Том 486, № 6 (2019)

Математика

Рандомизированная гамильтонова механика

Орлов Ю.Н., Сакбаев В.Ж., Смолянов О.Г.

Аннотация

Рандомизированной называется гамильтонова механика, порождаемая функциями Гамильтона, являющимися случайными функциями времени; соответствующие гамильтоновы системы называются случайными. Приведены формулы Фейнмана для случайных гамильтоновых систем и показано, что они представляют решения уравнений Гамильтона с усреднённой функцией Гамильтона; аналогичные результаты получены и для квантовых систем (являющихся, как известно, бесконечномерными гамильтоновыми системами). Такие случайные квантовые гамильтонианы существуют среди гамильтонианов открытых квантовых систем.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):653-658
pages 653-658 views

l-проблема моментов для одномерных линейных интегро-дифференциальных уравнений с операторами Эрдейи-Кобера

Постнов С.С.

Аннотация

Цель: исследовать возможность постановки и разрешимость l-проблемы моментов для трёх типов одномерных линейных уравнений, содержащих операторы дифференцирования и интегрирования дробного порядка в смысле Эрдейи-Кобера.

Методы: формулировка l-проблемы моментов для каждого из исследуемых типов уравнений, аналитическое исследование и решение сформулированной проблемы.

Результаты. Получены условия, определяющие возможность постановки указанной проблемы моментов и её разрешимость. Для некоторых случаев получены явные аналитические решения l-проблемы моментов.

Выводы. Показана возможность постановки сформулированной l-проблемы моментов в случаях, которые определяются полученными в работе условиями. Получен ряд аналитических решений исследуемой проблемы.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):659-662
pages 659-662 views 1123

Физика

Ориентация частиц слоистых алюмосиликатов с высоким характеристическим отношением под действием электрического поля в парафине

Кузнецов Н.М., Бакиров А.В., Белоусов С.И., Чвалун С.Н.

Аннотация

На величину электрореологического эффекта существенное влияние оказывает прочность структуры, образующейся под действием электрического поля, которая обусловлена ориентацией частиц дисперсной фазы относительно силовых линий. Структурная организация наполнителя в электрическом поле была исследована методом рассеяния рентгеновских лучей на образцах парафиновых плёнок. В качестве наполнителей использовали частицы слоистых алюмосиликатов, обладающих высоким характеристическим отношением и разной морфологией: монтмориллонит и галлуазит. Показаны различия в формировании структуры наполнителями с формой пластины и трубки.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):663-667
pages 663-667 views 952

Механика

Управление ламинарно-турбулентным переходом в трёхмерном пограничном слое при повышенной внешней турбулентности с помощью диэлектрического барьерного разряда

Баранов С.А., Киселёв А.Ф., Моралев И.А., Сбоев Д.С., Толкачёв С.Н., Чернышев С.Л.

Аннотация

Приводятся результаты экспериментального исследования воздействия актуатора с диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР) на ламинарно-турбулентный переход в трёхмерном пограничном слое при повышенной внешней турбулентности. В базовом пограничном слое при переходе к турбулентности преобладали неустойчивые бегущие возмущения поперечного течения, чьи характеристики слабо зависели от положения по размаху модели. ДБР-актуатор, создававший стационарные продольные вихри с заданной длиной волны в трансверсальном направлении, позволил снизить темп порождения турбулентных пятен по сравнению с базовым режимом.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):668-672
pages 668-672 views 965

Диссипация энергии в среде с турбулентной вязкостью и вихрь Хилла

Крымский Г.Ф.

Аннотация

Предложен новый подход к вычислению диссипации механической энергии в среде с турбулентной вязкостью, основанный на определении модуля сдвига скорости. В качестве примера рассмотрена динамика вихря Хилла, движущегося в такой среде. Радиус вихря растёт линейно с пройденным расстоянием и составляет около 13% от него.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):673-674
pages 673-674 views 902

Химическая технология

Влияние оксида марганца на спекание и свойства эвтектической керамики системы ZrO2-Al2O3-SiO2

Смирнов В.В., Смирнов С.В., Оболкина Т.О., Антонова О.С., Гольдберг М.А., Баринов С.М.

