МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Журнал специализируется на освещении традиционных и новых приоритетных направлениях современной географии. Развивается с учетом основных тенденций в науке, выражающихся в гуманизации, социологизации и экологизации знаний, использовании дистанционных методов и геоинформационных систем. Важное место уделяется развитию теоретических и методологических идей, применению новых технологий и методов, территориальному планированию экологически ориентированного землепользования, экспериментальным основам изучения природных процессов и явлений, решению социально-экономических и демографических проблем. Отличается широким региональным охватом. Заметное место в нем отводится вопросам мировой географии, трансграничным территориям, публикуются статьи не только российских учёных, но и их коллег из-за рубежа. В каждом номере присутствуют материалы, посвященные изучению уникального планетарного объекта – озера Байкал. Публикуются материалы научных исследований в области географического изучения природы, хозяйства, населения. Широко освещаются географические аспекты решения крупных народнохозяйственных проблем, уделяется большое внимание рациональному природопользованию и охране окружающей среды, географическому прогнозированию, комплексным региональным разработкам, моделированию природных процессов, развитию картографических методов.

Монография посвящена проблемам энергосбережения и экологической безопасности, ставшим особенно актуальными после прошедшего в декабре 2015 года Климатического саммита, осмыслению и осознанию этих тенденций для одного из важнейших аспектов в существовании и развитии цивилизации XXI века — техники низких температур. Использованы материалы лекций, прочитанных по магистерскому направлению подготовки 16.04.03 «Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения».

В курсе лекций, посвященном систематизированному изложению основ цветоведения и колористики, рассматриваются и объясняются аспекты этой дисциплины с позиции физики (ее раздела — оптики), математики, психологии зрения, психологии цветовосприятия, эстетики, теории композиции. Особое внимание уделено типологии цветовых гармоний, принципам их применения в дизайн-проектировании и роли цвета в композиции разных объектов дизайна. В приложениях к лекциям приведены таблицы, рисунки, схемы, а также требования к выполнению практических заданий по колористике.

В учебном пособии изложены элементы газодинамики, необходимые для понимания сущности теплофизических процессов, происходящих в судовых энергетических установках, и выполнения теплофизических расчетов. Рассмотрены общие закономерности движения потоков сжимаемой среды, движение газов и пара в трубах и соплах, а также особенности обтекания газовым потоком одиночного профиля и решетки профилей.

Все началось с камня… Шел каменный век. Человек научился делать первые симметричные вещи — рубила. Человек вдруг начал различать структуры и создавать символы, и это выделило его из мира животных. Восприятие структур и производство символов с тех пор шли рука об руку. И то, и другое — абстрактные вещи. Восприятие и производство абстрактных вещей стало отличительной стороной деятельности людей и основой развития человеческой цивилизации. Книга посвящена анализу процесса осознания структур, которые реально существуют в природе вне зависимости от человека, и репрезентации их в символических формах.

Математические символы прошли долгую эволюцию, прежде чем «заговорили» на этом совершенном языке. В настоящей книге прослеживается вся история его развития, начиная от математических символов древности, арифметики во времена древнего Вавилона, геометрии Египта, логики античной Греции до математического языка Средневековья и Нового времени, с которого начались механический, а за ним электронный способ вычислений, рождение компьютеров и теории информации. В наше время алгоритм стал фактом реальности. Через него мы начинаем понимать реальность символической материи, реальность в прямом смысле этого слова. Символический материал существует в природе сам по себе, без человека. Алгоритмы не только диктуют, а и предугадывают наши желания, они принимают на себя ответственность за то, какую музыку мы слушаем, какие фильмы выбираем, какие отношения устанавливаем в социальных сетях. В заключительной главе книги рассмотрены исключительное влияние алгоритмов на нашу жизнь и прогнозы четвертой промышленной революции.

Эргономика прочно вошла в нашу жизнь и продолжает развиваться. В работе собраны и обобщены современные представления в области эргономики. Рассмотрены психофизиологические особенности человека, основы проектирования рабочей зоны оператора, математические методы моделирования деятельности человека, вопросы надежности персонала, применения САПР на примере модуля Human Builder.

