотнокустовые.
Советский ботаник И. Г. Серебряков предложил (1962, 1964) классификацию Ж. ф. (рис. 2), в которой наиболее крупные подразделения (отделы и типы) выделены по структуре и длительности жизни надземных скелетных осей (деревья со стволом, живущим десятки и сотни лет, кустарники — с осями, живущими 20—30 лет, кустарнички — 5—10 лет, травы с однолетними ортотропными побегами). Каждый тип детализируется далее по ряду признаков (см. рис. 3, 4).
Изучение Ж. ф. важно для решения целого ряда теоретических и практических вопросов. Так, Раункиер использовал процентный состав Ж. ф. во флоре той или иной области («биологический спектр») для характеристики климата (например, климат фанерофитов — влажные тропики, гемикриптофитов — северный умеренный и холодный пояса). Геоботаники изучают Ж. ф. как отражающие экологические условия компоненты фитоценоза. При комплексном изучении эдификаторов (основных видов, слагающих фитоценоз) степной растительности пользуются понятием экобиоморфа (Е. М. Лавренко и др.), несколько отличным от Ж. ф. и включающим также и физиологические характеристики объектов. При сравнительно-морфогенетических исследованиях ставят целью выяснение хода формирования Ж. ф. как в онтогенезе, так и в филогенезе отдельных систематических групп. Изучение изменений Ж. ф. под влиянием разных факторов среды очень важно для работ по интродукции растений и ведётся в ряде ботанических садов.
Лит.: Шмитхюзен И., Общая география растительности, пер. с нем., М., 1966; Серебряков И. Г., Жизненные формы высших растений и их изучение, в кн. Полевая геоботаника, [в.] 3, М. — Л., 1964; его же. Экологическая морфология растений, М., 1962.
Т. И. Серебрякова
.
Ж. ф. животных— группа родственных в систематическом отношении животных (обычно из близких отрядов или семейств), обладающих сходными экологоморфологические приспособлениями для обитания в одинаковой среде. У неродственных организмов приспособления даже для обитания в сходной среде могут быть существенно различными (например, приспособления для плавания и ныряния у птиц и млекопитающих). Натуралисты издавна разделили животных на экология. группы (это вошло даже в такие обиходные названия, как «нырцы», «норники», «землерои» и т. д.), но термин «Ж. ф.» зоологи стали применять только в 20 в., заимствовав его у ботаников. Большинство зоологов определяет Ж. ф. сходно, но при экологическом анализе той или иной группы за основу берут разные показатели (способы передвижения, размножения, добывания пищи, приуроченность к определённой экологической нише, ландшафту, ярусу растительности, различные стадии онтогенеза и т. и.); поэтому Ж. ф. в трактовке разных авторов не сравнимы между собой. Анализ Ж. ф. позволяет судить об особенностях среды обитания и путях приспособительных изменений организмов.
Д. А. Криволуцкий.
Рис. 2. Соотношение отделов и типов жизненных форм покрытосеменных растений.
Рис. 3б. Нарастание и длительность жизни скелетных осей у различных жизненных форм: в — полукустарничек; г — многолетняя трава. Точками и пунктиром обозначены отмирающие части побегов. Римские цифры — основные структурные оси, арабские — годичные приросты.
Рис. 3а. Нарастание и длительность жизни скелетных осей у различных жизненных форм: а — кустарник; б — кустарничек. Точками и пунктиром обозначены отмирающие части побегов. Римские цифры — основные структурные оси, арабские — годичные приросты.
Рис. 4. Разнообразие жизненных форм деревьев: 1 — лесное дерево «обычного» типа; 2 — саванное дерево с водозапасающим стволом («бутылочное»); 3 — саванное дерево с зонтиковидной кроной; 4 — розеточное дерево (пальма); 5 — суккулентно-стеблевое дерево (кактус).
Рис. 1. Жизненные формы: 1 — фанерофиты (тополь, омела); 2 — хамефиты (черника); 3 — гемикриптофиты (лютик, одуванчик, щучка); 4 — геофиты (ветреница, тюльпан); 5 — семя терофитов (фасоль). Почки увеличены, обозначены чёрным, соединены пунктирной линией.