Аннотация

Проведено исследование спекания, микроструктуры и фазового состава эвтектической керамики системы ZrO2-Al2O3-SiO2, содержащей добавку - MnO. Показано, что использование добавки способствует снижению температуры спекания до 1250-1350 °С. Полученные материалы характеризуются высоким содержанием тетрагональной фазы, мелкокристаллической структурой с размером зёрен 100-600 нм и высокой прочностью до 420 МПа при изгибе. Разработанные низкотемпературные материалы могут найти применение в машиностроении в качестве высокотемпературных деталей машин и огнеупорных материалов.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):675-679
pages 675-679 views

Физическая химия

Анализ физико-химической эффективности электрофлотационного процесса извлечения продуктов гидролиза четырёххлористого титана из техногенных стоков

Мешалкин В.П., Колесников А.В., Савельев Д.С., Колесников В.А., Белозерский А.Ю., Меньшова И.И., Маслянникова Д.В., Сычева О.В.

Аннотация

Исследована физико-химическая эффективность электрофлотационного процесса извлечения продуктов гидролиза TiCl4 из водных растворов электролитов, моделирующих составы техногенных стоков металлургических производств. Экспериментально изучено влияние поверхностно-активных веществ различной природы в широкой области pH на эффективность электрофлотационных процессов извлечения дисперсных соединений титана (IV). Установлено, что электрофлотационный процесс извлечения продуктов гидролиза TiCl4 протекает достаточно эффективно с максимальной степенью извлечения 98-99%.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):680-684
pages 680-684 views

Геология

Новые данные о крупном буром медведе (Ursus arctos L., 1758, Ursidae, Carnivora, Mammalia) из неоплейстоцена Якутии

Боескоров Г.Г., Барышников Г.Ф., Тихонов А.Н., Протопопов А.В., Климовский А.И., Григорьев С.Е., Чепрасов М.Ю., Новгородов Г.П., Щелчкова М.В., ван дер Плихт Й.

Аннотация

Исследованы новые находки остатков ископаемого бурого медведя (Ursus arctos L., 1758) с территории Якутии: осевые черепа и нижнечелюстные кости. Новые находки исключительно крупные: большинство их промеров намного превосходят таковые не только современного бурого медведя из Якутии, но и максимальные показатели наиболее крупных представителей современных подвидов из Евразии - U. a. beringianus и U. a. piscator. Анализ различных данных свидетельствует о том, что гигантский бурый медведь обитал на севере Якутии в каргинское время позднего неоплейстоцена.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):685-690
pages 685-690 views

"Диффузионная" граница изотопных резервуаров индийского и тихоокеанского morb-типов под Камчаткой

Давыдова М.Ю., Мартынов Ю.А.

Аннотация

Зоны конвергенции литосферных плит в СЗ Пацифике являются границами двух основных изотопных доменов Земли - индийского и тихоокеанского типов MORB, разделённых между собой холодной и плотной океанической литосферой. Такая конфигурация ограничивает возможность их взаимодействия особыми геодинамическими условиями - влиянием плюмовых источников или повышенной проницаемостью океанической плиты, с внедрением в субконтинентальную надсубдукционную мантию океанической астеносферы. Последний механизм реконструируется в Центрально-Камчатской депрессии на основании комплекса геологических, геохимических и высокоточных свинцовых изотопных данных. Влияние океанической астеносферы на магматические процессы в зонах конвергенции океанических и континентальных литосферных плит - слабо изученное, но не уникальное явление, которое необходимо учитывать при геодинамических реконструкциях и создании новых более реалистичных моделей формирования ювенильной континентальной коры.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):691-694
pages 691-694 views

Структурно-минералогические особенности алмаза месторождения М.В. Ломоносова (Архангельская провинция): новые данные и их интерпретация

Криулина Г.Ю., Васильев Е.А., Гаранин В.К.

Аннотация

В месторождении имени М.В. Ломоносова выделены три группы кристаллов алмаза, отличающихся по морфологии, фотолюминесценции, поглощению в инфракрасном диапазоне, термической истории. Кристаллы первой группы, в основной массе октаэдрического габитуса с незначительными признаками растворения, имеют высокую долю азота в форме В-дефектов. Кристаллы второго типа - это сильно растворённые додекаэдроиды с низкой долей В-дефектов. Третья группа включает кристаллы с низкотемпературными С-дефектами, к ней принадлежат кубоиды, часто без следов растворения, и тетрагексаэдроиды. Выявленное разделение указывает на полигенность алмаза в месторождении имени М.В. Ломоносова.

 

Доклады Академии наук. 2019;486(6):695-698
pages 695-698 views

Новые данные о генетической связи хромофоров берилла и хризоберилла изумрудных копей урала с хромшпинелидами Баженовского офиолитового комплекса

Попов М.П., Сорокина Е.С., Кононкова Н.Н., Николаев А.Г., Карампелас С.

