Сборник 70 студ конференции БГТУ

731

нагревании спирали из колбы вытекает газ, что видно по отклонению крылышка. Но количество гелия в колбе не меняется. Т.к. в колбу извне втекает сверхтекучий гелий, который не оказывает никакого давления на крылышко. Это и последующие явления объясняются в рамках двухжидкостной модели сверхтекучего гелия, как выравнивание концентраций сверхтекучей компоненты, свободно протекающей через щель в направлении нагретой части жидкости.

4. Интересен и механотермический эффект. Так, если два сосуда, до разной высоты заполненных сверхтекучим гелием, соединить трубкой с наждачным порошком, то при перетекании сверхтекучего гелия в сосуд с меньшим уровнем-температура первого увеличивается. Так как в левом сосуде останется больше нормального гелия, но опять, же количество гелия не изменится, потому, что сверхтекучий гелий поступает извне.

5.При термомеханическом эффекте происходит, нагрев сосуда с фильтром, в следствии чего нормальный гелий практически не проходит через фильтр, а сверхтекучий свободно поступает в сосуд за счет малой вязкости, повышая в нем уровень гелия,что приводит к фонтанированию.

6.Следующий опыт заключается в нагреве трубки, набитой мелким чёрным порошком и опущенной одним концом в сверхтекучий гелий.

При освещении порошок быстро нагревается, и из-за возникающей разности давлений в сосуде,нормальный гелий фонтаном выбрасывается из верхнего конца капилляра.Двухжидкостная модель подчиняется закону квантовой механики.

При понижении критической температуры имеет место Бозе конденсация на основе статистики Бозе-Эйнштейна. Этой статистике подчиняются частицы с целым спином. При Бозеконденсации все молекулы оказываются на нижнем энергетическом уровне, аследующий по энергии отделяется от нижнего энергетической щелью.

В нижнем состоянии газ является сверхтекучим, т.е. все молекулы представляют единое целое и ведут себя когерентно. Для того что бы газ из сверхтекучего состояния перешел в возбужденное необходимо сообщить ему энергию равную величине энергетической щели, и тогда появляется нормальная компонента.

При очень низкой температуре и низкой скорости движения энергии молекулам не хватает, чтобы перейти в возбужденное состояние и нарушить сверхпроводимость. Эту энергию достаточную для перехода в возбужденное состояние молекулы могут получать либо при повышении температуры выше критической2,17 K, либо при большой скорости движения самого гелия.

Работа выполнена под руководством проф. каф. «Общая физика» Д.И.Сироты

732

М.М. Пашков НОВЕЙШИЕ ОТКРЫТИЯ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ СОЛНЕЧНОЙ

ЭНЕРГИИ

Объект исследования: солнечная энергия и. эффективные способы преобразовании солнечной энергии в электрическую.

Результаты, полученные лично автором: проделана работа по анализу современных способов преобразования солнечной энергии в электрическую и выявлены наиболее эффективные.

Солнечная энергия – это энергия в виде излучаемого тепла и света. В

преобразователь (ФЭП). Под воздействием света, фотоны попадая на ФЭП, выбивают электроны из атомов веществаэто явление получило название фотоэффект. Энергия которую несет каждый фотон определяется постоянной Планка и частотой фотона. Исходя из закона сохранения и превращения энергии, при фотоэффекте эта энергия идет на работу выхода и кинетическую энергию электрона. Таким образом, получается, что частица света – фотон - поглощается электроном, который приобретает дополнительную кинетическую энергию и совершает работу выхода из атома, что дает ему возможность свободно двигаться. А направленное движение электрических зарядов и есть электрический ток.

Ключевым элементом кристаллических кремневых преобразователей (ФЭП) является p-n переход в полупроводниковом материале.

