Большая Советская Энциклопедия (КВ)

Большая Советская Энциклопедия

Если радиус круга равен г, то сторона равновеликого этому кругу квадрата равна

. Таким образом, задача сводится к следующей: осуществить построение, в результате которого данный отрезок (r) был бы умножен на данное число (

). Однако графическое умножение отрезка на число осуществимо циркулем и линейкой, если упомянутое число — корень алгебраического уравнения с целыми коэффициентами, разрешимого в квадратных радикалах. Т. о., окончательная ясность в вопросе о К. к. могла быть достигнута на пути изучения арифметической природы числа p. В конце 18 в. нем. математиком И. Ламбертом и французским математиком А. Лежандром была установлена иррациональность числа p. В 1882 нем. математик Ф. Линдеман доказал, что число p (а значит и

)

трансцендентно, т. е. не удовлетворяет никакому алгебраическому уравнению с целыми коэффициентами. Теорема Линдемана положила конец попыткам решения задачи о К. к. с помощью циркуля и линейки. Задача о К. к. становится разрешимой, если расширить средства построения. Уже греч. геометрам было известно, что К. к. можно осуществить, используя трансцендентные кривые; первое решение задачи о К. к. было выполнено Диностратом (4 в. до н. э.) при помощи специальной кривой — так называемые квадратрисы (см. Линия). О задаче нахождения приближённого значения числа p см. в ст. Пи.

Лит.: О квадратуре круга (Архимед, Гюйгенс, Ламберт, Лежандр). С приложением истории вопроса, пер. с нем., 3 изд., М. — Л., 1936; Стройк Д. Я., Краткий очерк истории математики, пер. с нем.,2 изд., М., 1969.

Квадратура (матем.)

Квадрату'ра (лат. quadratura — придание квадратной формы), 1) число квадратных единиц в площади данной фигуры. 2) Построение квадрата, равновеликого данной фигуре. 3) Вычисление площади или интеграла (см. Интегральное исчисление).

Квадратурные формулы

Квадрату'рные фо'рмулы формулы, служащие для приближённого вычисления определённых интегралов по значениям подинтегральной функции в конечном числе точек. Наиболее распространённые К. ф. имеют вид:

,

где x₁, x₂..., x_n — узлы К. ф., А₁, А₂, …А_n — её коэффициенты и R_n — остаточный член. Например,

,

где a lb x lb b (формула трапеций). Иногда К. ф. называют также формулами механических, исчисленных квадратур. См. также Котеса формулы, Симпсона формула, Чебышева формула.

Лит.: Крылов В. И., Приближенное вычисление интегралов, 2 изд., М 1967.

Квадривиум

Квадри'виум (лат. quadrivium, буквально — пересечение четырех дорог), повышенный курс светского образования в средневековой школе, состоявший из 4 предметов: музыки, арифметики, геометрии и астрономии. Вместе с начальным курсом тривиумом К. составлял так

называемые «семь свободных искусств».

Квадрига

Квадри'га (лат. quadriga), античная (древнегреческая, римская) колесница на 2-х колёсах, запряжённая четвёркой лошадей, расположенных в 1 ряд: возница управлял ими стоя. Лёгкие К. применялись для конских состязаний, занимавших большое место в Олимпийских и др. общественных играх. Описания этих состязаний есть у Гомера, Вергилия и др. античных авторов. Массивными К. пользовались императоры и полководцы-победители для торжественных процессий. Скульптурные изображения К. с античными божествами или аллегорическими фигурами славы, счастья и т.п. в качестве возниц служили украшением античных строении. Барельефы с изображением К. часто встречаются на античных медалях, камеях и геммах. В России и Западной Европе 18—19 вв. К. украшались фронтоны монументальных здании и триумфальные арки.

Квадриллион

Квадриллио'н (франц. quadrillion), число, изображаемое единицей с 15 нулями, т. е. число 10¹⁵. Иногда К. называют число 10²⁴.