Аннотация

Впервые изучены распределение хромофоров и состав хромшпинелидов в уральских изумрудах и александритах. Доказано, что основным источником хрома для окраски изумрудов и александритов Мариинского месторождения служили хромшпинелиды Баженовского офиолитового комплекса. Впервые в уральских изумрудах в качестве включения описан редкий минерал - цинкохромит.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):699-703
pages 699-703 views

Геохимия

Теплогенерация за счёт трения в сдвиговых зонах коры как фактор метаморфизма и анатексиса: результаты численного моделирования

Бабичев А.В., Ревердатто В.В., Полянский О.П., Лиханов И.И., Семенов А.Н.

Аннотация

С помощью математического моделирования была сделана оценка эффекта тепловыделения за счёт трения в разломах в условиях сдвига и надвига, разработаны 3D- и 2D-термомеханические численные модели. Решались уравнения механики деформируемого твёрдого тела (МДТТ) в связной постановке: уравнения механического равновесия и уравнения теплопроводности. Использована модель упругопластического материала с функцией текучести Друкера-Прагера и Хубера-Мизеса. Для трёхмерной модели сдвига разогрев составил 100-110 °С, для величины коэффициента трения 0,3, для значения 0,5 180-190 °С и для 0,65 около 300 °С. В задачах горизонтального надвига разогрев в зоне контакта составил 120-130 °С при глубине плоскости смещения 20 км и 150-160 °С при глубине 30 км для коэффициента трения 0,3. Полученные результаты можно рассматривать как нижнюю оценку величины фрикционной теплогенерации пород Приенисейской коллизионно-сдвиговой зоны.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):704-708
pages 704-708 views

Экспериментальное изучение образования хромистого прайдерита и имэнгита - продуктов модального мантийного метасоматоза

Бутвина В.Г., Воробей С.С., Сафонов О.Г., Варламов Д.А., Бондаренко Г.В., Шаповалов Ю.Б.

Аннотация

В статье приводятся данные серий экспериментов по синтезу экзотических титанатов (прайдерита и имэнгита) в результате воспроизведения метасоматических условий преобразования мантийных минералов (хромита, ильменита). Впервые был синтезирован хромистый прайдерит, не содержащий Ba. Проведённые эксперименты показали возможность кристаллизации этого минерала в качестве продукта реакции высокохромистой шпинели и рутила с калиевым водно-карбонатным флюидом (расплавом) в условиях верхней мантии. В частности, полученные экспериментальные данные позволяют интерпретировать взаимосвязь K-Cr-прайдерита с карбонатно-силикатными включениями в хромитах гранатовых перидотитов Богемского массива. При экспериментальном изучении реакции хромита и ильменита с калиевым водно-карбонатным флюидом (расплавом) получены обе фазы титанатов (прайдерит и имэнгит) - минералов-индикаторов мантийного метасоматоза, что напрямую подтверждает возможность образования имэнгита и K-Cr-прайдерита, а также других титанатов, в результате мантийного метасоматоза верхнемантийных перидотитов в условиях наиболее высоких активностей калия.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):709-713
pages 709-713 views

Первая находка самородков серебра в золотоносных россыпях Приполярного Урала

Майорова Т.П., Кузнецов С.К., Филиппов В.Н.

Аннотация

В золотоносных россыпях Приполярного Урала впервые обнаружены самородки серебра. В ассоциации с серебром и золотом находятся галенит, касситерит, вольфрамит, козалит, тетрадимит, ферберит, кобальтин, теллурожозеит, самородный висмут. Серебро представлено преимущественно слабо окатанными и не окатанными частицами серого цвета комковатой, слегка уплощённой, вытянутой формы величиной до 2-2,5 см. В составе серебра в качестве примесей иногда устанавливаются Au и Hg. Присутствуют включения, представленные мелкими частицами золота, минеральными фазами висмута и теллура. Результаты исследований свидетельствуют о достаточно широком развитии Au-Ag-Bi-Te-минерализации, коренные проявления которой в регионе пока не известны. Относительно слабая окатанность самородков серебра, наличие крупного и также слабо окатанного золота указывают на близость коренных источников к золотоносным россыпям.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):714-717
pages 714-717 views

Мезоархейские кислые вулканиты Курского блока, Воронежский кристаллический массив: состав, возраст и корреляции с Украинским щитом

Савко К.А., Самсонов А.В., Ларионов А.Н.