Жизненность
Жи'зненность в фитоценологии, мера соответствия условий данного биоценоза потребностям изучаемой популяции растений. Критериями Ж. могут служить: способность особей вида проходить в данных условиях полный цикл развития, сроки созревания репродуктивных органов, величина годичного прироста, оптимальная численность особей и т. п. Обычно Ж. квалифицируют, пользуясь шкалами в три — пять баллов. Имеются попытки оценивать Ж. популяции путём определения Ж. отдельных особей с последующим выведением среднего балла. В этом случае основой для оценки Ж. служит интенсивность жизнепроявлений особи, выражающаяся объёмом или массой тела, энергией роста и пр.
Жизненный цикл
Жи'зненный цикл, цикл развития, совокупность фаз развития, пройдя которые организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению, замыкая тем самым Ж. ц. Длительность Ж. ц. определяется числом поколений (генераций), развивающихся в течение года, или числом лет, на протяжении которых Ж. ц. осуществляется; она зависит также от продолжительности периода покоя и диапаузы. У животных различают простой Ж. ц. — при прямом развитии особей, и сложный — с метаморфозом или сменой поколений. При развитии с метаморфозом Ж. ц. прослеживается на развитии одной особи (например, у свиного солитера: яйцо — онкосфера — финка — взрослый цепень; у майского жука: яйцо — личинка — куколка — имаго). При развитии со сменой поколений или сменой способов размножения Ж. ц. прослеживается на двух и более особях, принадлежащих разным поколениям, до появления исходной формы. Например, у сцифоидных: яйцо — планула — сцифистома — эфира — медуза (см. рис.); у печёночного сосальщика: яйцо — мирацидий — редии — церкарии — адолескарии — взрослые черви; у тлей: яйцо — самка-основательница — мигранты — полоноски — обоеполые насекомые. Т. о., единицей при изучении Ж. ц. может быть как один онтогенез, так и ряд сменяющих друг друга онтогенезов. У высших растений различают однолетний, двулетний и многолетний Ж. ц. Для Ж. ц. многих низших растений и папоротников типична смена гаметофита и спорофита. У паразитических грибов Ж. ц. по сложности сходны с таковыми паразитических червей. У ржавчинных грибов Ж. ц. сложный — имеются формы, дающие эцидиоспоры, уредоспоры, телейтоспоры, а также базидиальная стадия. Из простейших наиболее сложны Ж. ц. у споровиков, например у грегарин и гемоспоридий. О Ж. ц. микроорганизмов см. Бактерии, о Ж. ц. человека см. Онтогенез.
М. С. Гиляров.
Схема жизненного цикла сцифоидных (Chrysaora): 1 — яйцо; 2 — планула; 3 — сцифистома; 4 — сцифистома, выпочковывающая молодых сцифистом; 5 — сцифистома в стадии стробилы; 6 — эфира; 7 — медуза.
Жизнеобеспечение
Жизнеобеспе'чение в космическом полёте, системы жизнеобеспечения (СЖО), комплекс мероприятий, направленных на обеспечение жизнедеятельности экипажа космического корабля на протяжении полёта. Верхние слои атмосферы Земли и тем более космическое пространство, условия на поверхности планет Солнечной системы непригодны для жизни высокоорганизованных существ, включая человека. Поэтому жизнь и деятельность человека в космическом пространстве может быть обеспечена созданием в космических кораблях, на искусственных спутниках Земли или планетных станциях искусственной среды обитания, близкой к оптимальной области диапазона жизни на Земле, в её биосфере. Это относится как к воздушной среде — искусственной атмосфере корабля, так и к тем элементам среды, в широком смысле слова, которые необходимы для питания и поддержания водного баланса организма человека.
Существование человека основано на непрерывном обмене вещества и энергии с окружающей средой. Создание возможностей для этого является функцией СЖО. Т. о., СЖО — комплекс устройств, агрегатов и запасов веществ, обеспечивающих необходимые условия жизнедеятельности экипажа в течение всего полёта. Частные системы (подсистемы) этого комплекса обеспечивают соответствующие им отдельные стороны жизнедеятельности (обмена веществ) организма: питание, водный обмен, газообмен, теплообмен (терморегулирование), отправление естественных надобностей и т. д. Такова типовая структура СЖО в наиболее часто употребляемом узком значении этого термина. СЖО могут быть коллективными (СЖО космических кораблей и планетных станций) и индивидуальными, например автономные СЖО, применяемые вместе со скафандрами.
