Cтраница 2
Очевидно, что рассмотрение энергии как меры движения материи, имеющей в данном случае форму электромагнитного поля, приводит к следующему определению этой величины ( см. § 1 гл. Как показал академик М. А. Леонтович, для всех волновых процессов, независимо от их нрироды, при некоторых весьма общих предположениях для случая, когда групповая скорость имеет смыел, эта скорость совпадает со скоростью движения энергии. [16]
Более подробный анализ показывает, что изменение скорости перемещения плоскости равной фазы, наблюдаемое при распространении волны в среде, наполненной резонаторами, обусловлено сдвигом фазы, возникающим при вынужденных колебаниях резонаторов под действием проходящей волны. Из этого следует, что фазовая скорость в точном соответствии со своим названием дает лишь скорость перемещения определенной фазы и, как показывает более подробный анализ, совершенно не связана, например, со скоростью движения фронта ограниченного в пространстве ряда волн или со скоростью движения энергии. Именно поэтому возникновение фазовой скорости, большей скорости света в пустоте, ни в какой степени не противоречит утверждению теории относительности о том, что скорость света в пустоте есть предельная скорость. [17]
Ясно, что фазовая скорость не представляет скорости движения энергии волны вдоль волновода. Энергия в плоской волне движется в вакууме со скоростью с перпендикулярно фронту волны. В направлении оси волновода скорость движения энергии определяется проекцией скорости с на ось. Эта скорость называется групповой. [18]
При вакуумном наполнении волновода фазовая скорость волны согласно уравнению (2.58) всегда превышает скорость света с. Разумеется, никакого конфликта с теорией относительности здесь не происходит. Что касается скорости передачи сигнала или скорости движения энергии по линии, то она по релятивистским принципам не может превышать скорости света. [19]
Свое название она получила потому, что равна скорости пика суммарной амплитуды группы волн с близкими частотами, распространяющимися с различными фазовыми скоростями, зависящими от частоты. Важнейшее физическое свойство групповой скорости уже было сформулировано - это скорость движения энергии, связанной с волнами. [20]
Рост и размножение организмов, происходящие в биосфере, обеспечивают биогенную миграцию атомов, которая обусловила в процессе эволюции создание современной природной системы. Живые организмы глубоко воздействуют на природные свойства биосферы и всей планеты. Биогенное происхождение имеет и почва, которая представляет собой продукт жизнедеятельности микроорганизмов, растений и животных в их взаимодействии с неорганическими компонентами природы. Важно подчеркнуть, что возникновение в процессе эволюции более сложно устроенных, но менее зависимых от изменений среды организмов, а также развитие относительно устойчивых экосистем привело к увеличению скорости движения энергии и веществ в сформировавшихся биогеоценозах. [21]