Аннотация

В осадочно-вулканогенных разрезах архейских зеленокаменных поясов Курского блока Восточной Сарматии вместе с метапелитами и метабазитами присутствуют метариолиты. Возраст магматических протолитов метариолитов составляет около 3,12 млрд лет. Положительная величина εNd(3122) = + 0,9 для метариолита и его модельный возраст ТNd(DM) = 3,30 млрд лет, а также возраст унаследованного зерна циркона (3250 млн лет) свидетельствуют об участии более древней коровой компоненты в образовании риолитовых магм. По геохимическим характеристикам метариолиты очень близки к тоналитам и трондьемитам ТТГ-ассоциации с возрастом около 3 млрд лет в обрамлении зеленокаменных поясов Курского блока. Эти данные подтверждают гипотезу об общей геологической истории восточной части Украинского щита и Курского блока в мезоархее.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):718-722
pages 718-722 views

Геофизика

Модель долгосрочного прогноза весеннего стока на примере реки Белая

Васильев Д.Ю., Водопьянов В.В., Зайцева Г.С., Закирзянов Ш.И., Семенов В.А., Сивохип Ж.Т., Чибилёв А.А.

Аннотация

В статье представлены результаты долгосрочного прогнозирования весеннего стока в бассейне реки Белая на основе водобалансовой модели. Для оптимизации структуры и параметров уравнений водобалансовой модели использовался алгоритм Левенберга-Марквардта c наложением ограничений на значения входных данных. Полученные значения коэффициентов уравнений были проверены, согласно принятому в гидрометслужбе критерию - Δ/σ. Оценка надёжности используемой прогностической методики производилась путем статистических расчётов устойчивости их параметров и проверочными вычислениями на независимой выборке. Все уравнения, полученные в ходе реализации численного эксперимента, могут быть приемлемыми для составления прогнозов.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):723-726
pages 723-726 views

Первые данные о возрасте и условиях формирования карбонатных новообразований в позднеплейстоценовых и голоценовых почвах верхнего приангарья

Голубцов В.А., Черкашина А.А., Снытко В.А.

Аннотация

Приводятся первые данные о возрасте карбонатных натёков в почвах Верхнего Приангарья. На основании изучения условий залегания, морфологии, вещественного и изотопного состава выделены три группы карбонатных кутан. Прямое 14С AMS-датирование микрослоёв натёков позволило определить интервалы их формирования. Кутаны первой группы формировались в среднем голоцене (3,6-3,3 тыс. кал. л.н.). Формирование новообразований второй и третьей групп проходило во второй половине MIS-3 (24,1-23,3 и ~34-35 тыс. кал. л.н., соответственно). Палеоэкологические условия, реконструируемые для выявленных стадий формирования карбонатных кутан, удовлетворительно коррелируют с общим ходом климатических изменений в регионе и Северном полушарии в целом, отражая влияние колебаний тепло- и влагообеспеченности на динамику процессов почвообразования. Сравнение возраста новообразований с возрастом вмещающих их современных и погребённых почв показывает, что педогенные карбонатные кутаны в почвах Верхнего Приангарья являются реликтовым признаком предшествующих эпох педогенеза (MIS-3) и первых этапов современного почвообразования, начавшегося, по-видимому, в среднем голоцене. Близкие соотношения состава стабильных изотопов углерода и кислорода в среднеголоценовых и позднекаргинских (MIS-3) кутанах дают основание предполагать сходство условий педогенеза в этих временных интервалах, связанное, прежде всего, с невысокой теплообепеченностью и длительностью нахождения почв в сезонно-мёрзлом состоянии.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):727-732
pages 727-732 views

Кораллитовые коры - специфическая форма карстового морфолитогенеза в холодном климате

Трофимова Е.В.

Аннотация

Даётся обоснование условий образования кораллитовых кор из тонковолокнистых сферолитов, специфической формы карстового микрорельефа, образующейся в условиях холодного климата в области распространения многолетнемёрзлых горных пород. Приводится научная трактовка конденсационного генезиса кораллитовых кор, описание которых до сих пор практически отсутствует в научной литературе.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):733-736
pages 733-736 views

Океанология

Влияние атмосферных фронтов на свободные и вынужденные колебания уровня Азовского моря

Иванов В.А., Шульга Т.Я.