Запах несет не меньше информации, чем звук или изображение, вкус или прикосновение. Запах может вызвать самые мощные эмоции, самый богатый ассоциативный ряд, оттолкнуть или соблазнить… Наука, изучающая запахи, до сих пор не может разгадать, как это работает. Книга американского специалиста по аромамаркетингу рассказывает о том, с чего начинается запах, о химических композициях, превращающих запах в парфюм, о сырье для парфюма, природном и искусственном, растительном и животном — и даже о взрывчатке, за которой полтора века назад охотились парфюмеры. Вы узнаете о новых молекулах с совершенно новыми запахами, из которых составляют ни на что не похожие композиции, ведь парфюм очень редко раскрывает источник своего вдохновения; наконец, о роли химиков и физиков, сыгранной ими в науке об ароматах. Автор иллюстрирует повествование примерами ароматов, совершивших революционный переворот в мире парфюма, созданных лучшими «носами» за последнее столетие.

Регулярный, или динамический, хаос был открыт и стал предметом многих статей в глянцевых журналах в последние несколько десятилетий. Настоящая книга представляет собой упрощенное изложение основных представлений теории динамического хаоса. Она не предназначена для специалистов в этой области.

Графен называют новым технологическим прорывом, который можно применить везде. Графен тоньше и прочнее алмаза, он может проводить электричество гораздо лучше меди и кремния. Открытие графена называют одним из самых удивительных событий в физике XXI века. Двое ученых, выходцев из России, создали чудо-материал буквально на коленке и получили за его открытие Нобелевскую премию по физике в 2010 году. С этого времени графен предопределяет развитие многих инновационных сфер научной и промышленной деятельности: это решение проблем чистой воды, загрязнения окружающей среды и изменения климата; перспектива создания полноценных конечностей, органов и даже нервов; экологичные источники энергии; гибкие дисплеи смартфонов и сверхтонкая одежда, выдерживающая низкие температуры; быстрые компьютеры и легкие прозрачные самолеты...

Стоит ли нам манипулировать геномом нерожденных и менять генофонд homo sapiens, который нельзя будет перезапустить так, чтобы он развивался в обратную сторону? Готовы ли мы, как вид, взять на себя ответственность за собственную эволюцию и целенаправленно редактировать наши геномы? Как только мы полностью поймем генетические факторы, которые определяют здоровье и работоспособность человека, мы сможем выбрать или, возможно, даже спроектировать эмбрионов с генетическим составом, отличным от такового у их родителей. Или даже лучше, чем у родителей. Книга знакомит со множеством возможностей, открытым человечеству благодаря новейшим достижениям генетиков, описывает захватывающие перспективы и ставит серьезные проблемы, связанные с генной инженерией.

Для большинства энтропия — понятие тающее, абстрактное, многие справедливо связывают его с термодинамикой, с энергией и температурой. Между тем энтропия — это фундаментальный научный термин, мера хаоса и неупорядоченности. Это уникальное физическое понятие, описывающее направление процесса, и одно из главных философских, поскольку энтропия играет существенную роль в наших представлениях о реальности. Энтропия — основание и объяснение того, что прошлое окаменело и застыло, а будущее неопределенно и пластично. Энтропия связана не только с движением молекул, рождением новых биологических видов, но с мыслительным процессом и творческим поиском. Энтропия проявляет себя и в теории информации: подобно тому как энергия связала вещество и движение, энтропия связала и вещество, и движение с информационной субстанцией. В книге подробно и увлекательно изложены законы термодинамики — матери энтропии — важнейшие законы, управляющие Вселенной. Автор прослеживает взаимосвязи таких категорий, как вещество, энергия, информация, и убедительно доказывает, что энтропия служит источником зарождения нового, будоражит и стимулирует жизнь.

Нечёткая логика — раздел математики, обобщающий классическую логику и теорию множеств. В книге рассмотрен путь становления нечёткой логики как совершенно новой области науки, ее составляющие, принципы, противоречия и прогнозы развития. Но речь пойдёт далеко не о строгой математике: нечёткая логика является составной частью широкого понятия «искусственный интеллект». Область применения нечёткой логики колоссальна — от разработки устройства интеллектуальных кухонных приборов до построения систем управления сложными производственными процессами.

