ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ

временной параметр, характеризующий динамические свойства (инерционность) объекта исследования и служащий мерой времени установления стационарного состояния (или стационарного режима функционирования). Это определение П. в., ставшее традиционным, обычно конкретизируется как интервал длительности, в течение которого параметр, характеризующий переходный процесс, изменяется в определенное число (как правило, в е) раз (е ? 2,72). На сегодняшний день известно множество временных параметров материальных процессов становления и закономерной эволюции материальных тел и систем, которые хотя и не удовлетворяют традиционному определению П. в., тем не менее заслуживают квалификации как П. в. Разные временные параметры, являющиеся, фактически, П. в., имеют специфические наименования и не всегда осознаются как П. в. Вместе с тем системное изучение П. в. позволило бы многое прояснить в механизмах и закономерностях течения материальных процессов становления и эволюции материальных тел и систем. Четкое уяснение природы П. в. должно, с одной стороны, расширить круг временных показателей, являющихся фактически П. в. соответствующих процессов, во-вторых, подготовить исследователей к выявлению П. в., измеренной в единицах разных типов времени. I. Постоянные времени материальных процессов. Причины возникновения П. в. материальных процессов различны. В одних случаях П. в. возникают в силу наличия энергетических барьеров на пути превращения количественных изменений в качественные; в других - в силу необходимости реализации определенных процессов на более фундаментальных уровнях организации материального мира для возникновения доступных наблюдению изменений в макромире. Возможны и иные причины. Традиционное определение П. в. обусловлено тем, что особым объектом изучения П. в. стали в тех разделах физики, в которых течение материальных процессов описывается дифференциальными и интегральными уравнениями. В структуре уравнений исследуемых процессов и появляется обычно некоторый параметр, названный «постоянным времени», от величины которого зависит скорость течения процесса. В связи с быстрым развитием за последнее полстолетие вычислительной техники огромное значение приобрели П. в. электромагнитных процессов. Зная характер зависимости П. в. различных узлов электронных систем от физических характеристик электронных схем и каналов связи, можно точно рассчитать и отрегулировать все П. в. таким образом, чтобы сигналы своевременно поступали в соответствующие узлы электронной системы. Многие П. в. получили особые названия как «времена» тех или иных процессов: «время абсорбции», «время реверберации», «время релаксации» и др. I. 1. Время абсорбции (от лат. absorptio - поглощение) интервал длительности, на протяжении которого из раствора или смеси газов твердым телом, жидкостью или тканями живого организма поглощается определенный объем конкретного вещества. В. а. играет важную роль в технологических процессах химической промышленности, системах жизнеобеспечения космических кораблей и в физиологических процессах живых организмов, в основе которых лежат процессы абсорбции. Например, в медицине режимы медикаментозного лечения определяются с учетом времени абсорбции тканями разных органов тех или иных компонентов лекарств. I. 2. Время адсорбции (от лат. ad - на, при и sorbeo поглощаю) - интервал длительности, на протяжении которого адсорбированная молекула находится на адсорбирующей поверхности жидкости или твердого тела, входя в состав покрывающего эту поверхность тонкого слоя адсорбированных молекул. В. а. может колебаться в широких пределах. Скоростью адсорбции (соответственно скоростью десорбции) называется количество молекул, «прилипающих» к адсорбирующей поверхности и освобождающихся от связи с этой поверхностью за единицу времени. Различаются физическая и химическая адсорбции. При физической адсорбции связями, удерживающими молекулы адсорбента, являются Вандерваальсовы связи (взаимодействия наведенных диполей), поляризационные связи (ион-дипольные взаимодействия), водородные, координационные (взаимодействия донор - акцептор). При возникновении между молекулами адсорбента и адсорбата химических связей говорят о хемосорбции. Скорость хемосорбции, как и любого химического процесса, увеличивается с повышением температуры. Адсорбированные молекулы не только совершают движение вдоль поверхности адсорбента, но и колеблются, то приближаясь, то удаляясь от нее. Чем выше температура, тем интенсивнее колебательное движение, а следовательно больше вероятность того, что связь молекулы с поверхностью будет разорвана и молекула десорбируется. Поэтому с ростом температуры уменьшается В. а. и снижается равновесное количество адсорбированных молекул. I. 3. Время задержки - интервал длительности, на который задерживается: а) сигнал в электронных технических системах или их блоках. В электронной технике каждый составной элемент обладает своим временем задержки, в силу чего слаженная работа всей системы возможна только в том случае, если сеть элементов, через которые проходят сигналы, точно согласована по своим временным характеристикам. Для достижения такой согласованности, помимо регулирования (в пределах возможности) времен задержки элементов системы, приходится вводить в ее структуру специально отрегулированные или саморегулирующиеся линии задержки; b) прохождение документа через систему организации и управления производством и другими сферами деятельности людей; c) воздействие тех или иных событий, результатов развития живого организма, биоценоза, человеческого общества и других развивающихся систем на дальнейшую их эволюцию. I. 4. Время запаздывания - термин, обозначающий: 1) при радио- и звуколокации, а также при измерении высоты полета летательных аппаратов (самолетов, искусственных спутников и т.