Аннотация

Методом математического моделирования изучено влияние неоднородных движущихся полей атмосферного давления на течения и свободные и вынужденные колебания уровня Азовского моря, генерируемые постоянным ветром. Проверена гипотеза о роли резонансного механизма в возникновении экстремально высоких амплитуд сгонно-нагонных и сейшевых колебаний, генерируемых барическим полем, движущимся со скоростью, равной скорости свободной длинной волны. Установлено, что при одном и том же ветре движущиеся над Азовским морем барические возмущения вызывают вынужденные колебания, а после прекращения возмущений - свободные с амплитудами, на 14% превышающими полученные при постоянном атмосферном давлении. Показано, что движение барического фронта (скорость и время его движения выбираются с учётом допущения о генерации волн с максимальными амплитудами) принадлежит важная роль в формировании структуры течения и колебаний уровня Азовского моря.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):737-741
pages 737-741 views

Биохимия, биофизика, молекулярная биология

Противоопухолевая активность динитрозильного комплекса железа на клетках множественной миеломы

Акентьева Н.П., Санина Н.А., Приходченко Т.Р., Гизатуллин А.Р., Шкондина Н.И., Шушанов С.С., Ступина Т.C., Алдошин С.М.

Аннотация

Представлены результаты исследования влияния моноядерного динитрозильного комплекса железа (ДНКЖ7) с функциональными серосодержащими лигандами (донорами NO) на жизнеспособность опухолевых клеток множественной миеломы. ДНКЖ7 понижал жизнеспособность и ингибировал пролиферацию клеток множественной миеломы, т.е. обладал цитотоксичными свойствами. Методом флуоресцентного анализа установлено, что соединение ДНКЖ7 понижает уровень внутриклеточного глутатиона и повышает уровень активных форм кислорода в клетках множественной миеломы. Предполагается, что ДНКЖ7 может быть потенциальным средством для лечения онкологических заболеваний.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):742-747
pages 742-747 views

Роль мозга в регуляции периферических норадреналин-продуцирующих органов в период морфогенеза у крыс

Муртазина А.Р., Никишина Ю.О., Дильмухаметова Л.К., Сапронова А.Я., Угрюмов М.В.

Аннотация

Исследование является одним из фрагментов исследований, направленных на проверку нашей гипотезы о том, что в перинатальном периоде между норадреналин-продуцирующими органами существует взаимная гуморальная регуляция. С этой целью на модели выключения синтеза норадреналина в мозге оценивали экспрессию генов и содержание основных ферментов синтеза норадреналина - тирозингидроксилазы и дофамин-бета-гидроксилазы в периферических норадреналин-продуцирующих органах. Было показано увеличение экспрессии генов тирозингидроксилазы и дофамин-бета-гидроксилазы в надпочечниках. Полученные данные указывают на то, что при выключении синтеза норадреналина в мозге неонатальных крыс компенсаторно повышается синтез норадреналина в надпочечниках, что направлено на поддержание уровня норадреналина в крови и свидетельствует о взаимной гуморальной регуляции этих норадреналин-продуцирующих органов.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):748-752
pages 748-752 views

Физиология

Хроническое воздействие ультразвуковых частот приводит к избирательному увеличению уровня агрессии у крыс

Горлова А.В., Павлов Д.А., Ушакова В.М., Зубков Е.А., Морозова А.Ю., Зоркина Я.А., Иноземцев А.Н., Чехонин В.П.

Аннотация

Исследовано влияние ультразвуковой модели депрессивно-подобного состояния, вызванного хроническим непредсказуемым воздействием ультразвуковых волн частотой 20-45 кГц в течение 1, 2 или 3 недель, на уровень агрессии самцов крыс линии Sprague-Dawley. Ни один из выбранных сроков стрессового воздействия не привёл к увеличению числа животных, демонстрировавших агрессию в тесте “резидент-интрудер”. Однако при этом оказались значительно повышены число атак и их суммарная продолжительность, а также снижен латентный период первой атаки у агрессивных животных, подвергавшихся ультразвуковому воздействию, по сравнению с соответствующими показателями агрессивных животных контрольной группы. Исходя из этого, можно предположить способность ультразвуковой модели хронического стресса к повышению исходного уровня агрессивности у крыс.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):753-755
pages 753-755 views

Общая биология

Дикобраз Hystrix (Acanthion) vinogradovi (rodentia, hystricidae) из раннеплейстоценового местонахождения Таврида в Крыму

Лопатин А.В.

Аннотация

Изучение остатков дикобразов (фрагменты верхних и нижних челюстей, изолированные зубы, фрагмент плечевой кости) из нижнеплейстоценовых отложений открытой в 2018 г. карстовой пещеры Таврида в центральном Крыму (Белогорский район, пос. Зуя) показало их принадлежность Hystrix (Acanthion) vinogradovi Argyropulo, 1941. Этот вид довольно обычен в плейстоцене Евразии, а в Крыму ранее был описан лишь по нескольким изолированным зубам из нижнего плейстоцена м. Тарханкут.

Доклады Академии наук. 2019;486(6):756-762
pages 756-762 views