Одним из главных свойств p-n перехода является его способность быть энергетическим барьером для носителей тока, то есть пропускать их только в одном направлении. Именно на этом эффекте и базируется генерация электрического тока в солнечных элементах. Излучение, попадающее на поверхность элемента, генерирует в объеме полупроводника носители заряда с разным знаком - электроны (n) и дырки (p). Благодаря своим свойствам p-n переход «разделяет» их, пропуская каждый тип только на "свою" половину, и хаотически двигающиеся в объеме элемента носители заряда оказываются по разные стороны барьера, после чего могут быть переданы во внешнюю цепь для создания напряжения на нагрузке и электрического тока в замкнутой цепи, подключенной к солнечному элементу.

В наше время, разрабатываются различные инновации в солнечной энергетике.

Группа исследователей из Калифорнийского университета разработала наноматериал. Новый материал обладает высокой износостойкостью, способен работать при огромных температурах и преобразовывает в тепло 90% попадающей на его поверхность солнечной энергии.

734

Результаты, полученные лично автором: исследованы возможности атомного (молекулярного) наслаивания(МН)для формирования наноструктур различной размерности.

Суть метода заключается в последовательном чередовании операций необратимой хемосорбции (химической реакции с поверхностью матрицы) определенного прекурсора и очистки поверхности от избыточного количества более слабо связанного за счет физической адсобции вещества (как прекурсора, так и продуктов реакции).

Метод МН можно использовать как на компактных, так и на пористых подложках любой внешней формы, включая мелкодисперсные порошки и природные наноразмерные объекты. Важнейшим фактором, определяющим качество наносимого покрытия и прочность его сцепления с подложкой, является плотность заполнения поверхности первым слоем нового вещества. Она, в свою очередь, зависит от двух факторов:плотности расположения функциональных групп на поверхности, с которыми реагирует первый прекурсор, и от размеров лигандов в составе этого прекурсора.

Перед осаждением различных материалов на монокристаллический кремний его промывают в HF для удаления оксидной пленки, препятствующей ориентирующему действию подложки на структуру наращиваемого вещества. Однако при этом с поверхности удаляются гидроксильные группы и она становится гидрофобной, поэтому необходимо последующее УФ-облучение для формирования оксо- и гидроксо-групп на очищенной поверхности.

Показано, что создание как нанопроволок, так и квантовых точек методом МН возможно путем избирательного синтеза на определенных кристаллографических гранях канавок травления, а также путем литографии на пленке с помощью электронного или молекулярного луча или вытравливания через нанесенный трафарет.

Работа выполнена под руководством доц. каф. «Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы»» М.Ю. Некрасовой.

Е.Д. Трапизон «ТЕМНАЯ» МАТЕРИЯ И «ТЕМНАЯ» ЭНЕРГИЯ

Объект исследования: проблемы существования «темной» материи и «темной» энергии.

Результаты, полученные лично автором: подробно изучены возможные модели «темной» материи и «темной» энергии.

Перед космологами в XXI веке стоят следующие нерешенные проблемы: так называемая «темная» материя и «темная» энергия.В начале ХХ века, основываясь на том, что вселенная стационарна, знаменитый физик А.Эйнштейн попытался применить свою общую теорию относительности (ОТО)ко всей Вселенной в целом. Нополучалось, что все вещество стационарной Вселенной под действием гравитационных сил соберется в один огромный ком– произойдет гравитационный коллапс. Поэтому

735

А.Эйнштейн ввел в свои уравнения некую придуманную им космологическую постояннуюдобавочную силу, которая приводила систему в равновесие. Присутствие в уравнениях космологической постоянной намекало на существование неизвестной силы, действие которой противоположно силе гравитационного притяжения масс.

Петербургский математик А.Фридман показал, что найденное Эйнштейном решение уравнения ОТО– лишь частный случай более широкого спектра решений. Вместо этого он предложил искать решение не в стационарном, а в равномерно расширяющемся пространстве.

Вскоре идеи Фридмана подтвердило открытие американского астронома Э.Хаббла. В 1929 году он обнаружил так называемое «разбегание галактик»- «красное» смещение.

Важный вклад в развитие наших представлений о Вселенной сделал Г.Гамов, выдвинув гипотезу горячего рождения Вселенной: все ее вещество было заключено в очень малом объеме и разогрето до предельных температур. При взрыве высвободилось колоссальное количество энергии, а при дальнейшем расширении и остывании материальная среда проходила последовательные стадии трансформации.