п.) с помощью радиовысотомеров интервал длительности, на который отстает отраженный от объекта или от поверхности Земли сигнал по отношению к сигналу, поступившему в приемник непосредственно от передатчика. По времени запаздывания определяется расстояние до объекта или высота полета летательного аппарата; 2) в звездной астрономии интервал длительности, на который запаздывают длинноволновые компоненты испускаемых пульсарами импульсов по сравнению с временем поступления на Землю их коротковолновых компонентов. Вр. з. здесь возникает в силу того, что скорость коротковолнового излучения в заполняющей космическое пространство плазме близка к скорости света, тогда как скорость длинноволнового излучения заметно меньше. Величина В. з. пропорциональна расстоянию до пульсара и средней концентрации электронов на пути следования радиоизлучения. Зная расчетные значения средней концентрации электронов в космическом пространстве, по времени запаздывания можно определять расстояния до пульсаров; 3) в нейтринной астрономии; 4) в психофизиологии интервал длительности, на который запаздывает рефлекторный ответ по отношению к началу раздражения рецепторов. Вр. з. в психофизиологии получило название латентного периода рефлекса. В зависимости от сложности рефлекса его латентный период может меняться от миллисекунд до нескольких секунд. I. 5. Время затухания - интервал длительности, на протяжении которого интенсивность излучений и колебательных движений (таких как люминесценция, радиоволны, упругие колебания твердых тел) падает в е раз. Скорость затухания связана с добротностью колебательной системы и характеризуется декрементом затухания. Для измерения времени затухания люминесценции используются тауметры (в 1 значении) и флуорометры. I. 6. Время коагуляции (от лат. coagulation - свертывание, сгущение) [англ. coagulation time] - интервал длительности, необходимый для свертывания крови и плазмы крови. Этот показатель можно использовать для тестирования различных этапов процесса свертывания крови. I. 7. Время отклика [англ. response time] - интервал длительности, необходимый для превращения точки на экране из абсолютно белой в абсолютно черную. В. о. характеризует скорость появления видеоизображения и анимации на экране. I. 8. Время реакции (в физиол.) - интервал длительности между предъявлением раздражителя и началом ответной реакции, которая обычно фиксируется в двигательной форме. Делится на 3 фазы: время прохождения нервных импульсов от рецептора до коры головного мозга; время, необходимое для переработки нервных импульсов и организации ответной реакции в центральной нервной системе; время ответного действия организма. Для раздражителей различной модальности В. р. различно: наиболее быстрая реакция - в ответ на слуховые раздражители, самая медленная - на обонятельные, вкусовые и температурные. Минимальное В. р. у здорового взрослого человека, равное приблизительно 100 мс., существенно зависит от сложности задачи, решаемой при опознании раздражителя. В. р. является одним из критериев, по которому можно судить о пригодности человека к таким профессиям, как оператор, диспетчер, шофер, космонавт, и учитывается при расчетах автоматических систем управления и т.п. Среднее время реакции 0,15 - 0,4 с. I. 9. Время реверберации - интервал длительности, на протяжении которого звук в помещении, продолжая звучать после отключения источника звука, постепенно затухает и его уровень падает на 60 дб. Процесс реверберации (позднелат. reverberation - отражение, от лат. reverbero - отбрасываю) возникает в силу того, что до слушателя (или микрофона) доходят звуки не только идущие напрямую от их источников, но и отраженные от всех поверхностей. Кроме того, воздушный объем помещения - это колебательная система с большим числом собственных частот, обладающих своими коэффициентами затухания. В результате звук в помещении слышится на фоне отзвуков предыдущих звуков, что может как повышать, так и снижать качество звучания. Среди многочисленных характеристик реверберации важное значение имеет ее длительность: В. р. тем больше, чем больше помещение и чем меньше поглощение на отражающих поверхностях. В.