В более широком смысле к сфере СЖО иногда относят все остальные устройства и предметы, служащие для обеспечения гигиенических, бытовых, культурных и эстетических потребностей экипажа. Необходимость наиболее полного удовлетворения этих потребностей существенно возрастает с увеличением продолжительности пребывания экипажа в космосе, когда эти стороны деятельности человека могут приобретать значение жизненно важных факторов. Частные СЖО делятся на нерегенеративные, предусматривающие создание бортовых запасов пищи, воды, кислорода, и регенеративные, основанные на регенерации этих веществ из продуктов жизнедеятельности человека или др. обитателей космических кораблей и спутников.
Принципиальная возможность регенерации всех необходимых для жизнедеятельности человека веществ основана на том, что организм выделяет в составе продуктов жизнедеятельности все те химические элементы, которые он получил в виде пищи и воды, а также поглощённый при дыхании кислород. Т. о., практически создаётся замкнутый круговорот необходимых веществ. Регенерация пищевых веществ (из углерода углекислого газа, воды, минеральных элементов мочи и кала) может быть, в принципе, осуществлена при использовании способных к фото- или хемосинтезу автотрофных организмов. Ведутся также поисковые исследования по искусственному синтезу пищевых углеводов из углекислого газа и воды.
При расчётах СЖО исходят из потребности человека в пище, воде и кислороде, а также из количества выводимых продуктов жизнедеятельности, что вместе составляет материальный баланс обмена веществ в организме человека (см. табл. 1). Помимо этого, в СЖО предусматривается запас воды для туалета, количество которой при нерегенеративных системах и кратковременных полётах около 100 г/чел-сут; при длительных полётах это количество увеличивается до 2—2,5 кг/чел-сут. Вода составляет (в зависимости от количества её для туалетных надобностей) 60—80% от массы запасаемых веществ. Поэтому регенеративные системы водообеспечения делают весовой баланс СЖО ниже, чем СЖО с нерегенеративными системами (пропорционально числу членов экипажа и длительности полёта). Исходя из этого, при расчётах СЖО материальный баланс измеряется в чел-сут.
Табл. 1. — Примерный материальный баланс обмена веществ человека
| Потребление, г/чел-сут | Выделение, г/чел-сут |
| Пища | 500 | Углекислый газ | 930 |
| Кислород | 800 | Водяные пары | 840 |
| Воды | 2200 | Моча | 1500 |
| | | Кал | 230 |
| Итого | 3500 | Итого | 3500 |
Разнообразием принципиальных подходов и решений отличается система обеспечения кислородом (см. табл. 2). Приведённые в таблице методы регенерации кислорода являются лишь наиболее разработанными и не исчерпывают возможных технологических принципов регенерации. Методика и аппаратура для регенерации кислорода электролизом воды позволяет обеспечить газообмен человека с помощью установки, которая весит около 30 кг, при электрической мощности около 10 вт на 1 л кислорода. Биологическая регенерация кислорода может быть осуществлена фотосинтезирующими одноклеточными водорослями, из которых наиболее изучена хлорелла. В лабораторных экспериментах длительностью до 60 сут показана возможность обеспечения газообмена человека при объёме культуры водорослей порядка 20—30 л на человека и затрате минеральных солей около 50 г/чел-сут. Такая система одновременно обеспечивает и поглощение выделяемого человеком углекислого газа. В более сложных вариантах фотосинтетической регенеративной системы расход минеральных солей может быть в несколько раз уменьшен в связи с использованием минеральных элементов мочи. В этом случае одновременно обеспечивается наиболее энергоёмкий этап регенерации воды из мочи — испарение. Кроме того, часть биомассы водорослей может быть использована в пищевом рационе человека (до 20% белковой части рациона). Применение хемосинтетических газообменников на основе водородокисляющих бактерий целесообразно при наличии электролизной системы, когда получаемый в ней водород не утилизируется для гидрирования углекислого газа, окиси углерода или метана в приведённых физико-химических процессах. Помимо компенсации убыли кислорода, для поддержания состава атмосферы корабля необходимо также удалять избыток углекислого газа и водяных паров. Двуокись углерода может быть удалена физическими методами (вымораживание, конденсация) и применением щелочных химических поглотителей. Более экономично использовать регенерируемые сорбенты (цеолиты, карбонаты). Попеременная работа двух патронов с цеолитом в режиме «сорбция-десорбция» обеспечивает поглощение углекислого газа, выделяемого 2 членами экипажа при массе установки около 40 кг.