Квадрируемая область

Квадри'руемая о'бласть, область, имеющая определённую площадь, или, что то же — определённую плоскую меру в смысле Жордана (см. Мера множества). Отличительным свойством К. о. D является возможность заключить её «между» двумя многоугольниками так, чтобы один из них содержался внутри данной К. о., другой, напротив, содержал её внутри, а разность их площадей могла бы быть произвольно малой. В этом случае существует только одно число, заключённое между площадями всех «охватывающих» и «охватываемых» многоугольников; его и называют площадью К. о. D. Свойства квадрируемых областей: если К. о. D содержится в К. о. D₁, то площадь D не превосходит площади D₁; область D, состоящая из двух непересекающихся К. о. D₁ и D₂, квадрируема, и её площадь равна сумме площадей областей D₁ и D₂; общая часть двух К. о. D₁ и D₂ снова является К. о. Для того чтобы область D была квадрируема, необходимо и достаточно, чтобы её граница имела площадь, равную нулю; существуют области, не удовлетворяющие этому условию и, следовательно, неквадрируемые.

Квадруполь

Квадрупо'ль (от лат. quadrum — четырёхугольник, квадрат и греч. p'olos — полюс), система заряженных частиц, полный электрический заряд и электрический дипольный момент которой равны нулю. К. можно рассматривать как совокупность двух одинаковых диполей с равными по величине и противоположными по направлению дипольными моментами, расположенных на некотором расстоянии друг от друга (см. рис.). На больших расстояниях R от К. напряженность его электрического поля E убывает обратно пропорционально четвёртой степени R (E ~ 1/R⁴), а зависимость Е от зарядов и их расположения описывается в общем случае набором из пяти независимых величин, которые, вместе составляют квадрупольный момент системы. Квадрупольный момент определяет также энергию К. во внешнем электрическом поле. В частном случае К., изображенных на рис., квадрупольный момент по абсолютной величине равен 2ela, где е — заряд, l — размер диполей, а — расстояние между центрами диполей. К. является мультиполем 2-го порядка.

Лит.: Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Теория поля, 5 изд., М., 1967, § 41.

Г. Я. Мякишев.

Примеры относительного расположения диполей в квадруполе.

Квадрупольное взаимодействие

Квадрупо'льное взаимоде'йствие, взаимодействие систем заряженных частиц на большом расстоянии друг от друга при условии, что полный электрический заряд каждой системы и её электрический дипольный момент равны нулю. Если электрический заряд или дипольный момент системы отличны от нуля, то К. в. обычно можно пренебречь. К. в. определяется наличием у систем так называемого квадрупольного момента (см. Квадруполь). Энергия К. в. атомов (не обладающих дипольным электрическим моментом) убывает с расстоянием R как 1/R⁵, в то время как энергия взаимодействия дипольных моментов, наводимых в этих атомах вследствие их взаимной поляризации, меняется с расстоянием как 1/R⁶. Поэтому К. в. атомов на больших расстояниях оказывается доминирующим. Квадрупольные моменты атомов могут быть рассчитаны с помощью квантовой механики.

Квадрупольным моментом обладают многие атомные ядра, распределение электрического заряда в которых не обладает сферической симметрией (см. Квадрупольный момент ядра,Ядро атомное). К. в. играет большую роль в ядерной физике при возбуждении ядер с нулевым дипольным моментом кулоновским полем налетающих на ядра заряженных частиц. Квадрупольные моменты ядер определяются экспериментально.

Г. Я. Мякишев.

Квадрупольное излучение

Квадрупо'льное излуче'ние, излучение электромагнитных волн, обусловленное изменением во времени квадрупольного момента излучающей системы (см. Излучение).

Квадрупольный момент ядра

Квалрупо'льный моме'нт ядра', величина, характеризующая отклонение распределения электрического заряда в атомном ядре от сферически симметричного (см. Ядро атомное). К. м. я. имеет размерность площади и обычно выражается в см². Для сферически симметричного ядра К. м. я. Q = 0. Если ядро вытянуто вдоль оси симметрии, то Q — положительная величина, если ядро сплюснуто вдоль оси, то отрицательная. К. м. я. изменяются в широких пределах, например для ядра

 Q = –0,027^.10^–24см², для ядра,

 Q = + 14,9^.10^–24см². Большие К. м. я., как правило, положительны. Это означает, что при значительном отклонении от сферической симметрии ядро имеет форму вытянутого эллипсоида вращения.