На основе многолетних исследовательских наблюдений жизни общества и существующих в нём проблем автор дополняет общепринятое отношение к ним своим видением и предлагает методы их решений. Компактно и понятным языком освещается широкий круг тем от эффективного общения с людьми до методов управления государством и теорий создания Вселенной.

Квантовую механику традиционно используют для описания явлений, происходящих в микромире, считая, что классической механике это не под силу. Я не берусь переписывать квантовую механику, но и не могу согласиться с утверждением об «особенностях» микромира, к которым «просто надо привыкнуть» а именно это проповедуется квантовой механикой. Известно, когда М. Планку (1900) пришла гениальная идея о кванте энергии, тогда еще не была открыта сверхтекучесть (1939, П. Капица), а также не было сведений о поразительной устойчивости атома водорода, сохранившего орбиту электрона и его заряд, причем, в течение долгих трех миллиардов лет, по крайней мере, которые понадобились на становление биосферы Земли, а может быть, сохранение атома длилось вечно. Если же конструктивно учесть указанные явления, то на базе классической физики удается объяснить гораздо больше, чем это возможно на базе квантовой механики. Но здесь требуется перейти к совершенно иной модели Мироздания, например, предлагаемой автором.

Знаете, сколько расходуется воды для приготовления одной чашки чая? И при этом треть населения планеты страдает от нехватки воды? Известно ли вам: каждый год, чтобы «выстругать» мировой запас палочек для еды, людьми уничтожаются миллионы деревьев? Слышали ли вы о том, что скоро исчезнут насекомые — опылители растений, в том числе пчелы, без которых невозможно разводить важнейшие агрокультуры? А знаете ли, что любая человеческая деятельность создает новые отходы, и их всегда больше производимого полезного продукта? Можете представить, чем грозит цивилизации рост численности земного населения и неконтролируемая массовая миграция — бегство от тяжелых экономических и экологических условий жизни? Что скорее всего произойдет с человечеством к середине XXI века? Не является ли само человечество тупиковой ветвью эволюции, обреченной на закономерное исчезновение? В ярких очерках писателя-эколога Юрия Шевчука вы найдете ответы на эти и многие другие вопросы, будете немало удивлены прогнозами на ближайшее будущее — и уж точно задумаетесь о нем. Эта книга — первая из серии, в которой будет рассказано о наиболее вероятных прогнозах развития экологической катастрофы в различных регионах, странах и континентах в грядущее тридцатилетие.

Рассматриваются результаты теоретических и экспериментальных исследований гидродинамики и теплообмена в каналах круглого сечения. Целостный подход позволяет использовать достигнутые результаты при оптимизации конструктивных и режимных параметров тепловых аппаратов и наметить круг проблем, еще подлежащих разрешению на основе новых теоретических и экспериментальных исследований.

Стивен Хокинг — один из самых известных физиков современности. Ему принадлежало множество работ по теории черных дыр, квантовой космологии и теории относительности. Широкой общественности он был хорошо известен как блестящий популяризатор науки. Кроме того, британский ученый являл собой пример личного мужества, полстолетия сражаясь с ужасным недугом, парализовавшим все тело. Весной 2018 года выдающийся ученый навсегда покинул нашу планету, затерявшись где-то в бесконечных измерениях так любимого им многомирья Мультиверса. Олег Фейгин, физик и автор множества популярных книг, тепло и вдохновенно представляет научное творчество великого теоретика современности.

Сила и красота математики заключается в том, какими путями ищет ответы на вопросы эта наука, какими путями действует и как проливает свет на многие непонятные вещи. Именно этот свет позволяет ясно видеть и мыслить, а также является первым шагом к пониманию окружающего мира. Чтобы понять математику, необходимо обратить внимание на то, каким образом она изучает предметы и процессы. Зачастую в математике «процесс приготовления» гораздо важнее самих «ингредиентов». Автор книги приводит аналогии с самыми разными вещами, чтобы читателям было проще и интереснее понять, как работает математика, и доказывает, что одна из главных целей этой науки – упростить сложное. Не менее содержательна и гастрономическая составляющая. Автор сравнивает математические процессы с приготовлением блюд и дарит самые настоящие рецепты аппетитных десертов, достойных стать финалом стола, накрытого по случаю празднования даты, почитаемой всеми любителями математики: книга приурочена к Дню числа Пи – одной из главных математических констант, своеобразного символа этой науки.