Уже в первые мгновения появились элементарные частицы (это так называемая барионная материя и фотоны). «Остывшие» фотоны с малой частотой и являютсяреликтовым излучением, однородно заполняющим все пространство. Затем барионное вещество под действием гравитационных сил собирается в крупномасштабные сгустки, из которых в дальнейшем формируются скопления Галактик, сами Галактики и звезды внутри них.

Ф.Цвикки пересчитал все галактики в одном скоплении, по их светимости оценил общую массу и определил связь этой массы со скоростями галактик, обнаружив, что скорости слишком велики, а найденного количества материи недостаточно для удержания галактик в скоплении.

Датчанин Я.Оортна основании измеренных скоростях звезд оценил требуемое количество вещества. Оказалось, что «видимая» масса заметно меньше ожидаемой –30–50% от значения, необходимого для того, чтобы звезды не покинули пределы Галактики.

Далее В.Рубин просканировала с помощью спектрометра видимые галактические диски от центра к краю и построила кривые вращения.Оказалось, что скорости звезд к краю диска заметно возрастают. А это могло означать только одно – существует добавочноегало из несветящейся материи,вещество которой своим гравитационным полем не дает Галактике распадаться.

Изначально в качестве «темной» материи ученые выдвигали космические элементы, состоящие из обычной барионной: это звездные остатки, планеты, газ и пыль. Но со временем было доказано, что обычная барионная материя не является добавочной массой, которая способствует тому, что Галактика не разлетается.

736

На роль«темного» вещества выдвинули космические струны, суперструны, аксионы, магнитные монополи, дефекты пространствавремени. Сейчас учеными ведется поиск веществ, которые еще можно было бы отнести к «темной» материи. Но пока дело их остается безрезультатным, а тайна «темной» материи - неразгаданной.

В 1998 году была открыта «темная» энергия.Астрономы измерили световой поток от Сверхновой и построили так называемую «кривую блеска», чтобы как можно точнее измерить световой поток в момент наибольшей светимости взорвавшейся звезды, по которому определили, на каком расстоянии произошел взрыв. Это расстояние до галактики оказалось заметно больше того, что можно было ожидать при свободном разлете вещества после Большого Взрыва согласно модели Гамова. Звезда в момент максимальной светимости выглядела более тусклой. А это означало лишь одно: Вселенная расширяется с ускорением, и темп этого расширения со временем растет.

Всякое ускоренное движение происходит под действием работы некоторой силы. Получаем добавочную энергию, которая и заставляет галактики разбегаться быстрее. Она и называется«темной» энергией, однако никто не может объяснить, что именно скрывается за этим понятием.

«Темная» энергия равномерно распределена во Вселенной – ее плотность в скоплениях такая же, как и вне их. Значит, она не связана ни с обычным веществом, ни с «темной» материей.

«Темная» энергия – это пока непонятная субстанция, которую можно изучать только с помощью телескопов, поскольку проявляет она себя только на огромных космических расстояниях.

За последние годы наши представления о Мироздании решительно изменились.

Сегодня перед нами предстает следующая картина Вселенной:на долю обычного вещества приходится всего лишь 4% всей массы. «Темная» материя составляет примерно 22%. Основная же доля приходится на самую загадочную субстанцию – «темную» энергию.

Работа выполнена под руководством проф. каф. «Общая физика» Д.И.Сироты

737

ФАКУЛЬТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФИЛОСОФИЯ, ИСТОРИЯ И СОЦИОЛОГИЯ

Ю.В. Алексеева, Д.А.Кривошеев РОЛЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЖИЗНИ

СТУДЕНТОВ БГТУ

Объект исследования: влияние компьютерных технологий на жизнь студентов БГТУ.

Результаты, полученные лично автором: сравнительный анализ влияния компьютерных технологий на жизнь студентов БГТУ в прошлом и текущем году на основе социологических данных, полученных в ходе анкетирования.