Табл. 2. — Основные технологические принципы систем регенерации кислорода,
| | Нерегенеративные системы |
| | физические | физико-химические | химические |
| Формы запасае- мого кислорода | Молекуляр- ный кислород: газообразный, жидкий | Химически связанный в форме воды | Химически связанный в составе: перекисей, надперекисей и озонидов щелочных металлов, перхлоратов, перекиси водорода |
| Способы мобили- зации запаса | Ступенчатая редукция газа высокого давления: испарения сжиженного газа и редукция | Электролиз воды (свободной или связанной фосфорным ангидридом) | Химическое разложение кислородных соединений металлов при поглощении ими воды и углекислоты , каталитическое разложение перекиси водорода |
| Источники энергии | Внутренняя энергия сжатого или сжиженного газа | Внешние источники энергии | Энергия экзотермических реакций |
| | Регенеративные системы |
| | Физико-химические | Биологические |
| Источники кислорода | Углекислый газ и вода, выделяемые человеком как продукты окисления пищевых веществ | Углекислый газ и вода, выделяемые человеком как продукты окисления пищевых веществ |
| Методы регенера- ции | Электролиз воды: прямое восстановление углекислого газа водородом до углерода и воды с последующим электролизом воды, восстановление углекислого газа водородом до метана (или окиси углерода) и воды с последующим электролизом воды | Фотосинтез зеленых растений, хемосинтез автотрофных бактерий (напр., водородоокисляющих) |
| Форма потребляе- мой энергии | Тепловая, электрическая | Для фотосинтеза – световая, для хемосинтеза – электрическая (для получения водорода) |
Избыток водяных паров из воздуха может удаляться с помощью нерегенерируемых химических поглотителей, регенерируемых сорбентов (цеолиты), а также физическими методами — вымораживанием и конденсацией. В существующих космических кораблях часть водяных паров конденсируется на холодных поверхностях жидкостно-воздушных теплообменников, входящих в систему терморегулирования обитаемых кабин.
Частные СЖО — регенерации кислорода, удаления углекислого газа и воды — составляют единый комплекс обеспечения состава атмосферы корабля. Иногда к этой системе относят также систему терморегулирования и фильтры очистки воздуха от вредных примесей. Функции этих систем могут выполняться отдельными независимыми устройствами. Так, в частности, была решена СЖО атмосферы в американских кораблях «Меркурий», «Джемини» и «Аполлон», основанная на запасах кислорода, нерегенерируемых поглотителей углекислого газа и водяных паров. Химические системы обеспечивают сопряженность рассматриваемых процессов в пределах одной системы. Именно такое решение было использовано в сов. кораблях «Восток», «Восход» и «Союз», где применялась нерегенеративная система на основе надперекиси щелочного металла. Выделение кислорода регенеративным веществом связано с вполне определёнными количествами поглощаемой воды и углекислого газа (рис.).
Система водообеспечения основывается на запасах воды. В космическом корабле «Аполлон» питьевая вода вырабатывалась также из запасов кислорода и водорода, «сжигавшегося» в электрохимических генераторах (топливных элементах) для получения электроэнергии. Разработаны различные физико-химические методы регенерации воды из конденсата мочи и атмосферной влаги. Конденсат атмосферных паров достаточно эффективно очищается от неизбежных органических примесей каталитическим окислением, а также с помощью ионообменных смол и углей. В наиболее разработанных методах регенерации воды из мочи используются режимы испарения при различных давлении и температуре, с последующим каталитическим окислением загрязняющих примесей в паровой фазе и очисткой получаемого конденсата сорбентами. Данные методы позволяют регенерировать большую часть потребляемой воды, а при дальнейшем их совершенствовании — добиться практически замкнутого цикла её регенерации.