Многие никогда не слышали о традиционных формах скрещивания и даже не подозревают о том, что каждый день едят фрукты и овощи, полученные путём гибридизации. Реальность нашей современной продовольственной системы такова, что довольно сложно определить, где заканчивается природа и начинается наука. Эта книга — повествование о спорах, мифах и правде вокруг трансгенных продуктов, ставших неотъемлемой частью нашей жизни, об их производстве и распространении, роли в сельском хозяйстве и экономике. В чем польза и вред ГМО? Каковы отдаленные последствия употребления генномодифицированных продуктов человеком? Почему трансгенные продукты признаются наукой, но в целом обществом не одобряются? Какое будущее ждет эти продукты? А вдруг трансгенные культуры тайно проберутся внутрь традиционных зерновых всходов, и начнется генетический дрейф?! Рассмотрением этих будоражащих вопросов задался автор книги.

Настоящая книга представляет собой упрощенное изложение основных представлений теории динамического хаоса. Она не предназначена для специалистов в этой области. Эта книга для дилетантов в теории хаоса — для тех, кто живет в самой гуще интенсивного настоящего и вынужден динамично и адекватно реагировать на тенденции и тренды.

Монография посвящена проблеме улучшения технико-экономических показателей водно-солевых абсорбционных термотрансформаторов (АТТ) путем использования новых растворов. Представлены основные положения термодинамики растворов, методики расчета этальпийной и энтропийных диаграмм системы вода — сильный электролит на примере Н2О — LiВr. Предложен теоретический термодинамический метод поиска новых растворов как бинарных, так и многокомпонентных для применения в АТТ. Представлены данные о физико-химических свойствах девяти водных растворов солей и нескольких поверхностно-активных веществ, применяемых и рекомендованных для применения в АТТ. Большое внимание уделено природе коррозионных процессов, происходящих в водно-солевых АТТ, и способам борьбы с коррозией металлов. Также рассмотрено влияние поверхностных явлений на эффективность процессов в АТТ. Проведена оценка термодинамической эффективности применения различных водных растворов солей в АТТ: в режимах получения холода, а также в режимах понижения и повышения температуры греющего источника. Приведены сведения о разновидностях циклов абсорбционных термотрансформаторов. Второе издание монографии дополнено новыми материалами по свойствам водных растворов и циклам абсорбционных термотрансформаторов.

В монографии рассмотрены вопросы, связанные с применением результатов визуализации течений оптически активной жидкости в каналах теплообменных и технологических устройств и аппаратов. Приведены фотографии картин течения. Особое внимание уделено разработке моделей потенциального течения несжимаемой жидкости и их анализу на основе результатов визуализации потоков. На основании проведенных экспериментальных исследований и данных других авторов рассмотрены примеры использования результатов визуализации для профилирования стенок каналов различных аппаратов и устройств.

Каждый мыслящий человек боится ядерной войны, и каждое государство планирует ее. Все знают, что это безумие, но каждый народ находит ему оправдание. Срабатывает мрачная цепь причинно-следственных связей: в начале Второй мировой войны немцы работали над созданием бомбы, поэтому американцы постарались сделать ее первыми. Раз ее создали американцы, то она понадобилась и русским, а затем и англичанам, французам, китайцам, индийцам, пакистанцам… Знаете ли вы, что первые идеи создания атомного оружия возникли еще в начале прошлого века, а у их истоков стояли гениальный изобретатель, выдающийся физик и великой романист? Как получилось, что первая в мире схема действующего ядерного боеприпаса родилась в предвоенном Советском Союзе, попала в Германию, а затем в США? На чем основывается история альтернативных атомных проектов? Эти и многие другие запутанные вопросы истории развития атомного военно-промышленного комплекса автор, известный физик и популяризатор науки, рассматривает методом художественной реконструкции, основанной на известных научных и исторических фактах.

