Дыра
Отверстие . — это отверстие в определенной среде или сквозь нее, обычно в твердом теле Дыры возникают в результате естественных и искусственных процессов и могут быть полезны для различных целей или могут представлять собой проблему, которую необходимо решить во многих областях техники. В зависимости от материала и размещения отверстие может представлять собой углубление на поверхности (например, отверстие в земле) или может полностью проходить через эту поверхность (например, отверстие, созданное дыроколом в листе бумаги).
Типы [ править ]
Дыры могут возникать по ряду причин, включая естественные процессы и преднамеренные действия людей или животных. Ямы в земле, сделанные намеренно, например, ямы, сделанные при поиске еды, для пересадки деревьев или ямы для столбов , сделанные для закрепления объекта, обычно делаются в процессе копания . Непреднамеренные отверстия в объекте часто являются признаком повреждения . Выбоины и провалы могут нанести ущерб населенным пунктам. [1]
Отверстия могут встречаться в самых разных материалах и в широком диапазоне масштабов. К самым маленьким дыркам, наблюдаемым человеком, относятся точечные отверстия и перфорации , но самое маленькое явление, описываемое как дырка, — это электронная дырка , то есть положение в атоме или атомной решетке , где электрон отсутствует . Самый крупный феномен, описываемый как дыра, — это сверхмассивная черная дыра , астрономический объект, который может быть в миллиарды раз массивнее Солнца Земли .
Самая глубокая скважина на Земле — это искусственная Кольская сверхглубокая скважина с истинной вертикальной глубиной бурения более 7,5 миль (12 километров), что составляет лишь часть расстояния почти 4000 миль (6400 километров) до центра Земля. [2]
По математике [ править ]
В математике дыры исследуются разными способами. Одним из них является гомология , которая представляет собой общий способ ассоциирования определенных алгебраических объектов с другими математическими объектами, такими как топологические пространства . Группы гомологии первоначально были определены в алгебраической топологии , а гомология изначально была строгим математическим методом определения и классификации дыр в математическом объекте, называемом многообразием . Первоначальным мотивом для определения групп гомологии было наблюдение о том, что две формы можно различить, исследуя их отверстия. [3] Например, круг не является диском, потому что в круге есть отверстие, а диск твердый. [4] а обычная сфера не является кругом, потому что сфера заключает в себе двумерное отверстие, а круг заключает в себе одномерное отверстие. Поскольку дыра несущественна, не сразу понятно, как ее определить или отличить от других.
Другое — понятие гомотопической группы : это инварианты топологического пространства, которые, когда они нетривиальны (в этом случае также говорят, что пространство не k-связно ), обнаруживают наличие «дырок» в том смысле, что пространство содержит сферу , которую нельзя сжать в точку. Термин «дыра» часто используется неофициально при обсуждении этих объектов. [5]
Для поверхностей существует понятие, более близкое к интуитивному смыслу: род связной ориентируемой поверхности представляет собой целое число , представляющее максимальное количество разрезов по непересекающимся замкнутым простым кривым , не делая результирующее многообразие несвязным. [6] С точки зрения непрофессионала, это именно то количество «дырок», которые имеет поверхность, если она представлена в виде подмногообразия в трехмерном пространстве.
По физике [ править ]
В физике антивещество повсеместно описывается как дыра, место, которое, когда оно объединяется с обычной материей, чтобы заполнить дыру, приводит к тому, что и дыра, и материя нейтрализуют друг друга. Это аналогично заделыванию выбоины асфальтом или заполнению пузыря под поверхностью воды равным количеством воды, чтобы нейтрализовать его. Самый прямой пример — электронная дырка ; довольно общее теоретическое описание дает море Дирака , которое рассматривает позитроны (или античастицы в целом) как дырки. Отверстия обеспечивают одну из двух основных форм проводимости в полупроводнике , то есть материале, из которого транзисторы изготовлены ; без дырок ток не мог бы течь, а транзисторы включаются и выключаются, разрешая или запрещая создание дырок.