р. зависит также от конфигурации помещения и наличия в нем резонаторов для разных частот. Поэтому, изменяя размеры и геометрию помещения, размещая в нем дополнительные отражающие поверхности и резонаторы для разных частот, подбирая покрытия поверхностей, можно весьма существенно менять акустические свойства помещения. Чрезмерная длительность реверберации приводит к затягиванию звучания и к наложению последующих звуков на предыдущие, что снижает разборчивость речи и искажает музыку, а при излишне короткой длительности реверберации или ее отсутствии (например, на открытом воздухе) звучание теряет многие привычные положительные качества и становится «безжизненным», «стерильным». Однако сегодняшний уровень развития техники позволяет искусственно придавать непосредственно воспринимаемому от источников звука звучанию реверберационные качества, характерные для разных помещений. I. 10. Время релаксации (от лат relaxation - ослабление, уменьшение) - интервал длительности, на протяжении которого материальная система самой разной природы возвращается в исходное (равновесное) состояние после прекращения воздействия тех или иных возмущающих факторов. I. 11. Время свертывания [англ. clotting time] - см.: «время коагуляции». I. 12. Инкубационное время разрушения - в физике твердого тела - минимальное время, необходимое для разрушения материала при наличии критического напряжения, равного предельной прочности «бездефектного» материала. ИВР ? остается постоянной величиной на всем диапазоне длительности импульсов нагрузки, что говорит о независимости ? от параметров нагрузки и характеризует его как константу материала. ИВР ? можно рассматривать как «размер» временной шкалы в структуре процессов разрушения. Отсюда характеристика ИВР как структурного времени разрушения. лит.: 1. Глебовский П.А., Петров Ю.В. Кинетическая трактовка структурновременного критерия разрушения // Физика твердого тела. 2004, т. 46, вып. 6, с. 1021-1024. I. 13. Постоянная времени зарядки конденсатора - промежуток времени, за который напряжение на обкладках конденсатора достигает значения Uc = 0,63 E, где E - ЭDC источника тока, а сила тока J < 0,01 j < 0,001 I0, где I0 - начальная сила тока. П. в. з. к. определяется по формуле t = (R + r) C, где r - внутреннее сопротивление сети, R - резистор, ограничивающий ток в цепи. I. 14. Постоянная времени приемников излучения - минимальная длительность сигналов, которые способен принимать данный приемник. I. 15. Постоянная времени релаксации электрических зарядов - интервал длительности, в течение которого электрический заряд объекта при свободной утечке уменьшается в е раз; является одним из показателей, характеризующих электростатические свойства материалов. I. 16. Постоянная времени уха - интервал длительности, в течение которого ухо вследствие своей инертности воспринимает два отдельных звуковых сигнала как один слитный сигнал. П. в. у. составляет 50-60 мсек. лит.: Беранек Л. Акустические измерения // Пер. с англ. - М., 1952. II. Постоянные времени материальных тел (систем). Постоянные времени материальных тел (систем) делятся на две большие группы, а именно: постоянные времени возникновения и становления материальных тел (систем) и постоянные времени их существования, «время жизни», которые можно обозначить как постоянные времени 1-го и 2-го рода. II. 1. Постоянные времени 1-го рода материальных тел (систем) - интервалы длительности, необходимые для становления материального тела (системы) как нового качественно определенного материального образования. П. в. первого рода имеется у всех материальных образований, которые возникают как относительно самостоятельные материальные частицы, тела и системы. Диапазон количественных значений постоянной времени 1-го рода весьма широк и простирается от недоступных (возможно, пока недоступных) для фиксации длительностей возникновения некоторых видов элементарных частиц до многих миллионов лет становления космических тел и систем определенных категорий. Человек обладает двумя П. в. 1-го рода. Постоянной времени человека как биологического существа является время его формирования от момента зачатия до рождения. П. в. человека как обладающего разумом биосоциального существа равна времени достижения зрелого возраста, с которого растущего индивида можно рассматривать как личность, обладающую полноценным человеческим сознанием и способную вести самостоятельный образ жизни в человеческом обществе. Животные, включая человекообразных обезьян, обладают только одной постоянной времени 1-го рода, которая равна периоду эмбрионального развития и очень коротким периодом адаптации к самостоятельной жизни после рождения. II. 2. Постоянные времени 2-го рода материальных тел (систем) - «время жизни», т.е. длительность существования материального тела (системы) данного качества. Постоянная времени 2-го рода, так же как и постоянная времени 1-го рода, варьируется в материальном мире в очень широком диапазоне. Так, в микромире постоянная времени 2-го рода многих элементарных частиц, видимо, настолько близка по величине к их постоянной времени 1-го рода, что существование этих элементарных частиц обретает черты виртуального бытия, ибо время их существования равно времени взаимодействия элементарных частиц в плотно упакованных ядрах атомов. «Время жизни» «Вселенной в целом» - это многие миллиарды лет, в течение которых она, непрерывно расширяясь, либо «растворится» среди аналогичных материальных систем Мироздания и перестанет существовать как самостоятельная материальная система, либо, достигнув предельного уровня расширения, начнет сжиматься, обретая качественно новые черты и свойства. Это позволит рассматривать ее как принципиально новое материальное образование, «время жизни» которого, видимо, ограничится достижением такого уровня сжатия и концентрации энергии в ограниченном объеме пространства, в результате чего произойдет гигантский взрыв и процесс сжатия сменится процессом расширения. Диапазон «времени жизни» весьма широк и в живой материи. Ильгиз А. Хасанов, Раиф И. Хасанов