В сборник вошли статьи математиков и художников-фракталистов, многие из которых хорошо известны в научных и художественных кругах. Проблематика книги связана с философскими и эстетическими смыслами фрактального искусства, представляющего собой особый художественный феномен конца ХХ — начала ХХI вв. Подборка статьей представляет собой попытку посмотреть на цифровое фрактальное искусство с нескольких ракурсов: математического, технологического, эстетического и философского.

Нечёткая логика — обобщение классической логики и теории множеств, она базируется на понятии нечёткого множества, впервые введённого Лотфи Заде в 1965 году. Это не обычная «истинная или ложная» (1 или 0) логика, на которой основаны современные компьютеры. Принадлежность объекта к нечеткому множеству определяется не только условием «да или нет», но любыми условиями в интервале. Предметом нечёткой логики считается исследование рассуждений в условиях нечёткости, размытости, сходных с рассуждениями в обычном смысле, и их применение в вычислительных системах. В книге речь пойдёт далеко не о строгой математике: нечёткая логика является составной частью широкого понятия «искусственный интеллект». Область применения нечёткой логики колоссальна — от разработки устройства интеллектуальных кухонных приборов до построения систем управления сложными производственными процессами.

The writer tells about the current state of the environment and the deep reasons of ecological crisis, gives the forecasts of development of an environmental disaster in various regions, the countries and continents for the future thirty years. The book contains a lot of information about the issues of environmental impact on the life of modern people and environmental prospects. Without laying claims to deep analysis of certain aspects of the challenge, the book is written imaginatively, it is full of unexpected allusions and offers the readers such plot twists that make you look at wellknown things differently.

Складывающийся в последнее время глубоко парадоксальный образ новой физической реальности настолько резко отличается от привычного, что возникает все более серьезная проблема его описания в общедоступных понятиях. Все чудеса окружающего мира блестяще объясняет современная наука, проблемам, задачам и открытием которой и посвящена настоящая книга. В ней рассказывается о разнообразных парадоксах и свершениях физики, астрономии, математики, кибернетики, биохимии и материаловедения.

В книге рассказывается об истории возникновения и ключевых проблемах современной квантовой науки, пытающейся проникнуть в невообразимые глубины материи и найти пути в иные миры, пространства и времена. Обсуждаются чудеса строения микромира, в котором перестают действовать привычные нам законы обыденной реальности, а частицы проявляют «корпускулярный дуализм», становясь чем‑то средним между волнами и частицами, приобретая фантастические возможности проникать сквозь барьеры, образовывать удивительные пары, движущиеся без электросопротивления, и вообще «растворяться» в окружающей среде, оставляя после себя лишь «всплески» электромагнитного поля.

Что такое время и какова его природа? Зачастую представления об этом неожиданны и парадоксальны, вне зависимости, кем они высказаны — философами, физиками или биологами. Любой из нас хотел бы управлять временем — для исправления прошлых ошибок, для того, чтобы не стареть, для того, чтобы обладать возможностью менять события будущего. Так что же такое время? Из чего оно состоит и как оно движется? Существует ли обратимость времени? Как воспринимается время мозгом человека и в чем различия его восприятия у разных народов мира? Почему с возрастом время для нас летит быстрее и почему мы стареем? Обо всем этом и пойдет речь в настоящей книге.

Автор этой книги знает о садоводстве не понаслышке. Он проходил обучение в Ботаническом саду Оксфордского университета, старейшем в Великобритании. Автор рассказывает о науке ботанике и двух выдающихся исследователях — Карле Линнее и Джозефе Бэнксе. В XVIII веке ботаника еще не утвердилась в обществе и умах людей так, как физика и математика. Из книги вы узнаете о фактическом становлении этой науки и о том, как и почему все больше людей по всему миру стали ею интересоваться. Швед Карл Линней классифицировал растения, животных и минералы, его система «выжила» благодаря тому, что выбранные признаки оказались очень наглядными и удобными для применения на практике. Созданной им системой наименования видов пользуются до сих пор во всем мире. Джозеф Бэнкс описал невероятное количество растений и способствовал распространению их по миру — по английским колониям с похожим климатом. Автор завершает книгу рассказом об истории садоводства в Англии и самых знаменитых садах этой страны.