На сегодняшний день сложилась такая ситуация, что студенты проводят за компьютером очень много времени, забывая порой обо всем. Это является одним из признаков компьютерной зависимости наряду с появлением тяги к работе за компьютером, физическими и психическими изменениями.

Мы попытались провести сравнительный анализ влияния компьютерных технологий на жизнь студента в прошлом и текущем году и выяснить степень их важности для студентов факультета энергетики и электроники в возрасте от 18 до 25 лет. Для этого мы применили такой социологический метод сбора информации как массовое анкетирование.

В начале исследования были выдвинутыдве гипотезы: 1.Большинство студентов предпочитают виртуальное общение реальному.

2.Пользование компьютерными технологиями отрицательно сказывается на состоянии физического и психического здоровья студентов.

Результаты опроса показали, что абсолютное большинство студентов (98%) пользуется компьютерными технологиями. Почти половина из них проводит за компьютером более 2-3-х часов в сутки (рис.1).

Рис.1. Количество времени, проводимого за компьютером

738

Это несколько меньше, чем было в прошлом году. Но мы не думаем, что эта разница показывает тенденцию к снижению интереса к компьютерным технологиям. Однако и говорить о неконтролируемости и неограниченности времени работы за компьютером говорить нельзя. Скорее всего отсутствие привязанности к компьютеру связано с тем обстоятельством, выявленным в ходе опроса, что все больше студентов выходят в Интернет через мобильные устройства, а не компьютеры.У них появляется дополнительная возможность проверять электронную почту, тогда как раньше они не могли этого сделать. Это объясняет, почему более половины опрошенных могут обходиться без стационарного компьютера длительное время, что означает снижение влияния на них компьютера.

Для чего же используются компьютерные технологии? Чаще все для реализации четырех целей: 1) для общения в социальных сетяхс друзьями, знакомыми, родственниками (36%); 2) для чтения новостей, книг (33%); 3) прослушивания музыки или просмотра видео (32%); 4) для поисканужной информации, (20%). Но учитывая, что общение по Skype и знакомство в сети можно отнести к первой позиции, то значимость общения увеличится еще на 20 %. А это означает, что больше половины студентов предпочитают виртуальное общение реальному, что подтверждает нашу первую гипотезу.

Воздействуютли компьютерные технологии на физическое и психическое здоровье студентов и их социальные связи?Большая часть опрошенных ни в прошлом году, ни в текущем не заметила какихлибо изменений. Хотя число тех, кто считает, что их состояние абсолютно не изменилось, увеличилось почти на четверть по сравнению с прошлым годом. Ухудшение физического здоровья в виде головной боли, усталости глаз, мышц спины, кистей рук и др. отмечено абсолютным меньшинством пользователей компьютерных технологий. Безразличиепользователей Интернетак этому занятию позволяет предположить, что психическое здоровье студентов также мало зависит от компьютерных технологий. Это свидетельствует о недоказанностивторойгипотезыисследования.

Таким образом, несмотря на то, что абсолютное большинство студентов пользуются компьютерными технологиями, зависимыми от них онине являются.

Работа выполнена под руководством доц. каф. «Философия, история и социология» Н.Г. Петровой

Е.С.Борисова П.А.Сорокин: проблема социальной стратификации

Объект исследования: социологическая концепция П.А.Сорокина. Результаты, полученные лично автором: проанализированы основные ипостаси социальной стратификации, доказана актаульность теории П.А.Сорокина.

Сорокин Питирим Александровичявляетсяизвестным во всем мире русско-американским социологом и культурологом. В 1924 г. он переехал в

739

США, где стал профессором университета Миннесоты, а с 1930 до конца жизни был профессором Гарвардского университета, где организовал кафедру социологии и социологический факультет. Научные интересы П.А. Сорокина охватывают поистине огромный пласт проблем изучения общества и культуры. В числе первых теоретиков социологии он, например, ввел понятие «социального пространства». Согласно его теории, в пространстве индивидуум занимает определенное место, как в горизонтальном, так и вертикальном измерении. При этом позиция любого члена социума определяется Сорокиным как «социальное положение», которое в свою очередь представляет собой совокупность связей как внутри групп, так и внешних связей с группами, отличными от группы индивидуума. Ввиду этого вводятся такие понятия, как социальное восхождение и социальный спуск. Среди этих двух понятий образовалась группа горизонтальной мобильности, характеризующаяся движением индивидуума, не влекущим за собой изменений в его социальном статусе. Только на основе данны понятий стало возможным выведение Сорокиным определения социальной стратификации.