В отличие от предыдущих систем, обеспечение пищей не имеет ближайших перспектив перехода к регенеративным системам. Запасы пищи в космическом корабле состоят из продуктов и готовых блюд, консервированных в их естественном состоянии или в обезвоженном виде (см. Лиофилизация). Регенерация пищевых веществ возможна на основе использования фотосинтезирующих зелёных растений. Поскольку при этом также решается задача поглощения углекислого газа и регенерации воды, то возможно создание СЖО по типу закрытой экологической системы, основанной на замкнутом биологическом круговороте ограниченного количества вещества. Нужные для человека вещества непрерывно воссоздаются в такой системе благодаря жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Для этого следует расположить комплекс необходимых организмов (см. Биокомплекс) в такую функциональную замкнутую цепь, включающую и человека, где «выходные» характеристики предыдущего звена соответствуют параметрам «входа» последующего. В результате такой организации материально-энергетических отношений между элементами системы возникает новое качество — целостная система высшего порядка, обладающая свойствами закрытой термодинамической системы. Такая система в принципе способна к автономному существованию без поступления вещества извне, насколько это позволит степень согласованности входных и выходных характеристик смежных звеньев системы. При этом впервые возникает ситуация, когда существование самой системы становится в зависимость от жизнедеятельности человека как одного из её функциональных элементов. Эта зависимость настолько велика, что привычное представление о СЖО, как о чём-то внешнем по отношению к человеку, теряет своё основание, поскольку человек здесь является объектом обеспечения в той же мере, в какой он сам необходим в качестве составной части системы как целого. Это показывает всю условность термина СЖО по отношению к закрытым экологическим системам, включающим человека.
Лит.: Проблемы космической биологии, т. 5—7, Л. — М., 1967; Космическая биология и медицина, М., 1966.
О. Г. Газенко.
Принципиальная схема системы регенерации и кондиционирования воздуха корабля — спутника «Восток»: 1 — вентилятор; 2, 3, 4 — регенераторы с регулирующим устройством; 5, 6 — осушители; 7, 8 — краны с ручным управлением; 9 — автоматический кран; 10 — жидкостно-воздушный теплообменник; 11 — шторка радиатора; 12 — исполнительный механизм (привод шторки); 13 — усилитель; 14 — задатчик температуры; 15 — датчик температуры; 16 — сигнализатор и измеритель влажности; 17 — измеритель давления; 18 — измеритель температуры; 19 — приборная доска; 20, 21, 22, 23 — датчики давления, температуры, влажности; 24, 25, 26 — газоанализаторы O2 и CO2; 27 — фильтры вредных примесей; 28 — противопылевой фильтр; 29 — блок терморегулирования.
Жизнеспособность
Жизнеспосо'бность, 1) способность особи (или популяции) жить и давать потомство. Ж. популяции определяется плодовитостью, длительностью периода размножения и количеством достигших половозрелости особей. 2) Способность особи выживать до определённого момента жизненного цикла, например до начала периода размножения. Мерилом Ж. мутанта служит относительная частота доживания до этого периода мутировавших особей по сравнению с немутировавшими.
Жизнеспособность семян
Жизнеспосо'бность семя'н, свойство семян сохранять способность к прорастанию. Только что убранные или хранящиеся при низкой температуре семена часто не прорастают, хотя и имеют здоровый зародыш, т. е. жизнеспособны. Это вызывается периодом покоя, после прохождения которого семена могут дать нормальные всходы. Ж. с. определяют при контрольно-семенном анализе, число живых семян выражают в процентах от общего числа семян, взятых для анализа. Методы определения Ж. с. предусмотрены государственными стандартами.