В биологии [ править ]
Тела животных, как правило, содержат специализированные отверстия, которые выполняют различные биологические функции, такие как потребление кислорода или пищи, выведение отходов, а также поглощение или выведение других жидкостей для репродуктивных целей. У некоторых простых животных всем этим целям служит одно отверстие. [7] Образование нор – значимое событие в развитии животного:
Все животные начинают свое развитие с одного отверстия — бластопора . Если дырок две, вторая образуется позже. Бластопор может возникнуть в верхней или нижней части зародыша. [7]
Грамицидин А , полипептид спиральной формы, был описан как переносное отверстие. Когда он образует димер , он может внедряться в клеточные двухслойные мембраны и образовывать отверстие, через которое могут проходить молекулы воды. [8]
Слепой и насквозь [ править ]
В машиностроении , механической обработке и инструментах отверстие может быть глухим или сквозным (также называемым сквозным или зазорным отверстием ). Глухое отверстие — это отверстие, которое рассверливают , сверлят или фрезеруют на заданную глубину, не прорываясь на другую сторону заготовки. Сквозное отверстие — это отверстие, которое полностью проходит через материал объекта. Другими словами, сквозное отверстие — это отверстие, которое проходит через что-либо. Метчики , используемые для сквозных отверстий, обычно имеют коническую форму, поскольку они будут нарезать быстрее, а стружка будет высвобождаться, когда метчик выйдет из отверстия.
Этимология слова « слепая дыра» заключается в том, что через нее невозможно увидеть. Это также может относиться к любому элементу, который имеет определенную глубину, точнее, к отверстию с внутренней резьбой (резьбовым отверстиям). Без учета точки сверления глубина глухого отверстия условно может быть немного больше глубины резьбы.
Существует три общепринятых метода нарезания резьбы в глухих отверстиях:
- Обычный врез , особенно нижний.
- Одноточечная резьба , при которой заготовка вращается, и заостренный режущий инструмент подается в заготовку с той же скоростью, что и шаг внутренней резьбы. Наведение одной точки внутри глухого отверстия, как и растачивание внутри него, по своей сути является более сложной задачей, чем выполнение этого действия в сквозном отверстии. Это было особенно актуально в эпоху, когда единственным методом контроля была ручная обработка. Сегодня ЧПУ делает эти задачи менее напряженными, но, тем не менее, более сложными, чем при обработке сквозных отверстий.
- Винтовая интерполяция, при которой заготовка остается неподвижной, а числовое программное управление (ЧПУ) перемещает фрезу по правильной спиральной траектории для заданной резьбы, фрезеруя резьбу.
По крайней мере, два производителя инструментов в США произвели инструменты для фрезерования резьбы в глухих отверстиях: Ingersoll Cutting Tools из Рокфорда, штат Иллинойс, и Tooling Systems из Хьюстона, штат Техас, которые в 1977 году представили Thread Mill — устройство, предназначенное для фрезерования большой внутренней резьбы в слепых отверстиях. нефтяных скважин отверстия противовыбросовых превенторов . Сегодня многие фрезерные станки с ЧПУ могут выполнять такой цикл резьбофрезерования (видео такой нарезки смотрите в разделе «Внешние ссылки»).