Согласно теории Сорокина, социальная стратификация – это пространство в социуме с неравными расстояниями по вертикали и горизонтали, где точками отсчета в пространстве являются статусы различных индивидуумов. Исходя из этого, становится очевидным, что нет ни одного общества без влияния стратификации. Сорокин использует многомерную модель стратификации, разделенную тремя основными направлениями: экономикой, политикой и профессиональной деятельностью, которые можно назвать базисными. Кроме этих существуют характеристики, не являющиеся основными и создающими расслоение в обществе - возраст, культура, речь и другие.

Конкретные ипостаси социальной стратификации, по Сорокину, многочисленны. Однако все их многообразие может быть сведено к трем основным формам: 1) экономическая, 2) политическая и 3) профессиональная стратификация. Как правило, все они тесно переплетены. А это значит, что взаимозависимость трех форм социальной стратификации далека от совершенства, ибо различные слои каждой из форм не полностью совпадают друг с другом. Вернее, они совпадают друг с другом, но лишь частично, то есть до определенной степени.

Говоря об экономическом статусе некой группы, Сорокин выделяет два основных типа флуктуации. Первый относится к экономическому падению или подъему группы; второй — к росту или сокращению экономической стратификации внутри самой группы. Первое явление выражается в экономическом обогащении или обеднении социальных групп в целом; второе выражено в изменении экономического профиля группы или в увеличении - уменьшении высоты экономической пирамиды. С развитием и ростом общественных отношений, в процессе унификации независимых племен и естественного демографического роста населения, политическая стратификация усиливалась, а число различных рангов скорее

740

увеличивалось, чем уменьшалось. Профессиональная же стратификация проявляется в двух основных формах: 1) иерархи профессиональных групп, 2) стратификации каждого профессионального класса.

Итак, Питирим Сорокин является одним из влиятельных русских социологов, чьи труды продолжают иметь огромное значение не только в русской, но и в зарубежной современной социологии. Действительно, этот русско-американский социолог сделал огромный вклад в развитие общественной мысли и в развитие социологии как науки об обществе.

Работа выполнена под руководством проф. каф. «ФИиС» Е.А. Капичиной

Н. А. Бородуля СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИТУАЦИИ НА РЫНКЕ ТРУДА В

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Объект исследования: рынок труда в России.

Результаты, полученные лично автором: проведен анализ ситуации на рынке труда в России и предложены меры по ее улучшению.

В условиях современного развития экономических отношений рынок труда занимает важное место. С одной стороны, он является элементом экономической системы и от эффективности его функционирования зависят национальное благополучие, стабильность общества и эффективность социально-экономических преобразований. В то же время, выступая самостоятельной системой, он опосредует влияние этого развития на благосостояние населения и характер многих социальных процессов, усиливая или сглаживая возникающие противоречия.

Исследование совокупности отношений, складывающихся на рынке труда, особенно актуализируется в условиях мирового экономического кризиса. Актуальность темы работы усиливается и тем обстоятельством, что субъекты российского рынка труда еще только накапливают опыт функционирования в новых экономических условиях. Функционирование рынка труда сопряжено со множеством сложностей, столкновений интересов различных социальных групп. Это нередко вызывает социальную напряженность и общественные диссонансы. В данной связи мероприятия, проводимые с целью урегулирования конфликтов, должны носить толерантный, компромиссный характер, учитывать интересы всех участников трудовых отношений. В результате исследование роли, значимости, особенностей функционирования рынка труда и совершенствование механизма регулирования протекающих в нем процессов являются важными и злободневными.

Реализация цели работы обусловила постановку и решение следующих взаимосвязанныхязадач:

- изучить теоретические основы рынка труда в российской экономике и его основные характеристики;