Жизнь
Жизнь, высшая по сравнению с физической и химической форма существования материи, закономерно возникающая при определённых условиях в процессе её развития. Живые объекты отличаются от неживых обменом веществ — непременным условием Ж., способностью к размножению, росту, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, раздражимостью, приспособляемостью к среде и т. д. Однако строго научное разграничение на живые и неживые объекты встречает определённые трудности. Так, до сих пор нет единого мнения о том, можно ли считать живыми вирусы, которые вне клеток организма хозяина не обладают ни одним из атрибутов живого: в вирусной частице в это время отсутствуют метаболические процессы, она не способна размножаться и т. д. Специфика живых объектов и жизненных процессов может быть охарактеризована в аспекте как их материальной структуры, так и важнейших функций, лежащих в основе всех проявлений Ж. Наиболее точное определение Ж., охватывающее одновременно оба эти подхода к проблеме, дал около 100 лет назад Ф. Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел»- (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 82). Термин «белок» тогда ещё не был определён вполне точно и его относили обычно к протоплазме в целом. Все известные ныне объекты, обладающие несомненными атрибутами живого, имеют в своём составе два основных типа биополимеров: белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Сознавая неполноту своего определения, Энгельс писал: «Наша дефиниция жизни, разумеется, весьма недостаточна, поскольку она далека от того, чтобы охватить все явления жизни, а, напротив, ограничивается самыми общими и самыми простыми среди них... Чтобы получить действительно исчерпывающее представление о жизни, нам пришлось бы проследить все формы её проявления, от самой низшей до наивысшей» (там же, с. 84).
Ч. Дарвин в последних строках «Происхождения видов» пишет об основных законах, лежащих, по его мнению, в основе возникновения всех форм Ж.: «Эти законы, в самом широком смысле — Рост и Воспроизведение, Наследственность, почти необходимо вытекающая из воспроизведения, Изменчивость, зависящая от прямого или косвенного действия жизненных условий и от упражнения и неупражнения, Прогрессия размножения, столь высокая, что она ведет к Борьбе за жизнь и её последствию — Естественному Отбору...» (Соч., т. 3, М.—Л., 1939, с. 666). Если оставить в стороне роль упражнения, которое, по позднейшим данным, служит фактором ненаследственной изменчивости, обобщение Дарвина сохраняет силу и поныне, а его основные законы Ж. сводятся к двум ещё более общим. Это прежде всего способность живого ассимилировать полученные извне вещества, т. е. перестраивать их, уподобляя собственным материальным структурам, и за счёт этого многократно воспроизводить их (репродуцировать). При этом, если исходная структура случайно изменилась (см. Мутация), то она продолжает воспроизводиться в новом виде. Способность к избыточному самовоспроизведению лежит в основе роста клетки, размножения клеток и организмов и, следовательно,— прогрессии размножения (основное условие для естественного отбора), а также в основе наследственности и наследственной изменчивости. Советский биохимик В. А. Энгельгардт рассматривает воспроизведение себе подобного как фундаментальное свойство живого, которое ныне получает интерпретацию в терминах химических понятий на подлинно молекулярном уровне. Др. особенность живого заключается в огромном многообразии свойств, приобретаемых благодаря изменчивости материальными структурами живых объектов. Каждое из этих двух фундаментальных свойств связано в основном с функцией одного из двух биополимеров. «Запись» наследственных свойств, т. е. кодирование признаков организма, необходимое для воспроизведения, осуществляется с помощью ДНК и РНК, хотя в самом процессе репродукции непременно принимают участие белки-ферменты. Т. о., живой является не отдельная молекула ДНК, белка или РНК, а их система в целом. Реализация многообразной информации о свойствах организма осуществляется путём синтеза согласно генетическому коду различных белков (ферментных, структурных и т. д.), которые благодаря своему разнообразию и структурной пластичности обусловливают развитие самых различных физических и химических приспособлений живых организмов. На этом фундаменте в процессе эволюции возникли непревзойдённые по своему совершенству живые управляющие системы. Т. о., Ж. характеризуется высокоупорядоченными материальными структурами, содержащими два типа биополимеров (белок и ДНК или РНК), которые составляют живую систему, способную в целом к самовоспроизведения по принципу матричного синтеза. Характерная особенность химического состава известных нам форм Ж. — асимметрия оптически активных веществ, представленных в живых объектах левовращающими или правовращающими формами.