Одним из применений сквозных отверстий в электронике является технология сквозных отверстий , схема монтажа, включающая использование выводов на компонентах, которые вставляются в отверстия, просверленные в печатных платах (PCB) и припаиваются к площадкам на противоположной стороне либо путем ручной сборки. (ручное размещение) или с использованием автоматических машин для установки. [9] [10]
Пинхолы [ править ]
Отверстие через легко проникающий материал , — это небольшое отверстие, обычно получаемое путем продавливания тонкого заостренного предмета, например булавки, например, ткань или очень тонкий слой металла . Подобные отверстия, сделанные другими способами, также часто называют точечными отверстиями. Отверстия могут быть сделаны намеренно по разным причинам. Например, в оптике отверстия используются как отверстия для отбора определенных лучей света. Это используется в камерах-обскурах для формирования изображения без использования линзы . [11] Отверстия на упаковке продуктов используются для контроля атмосферы и относительной влажности внутри упаковки. [12]
Во многих областях точечные отверстия являются вредным побочным эффектом производственных процессов. Например, при сборке микросхем отверстия в диэлектрическом изоляционном слое, покрывающем схему, могут привести к выходу схемы из строя. Следовательно, «чтобы избежать появления точечных отверстий, которые могут выступать на всю толщину диэлектрического слоя, обычной практикой является экранирование нескольких слоев диэлектрика с сушкой и обжигом после каждого экранирования», тем самым предотвращая образование сплошных отверстий. [13]
Философия и психология [ править ]
Было отмечено, что дыры занимают в философии необычное онтологическое положение, поскольку люди склонны называть их осязаемыми и исчисляемыми объектами, тогда как на самом деле они представляют собой отсутствие чего-либо в другом объекте. [14] [15]
При изучении зрительного восприятия дыра является частным случаем фигуры-фона , поскольку область фона полностью окружена фигурой. Чтобы область воспринималась как визуальная дыра, важны три фактора: факторы глубины, указывающие на то, что закрытая область находится позади; группировка между замкнутой областью и окружением; и фигуральные факторы (например, симметрия, выпуклость или узнаваемость), которые приводят к восприятию фигуры, а не дыры. [16] [17]
Ведутся споры о том, являются ли отверстия особенными и воспринимаются ли они как имеющие собственную форму. Они могут быть особенными в некоторых случаях, но не в принадлежности контуров. [18]
У некоторых людей наблюдается отвращение к виду неправильных узоров или скоплений маленьких отверстий — состояние, называемое трипофобией . [19] [20] Исследователи предполагают, что это результат биологического отвращения, которое связывает трипофобные формы с опасностью или болезнью и, следовательно, может иметь эволюционную основу. [21] [19]
В культуре и как метафора [ править ]
Пример использования дыр в популярной культуре можно найти в Битлз тексте песни « A Day in the Life » из их альбома 1967 года Sgt. Группа Клуба одиноких сердец Пеппера :
Я сегодня прочитал новости, о боже:
Четыре тысячи лунок в Блэкберне, Ланкашир.
И хотя отверстия были довольно маленькими,
Им пришлось сосчитать их всех,
Теперь они знают, сколько дыр нужно, чтобы заполнить Альберт-Холл. [22]
Упоминание о 4000 лунках было написано Джоном Ленноном и вдохновлено кратким обзором новостей Far & Near из того же выпуска Daily Mail от 17 января , который также послужил источником вдохновения для предыдущих куплетов песни. Под заголовком «Дыры на наших дорогах» в записке говорилось: «По данным муниципального опроса, на дороге в Блэкберне, Ланкашир, 4000 ям, или одна двадцать шестая ямы на человека. Если Блэкберн типичен, на дорогах Великобритании два миллиона ям, а в Лондоне — 300 000». [23] Дыры также называют онтологическими паразитами, поскольку они могут существовать только как аспекты другого объекта. [14] Психологическая концепция дыры как физического объекта доведена до логического предела в вымышленной концепции переносной дыры , проиллюстрированной в ролевых играх и характеризующейся как «дыра», которую человек может носить с собой, хранить в себе вещи, и входить сами по мере необходимости. [24]
В искусстве дыры иногда называют негативным пространством , как в случае с японской концепцией Ма .