Методические указания содержат краткие теоретические положения по изучаемым разделам и примеры решения типовых задач. Для облегчения самостоятельной работы студентов, закрепления умений и навыков в решении задач теоретический материал сопровождается выводами, примерами решений и расчетов с пояснениями.

В пособии представлен материал по разделу «Элементы геометрии» для использования на практических занятиях по математике и самостоятельной работе студентов, обучающихся по специальности «Педагогика и методика начального образования».

Учебное пособие представляет собой рабочую книгу студента для лабораторного практикума по электродинамике. Для студентов физико-математических факультетов пединститутов.

В пособии предлагается серия заданий творческого характера по разработке и изготовлению пьезоэлектрических преобразователей, генераторов, индикаторов ультразвуковых импульсов, экспериментальных установок, а также по постановке учебных опытов, раскрывающих физическую сущность и возможности практического применения ряда явлений физики упругих воли. Основная задача пособия заключается в подготовке будущих учителей физики к внеклассной работе со школьниками.

Курс «Технология и содержание обучения: Дидактика физики. Информационные дисциплины» является составной частью профессиональной подготовки будущих учителей-физиков. Приведены технология, стандарты, программы, теория, эксперимент, задачи. контрольно-измерительные материалы.

Пособие содержит материал по разделам «Системы счисления» и «Делимость целых неотрицательных чисел». Пособие предназначено для использования на практических занятиях по математике для студентов, обучающихся по специальности «Педагогика и методика начального образования».

В сборнике представлены задачи повышенной сложности, предлагавшиеся на вступительных экзаменах в МГУ, МФТИ, МИФИ, МИЭТ и других ведущих вузах страны, а также на олимпиадах различного уровня.

В сборнике представлены задачи, предлагавшиеся в разные годы на вступительных экзаменах в МГУ, МФТИ, МИФИ, МГТУ, МИЭТ и других ведущих вузах страны, а также на олимпиадах различного уровня. Часть задач снабжена решениями, другая часть подобных задач предназначена для тренировки. При подборе и решении задач авторы ставили перед собой цель предложить ключевые методы решения задач повышенной сложности, то есть такие методы, которые обладают большой универсальностью и применимы к большому числу задач, относящихся к какой-либо одной теме. Книга будет полезной для самообразования, для подготовки к экзаменам и олимпиадам.

В пособии представлен материал по разделу «Понятие числа» для использования на практических занятиях по математике и в самостоятельной работе студентов, обучающихся по специальности «Педагогика и методика начального образования».

Учебное пособие содержит краткий исторический очерк, вопросы, задачи по темам занятий. Предназначено для студентов педагогических вузов, изучающих курс «Теория вероятностей и математическая статистика».

Пособие содержит материал для аудиторной и самостоятельной работы. Предназначено студентам, изучающим раздел «Дифференциальные уравнения ».

Пособие содержит материал для аудиторной и самостоятельной работы. Предназначено студентам 2 курса, изучающим тему «Ряды».

В пособии представлен материал для использования на практических занятиях по математике и самостоятельной работе студентов, обучающихся по специальности «Педагогика и методика начального образования».

Методические рекомендации предназначены для подготовки к практическим занятиям по курсу «Геометрия» для студентов физико-математического факультета.

Методические рекомендации предназначены для подготовки к практическим занятиям для студентов физико-математического факультета.

Методические рекомендации предназначены студентам, изучающим курс численных методов или вычислительную математику.

В разработку включен материал для аудиторной и самостоятельной работы студентов. Он предназначен студентам 1 курса специальностей «Физика и информатика», «МОиАИС» для изучение темы «Дифференциальное исчисление».

В разработку включен материал для аудиторной и самостоятельной работы студентов. Он предназначен студентам 1 курса специальностей «Физика и информатика», «МОиАИС» для изучение темы «Введение в анализ».

В выпуске подобран материал для аудиторной и самостоятельной работы студентов. Он предназначен для проведения практических занятий со студентами первого курса пединститута по разделу «Дифференциальные уравнения».