Ж. возможна лишь при определённых физических и химических условиях (температура, присутствие воды, ряда солей и т. д.). Однако прекращение жизненных процессов, например при высушивании семян или глубоком замораживании мелких организмов, не ведёт к потере жизнеспособности. Если сохраняется неповрежденной структура, она при возвращении к нормальным условиям обеспечивает восстановление жизненных процессов.
Ж. качественно превосходит др. формы существования материи в отношении многообразия и сложности химических компонентов и динамики протекающих в живом превращений. Живые системы характеризуются гораздо более высоким уровнем упорядоченности структурной и функциональной, в пространстве и во времени. Структурная компактность и энергетическую экономичность живого — результат высочайшей упорядоченности на молекулярном уровне. Одно из важных следствий этой компактности — универсальный эффект «усиления», характерный для всех живых систем. Так, в 5·10-15 г ДНК, содержащейся в оплодотворённом яйце кита, заключена информация для подавляющего большинства признаков животного, которое весит 5·107 г. Здесь, следовательно, при наличии необходимых условий масса возрастает на 22 порядка. «Именно в способности живого создавать порядок из хаотического теплового движения молекул, — пишет Энгельгардт, — состоит наиболее глубокое, коренное отличие живого от неживого. Тенденция к упорядочению, к созданию порядка из хаоса есть не что иное, как противодействие возрастанию энтропии» («Коммунист», 1969, № 3, с. 85). Живые системы обмениваются с окружающей средой энергией, веществом и информацией, т. е. являются открытыми системами. При этом, в отличие от неживых систем, в них не происходит выравнивания энергетических разностей и перестройки структур в сторону более вероятных форм, а наблюдается обратное.: восстанавливаются разности энергетических потенциалов, химического состава и т. д., т. е. непрерывно происходит работа «против равновесия» (Э. Бауэр). На этом основаны ошибочные утверждения, что живые системы якобы не подчиняются второму закону термодинамики. Однако местное снижение энтропии в живых системах возможно только за счёт повышения энтропии в окружающей среде, так что в целом процесс повышения энтропии продолжается, что вполне согласуется с требованиями второго закона термодинамики. По образному выражению австрийского физика Э. Шрёдингера, живые организмы как бы питаются отрицательной энтропией (негэнтропией), извлекая её из окружающей среды и увеличивая этим возрастание положительной энтропии в ней.
Ж. на Земле, зародившаяся не менее 1,5—2 млрд. лет назад (см. Происхождение жизни), представлена громадным числом организмов. Каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи со средой, т. е. с др. организмами и неживой природой, причём связь эта носит двусторонний характер. Ж. со всеми её проявлениями произвела глубочайшие изменения в развитии нашей планеты, по крайней мере наружных её оболочек. Совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы всё шире распространялись по планете, принимая всё большее участие в перераспределении энергии и веществ в земной коре, а также в воздушной и водной оболочках Земли. Возникновение и распространение растительности привели к коренному изменению состава атмосферы, первоначально содержавшей очень мало свободного кислорода и состоявшей главным образом из двуокиси углерода и, вероятно, метана в аммиака. Растения, ассимилирующие углерод из CO2, привели к созданию атмосферы, содержащей свободный кислород и лишь следы CO2. Свободный кислород в составе атмосферы служил не только активным химическим агентом, но также источником озона, преградившего путь коротким ультрафиолетовым лучам к поверхности Земли («озоновый экран»). Одновременно углерод, веками скапливавшийся в остатках растений, образовал в земной коре грандиозные энергетические запасы в виде залежей органических соединений (каменный уголь, торф). Растительный покров изменил физические и химические характеристики планеты; изменился, в частности, коэффициент отражения поверхностью суши различных участков солнечного спектра. Развитие Ж. в Мировом океане привело к созданию осадочных пород, состоящих из скелетов и др. остатков морских организмов. Эти отложения, их механическое давление, химические и физические превращения изменили поверхность земной коры. Активное избирательное поглощение веществ организмами вызвало перераспределение веществ в верхних слоях коры. Всё это свидетельствует о наличии на Земле особой оболочки, названной сов. геохимиком В. И. Вернадским биосферой, в которой развёртывались и продолжаются поныне жизненные явления.