Дыры также можно метафорически назвать существующими в нематериальных вещах. Например, о человеке, который рассказывает о событии, в котором отсутствуют важные детали, можно сказать, что он имеет «дыры в своей истории», а о художественном произведении с необъяснимыми элементами повествования можно сказать, что оно имеет дыры в сюжете . [25] О человеке, пережившем утрату, часто говорят, что у него «дыра в сердце». Понятие «дыра в форме Бога» встречается в религиозном дискурсе:
Обычно говорят, что у людей есть «дыра в форме Бога» в нашей душе. Если вы религиозный человек, вы можете объяснить эту дыру, сказав, что Бог положил ее туда, чтобы нам было легче принять Его. Если вы натуралист или атеист, вы верите, что дыра в форме Бога находится в нашем разуме, а не в нашей душе. Затем вы ищете причины, по которым концепция Бога могла развиться у нашего вида. [26]
Юникод [ править ]
| Дыра Эмодзи |
|---|
 |
| Символ Юникода для ДЫРЫ, U+1F573 ( 🕳 ) |
Символ Юникода для HOLE, U+1F573, был утвержден в 2014 году как часть таблицы «Разные символы и пиктограммы» в Юникоде 7.0. [27] и был частью Emoji 1.0, опубликованного в 2015 году. [28] Поскольку графические изображения смайликов зависят от платформы, Emojipedia показывает изображения символа дыры, изображенные на различных платформах. [29]
Галерея [ править ]
-
Нора в земле, вырытая лисой в качестве норы. -
Дыра в эвкалиптовом дереве, используемая лорикетами в качестве гнезда. -
Деревья видны через большую дыру в стволе дерева в Лаосе. -
Дыра в облаке над Караванксом, Словения. -
Носок с дырочкой, через которую видна ступня. -
Смоделированный вид черной дыры перед Большим Магеллановым Облаком. -
Первое изображение черной дыры, полученное телескопом Event Horizon. -
Крупный план печатной платы , показывающий отверстия для выводов компонентов (позолоченные) со сквозным покрытием ( технология сквозных отверстий ). -
Звуковые отверстия, точно вырезанные на поверхности гитары, могут обеспечить желаемый звук. -
о Первой мировой войне. Мультфильм Что ж, если вы знаете что-то получше, посмотрите Брюса Бэрнсфатера , 1915 год. -
Дыра в Берлинской стене , 2019 год. -
, Ручной дырокол используемый для проделывания отверстий в бумаге и подобных материалах.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Дырочная история» . Экономист . 11 июня 2016 г. Проверено 11 февраля 2017 г.
- ^ «Что находится на дне самой глубокой дыры на Земле?» . 11 марта 2016 г. Проверено 17 августа 2016 г.
- ^ Ричесон, Д .; Жемчужина Эйлера: формула многогранника и рождение топологии , Принстонский университет (2008), с. 254.
- ^ Арнольд, Брэдфорд Генри (2013). Интуитивные концепции в элементарной топологии . Дуврские книги по математике. Курьер / Дуврские публикации . п. 58. ИСБН 978-0-48627576-5 .
- ^ Матушек, Иржи (2007). Использование теоремы Борсука-Улама : Лекции по топологическим методам в комбинаторике и геометрии (2-е изд.). Берлин-Гейдельберг: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-00362-5 .
Написано в сотрудничестве с Андерсом Бьёрнером и Гюнтером М. Циглером.
, раздел 4.3. - ^ Манкрес, Джеймс Р. Топология. Том. 2. Река Аппер-Седл: Прентис-Холл, 2000.
- ^ Перейти обратно: а б Данн, Кейси (6 ноября 2009 г.). «Сказка о двух дырах – Существа – Изучайте науку в Scitable» . www.nature.com .
- ^ Муритсен, Оле Г. (2005). Жизнь — как материя жира: новая наука липидомика . Спрингер. п. 186. ИСБН 978-3-54023248-3 . OCLC 1156049123 .
- ^ Электронная упаковка: технологии монтажа припоем в KH Buschow et al (ред.), Энциклопедия материалов: наука и технологии , Elsevier , 2001 ISBN 0-08-043152-6 , стр. 2708–2709.
- ^ Горовиц, Пол; Хилл, Уинфилд (1989). Искусство электроники (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-52137095-0 .
- ^ Что такое камера-обскура? , pinhole.cz .
- ^ Энрике Ортега-Ривас, Влияние обработки на безопасность и качество пищевых продуктов (2010), стр. 280.
- ^ Джеймс Дж. Ликари, Леонард Р. Энлоу, Справочник по технологиям гибридных микросхем, 2-е издание (2008 г.), стр. 162.
- ^ Перейти обратно: а б Казати, Роберто; Варци, Ахилле (18 декабря 2018 г.). «Дыры». В Залте, Эдвард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии . Лаборатория метафизических исследований, Стэнфордский университет – через Стэнфордскую энциклопедию философии.
- ^ Льюис, Д.К., Льюис, С.Р. (1970). «Дыры: со Стефани Льюис». Философские статьи, том I. Австралазийский философский журнал. 48 : 206–212. дои : 10.1093/0195032047.003.0001 . ISBN 0195032047 .
- ^ Рок, Ирв (1973). Ориентация и форма . Нью-Йорк: Академическая пресса . ISBN 978-0125912501 .
- ^ Абрахамс, Марк (2005). «Дыра, полная сюрпризов» .
- ^ Бертамини М (2006). «Кому принадлежит контур зрительной дыры?». Восприятие . 35 (7): 883–894. дои : 10.1068/p5496 . ПМИД 16970198 . S2CID 8073234 .
- ^ Перейти обратно: а б Мартинес-Агуайо, Хуан Карлос; Ланфранко, Ренцо К.; Аранчибия, Марсело; Сепульведа, Элиза; Мадрид, Ева (2018). «Трипофобия: что мы знаем на данный момент? Отчет о случае и всесторонний обзор литературы» . Границы в психиатрии . 9:15 . doi : 10.3389/fpsyt.2018.00015 . ISSN 1664-0640 . ПМЦ 5811467 . ПМИД 29479321 .
В эту статью включен текст Хуана Карлоса Мартинеса-Агуая, Ренцо К. Ланфранко, Марсело Арансибиа, Элизы Сепульведы и Евы Мадрид, доступный по лицензии CC BY 4.0 .
- ^ Ле, Ан ТД; Коул, Джефф Г.; Уилкинс, Арнольд Дж. (30 января 2015 г.). «Оценка трипофобии и анализ ее визуального осадка». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 68 (11): 2304–2322. дои : 10.1080/17470218.2015.1013970 . ПМИД 25635930 . S2CID 42086559 .
- ^ Милошевич, Ирена; Маккейб, Рэнди Э. (2015). Фобии: психология иррационального страха . АВС-КЛИО . стр. 401–402. ISBN 978-1-61069576-3 . Проверено 25 октября 2017 г.
- ^ «Фотографические впечатления от песен Битлз Арта Кейна», LIFE , Vol. 65, № 12 (20 сентября 1968 г.), с. 67.
- ^ «Далеко и близко: дыры на наших дорогах». Дейли Мейл . № 21994. 17.01.1967. п. 7.
- ^ Дэвид Зеб Кук, Жан Рэйб, Уоррен Спектор, Руководство Dungeon Master для игры AD&D (1995), стр. 235.
- ^ «Дыра в сюжете | Определение дыры в сюжете на английском языке в Оксфордском словаре» . Оксфордские словари . Архивировано из оригинала 07 сентября 2017 г. Проверено 7 сентября 2017 г.
- ^ Блейки Вермюль, Почему нас волнуют литературные персонажи? (2010), с. 10.
- ^ «Юникод: разные символы и пиктограммы» . Проверено 20 августа 2018 г.
- ^ «Эмодзи версии 1.0» . Проверено 20 августа 2018 г.
- ^ «Эмоджипедия: Дыра» . Проверено 20 августа 2018 г.