В ходе эволюции живых организмов всё более совершенствовались процессы регуляции и приспособления их к внешним условиям, что у свободно подвижных животных способствовало развитию центральной нервной системы. Развитие под влиянием общественного труда наиболее совершенной формы высшей нервной деятельности у предков человека создало предпосылки для перехода Ж. на новый — социальный — уровень, связанный с новой формой движения, свойственной человеку и качественно отличной от биологической, присущей остальным формам Ж. После перехода на этот уровень, с возникновением общественного сознания, становится возможным прогнозирование развития и создание новых форм регуляции и приспособления, которые способны обеспечить преимущества, невозможные в процессе чисто биологического развития.
Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; его же, Анти-Дюринг, там же; Ленин В. И., Материализм и эмпириокритицизм, Полн. собр. соч., 5 изд., т. 18; Вернадский В. И., Биосфера, т. 1—2, Л., 1926; Бауэр Э. С., Теоретическая биология, М. — Л., 1935; Шредингер Э., Что такое жизнь с точки зрения физики?, пер. с англ., М., 1947; Шмальгаузен И. И., Кибернетические вопросы биологии, Новосиб., 1968; Малиновский А. А., Некоторые вопросы организации биологических систем, в сборнике: Организация и управление, М., 1968; Энгельгардт В., Проблема жизни в современном естествознании, «Коммунист», 1969, № 3; Bertalanffy L. von. Problems of life, N. Y., [I960].
А. А. Малиновский.
«Жизнь»
«Жи'знь», русский дореволюционный литературно-политический журнал. Издавался в 1897—1901 в Петербурге, в 1902 — в Лондоне и Женеве. Фактическим руководителем журнала, ставшего органом «легального марксизма», был В. А. Поссе. Журнал печатал статьи М. И. Туган-Барановского, П. Б. Струве и др. Против ревизионизма и народнической идеологии в «Ж.» дважды выступил В. И. Ленин (статьи: «Ответ г. П. Нежданову», 1899, № 12; «Капитализм в сельском хозяйстве», 1900, № 1— 2). В беллетристическом отделе выступали М. Горький («Фома Гордеев», «Трое», «Песня о Буревестнике» и др.), А. П. Чехов («В овраге»), А. Серафимович, Скиталец, Е. Н. Чириков, И. А. Бунин, Н. Гарин-Михайловский и др. писатели-демократы.
Лит.: Поссе В. А., Мой жизненный путь, М. — Л., 1929.
«Жизнь замечательных людей»
«Жи'знь замеча'тельных люде'й», серии жизнеописаний выдающихся деятелей. 1) Биографическая библиотека Ф. Ф. Павленкова, издавалась в Петербурге в 1890—1907 (переиздания выходили до 1914). Первое по времени универсальное собрание биографий на русском языке. Вышло 198 биографий.
Лит.: Кауфман И. М., Русские биографические и библиографические словари, М., 1955, с. 28—35; Рассудовская Н. М., Издатель Ф. Ф. Павленков (1839—1900), М., 1960, с. 47—59.
2) Серия биографий, издаваемая в Москве с 1933. Основана по инициативе М. Горького. Первоначально выходила в издательстве «Жургазобъединение». С 1938 выходит в издательстве «Молодая гвардия». К 1971 выпущено свыше 500 биографий политических и революционных деятелей, писателей, художников, композиторов, учёных. Основной жанр «Ж. з. л.» — научно-художественная биография.
Лит.: Шкловский В., Жизнь замечательных людей, «Знамя», 1959, № 3; Каталог (серии «Жизнь замечательных людей»). 1933—63, М., 1964.
«Жизнь искусства»
«Жи'знь иску'сства», 1) советская художественно-литературно-театральная газета, издавалась в Петрограде в 1918—22. До 1921 выходила ежедневно, затем 2 раза в неделю. Газета имела приложение — Программы петроградских театров. 2) Советский художественно-литературно-театральный журнал. Создан в 1923 на основе газеты того же названия. Издавался в Ленинграде до 1929. Имел приложение — Программы ленинградских театров. В 1930 слился с журналом «Рабочий и театр».
Жикиди Аурел
