text: C# (вимовляється Сі-шарп) — об'єктно-орієнтована мова програмування з безпечною системою типізації для платформи .NET. Розроблена Андерсом Гейлсбергом, Скотом Вілтамутом та Пітером Гольде під егідою Microsoft Research (належить Microsoft). Синтаксис C# близький до С++ і Java. Мова має строгу статичну типізацію, підтримує поліморфізм, перевантаження операторів, вказівники на функції-члени класів, атрибути, події, властивості, винятки, коментарі у форматі XML. Перейнявши багато від своїх попередників — мов С++, Object Pascal, Модула і Smalltalk — С#, спираючись на практику їхнього використання, виключає деякі моделі, що зарекомендували себе як проблематичні при розробці програмних систем, наприклад, мова С#, на відміну від C++, не передбачає множинне успадкування класів. року поточна стабільна версія мови C# 11.0, яка була випущена в 2022 році як частина платформи .NET 7.0. Історія виникнення C# є дуже близьким родичем мови програмування Java. Мова Java була створена компанією Sun Microsystems, коли глобальний розвиток інтернету поставив завдання розподілених обчислень. Взявши за основу популярну мову C++, Java виключила з неї потенційно небезпечні речі (на зразок вказівників без контролю виходу за межі). Для розподілених обчислень була створена концепція віртуальної машини та машинно-незалежного байт-коду, свого роду посередника між вихідним текстом програм і апаратними інструкціями комп'ютера чи іншого інтелектуального пристрою. Java набула чималої популярності, і була ліцензована також і компанією Microsoft. Але, з часом, Sun почала звинувачувати Microsoft, що та при створенні свого клону Java робить її сумісною виключно з платформою Windows, чим суперечить самій концепції машинно-незалежного середовища виконання і порушує ліцензійну угоду. Microsoft відмовилася піти назустріч вимогам Sun, і тому з'ясування стосунків набуло статусу судового процесу. Суд визнав позицію Sun справедливою, і зобов'язав Microsoft відмовитися від позаліцензійного використання Java. У цій ситуації в Microsoft вирішили, користуючись своїм панівним становищем на ринку, створити свій власний аналог Java — мову, для якої корпорація буде повноцінним власником. Ця новостворена мова отримала назву C#. Вона успадкувала від Java концепції віртуальної машини (середовище .NET), байт-коду (MSIL) і більшої безпеки вихідного коду програм, плюс врахувала досвід використання програм на Java. Нововведенням C# стала можливість легшої взаємодії, порівняно з мовами-попередниками, з кодом програм, написаних на інших мовах, що є важливим при створенні великих проєктів. Якщо програми на різних мовах виконуються на платформі .NET, .NET бере на себе клопіт щодо сумісності програм (тобто типів даних, за кінцевим рахунком). Станом на сьогодні C# визначено флагманською мовою корпорації Microsoft, бо вона найповніше використовує нові можливості .NET. Решта мов програмування, хоч і підтримуються, але визнані такими, що мають спадкові прогалини щодо використання .NET. Рядок в C# є посилальним типом. Назва мови Символ # у назві мови можна інтерпретувати і як дві пари плюсів ++, що натякають на новий крок у розвитку мови порівняно з C++ (подібно до кроку від C до C++), і як музичний символ дієз, разом з буквою C, що становить в англійській мові назву ноти до-дієз. Останнє й дало назву мові. Попри те, що символ # (октоторп) насправді є символом для позначення номера на більшості клавіатур і відрізняється від символу дієз ♯ (Unicode U+266F), Microsoft, як автор мови, неодноразово зверталася до своїх клієнтів з проханням прийняти таку стилізацію. Версії Версія 1.0 Проєкт C# був початий в грудні 1998 і отримав кодову назву COOL (C-style Object Oriented Language). Версія 1.0 була анонсована разом з платформою .NET у червні 2000 року, тоді ж з'явилася і перша загальнодоступна бета-версія; C# 1.0 остаточно вийшов разом з Microsoft Visual Studio .NET у лютому 2002 року. Перша версія C# нагадувала за своїми можливостями Java 1.4, дещо їх розширюючи: так, в C# були властивості (що виглядають у коді як поля об'єкта, але, при зверненні до них, можуть викликати пов'язані методи класу), індексатори (подібні до властивостей, але приймають параметр як індекс масиву), події, делегати, цикли foreach, структури, що передаються за значенням, автоматичне перетворення вбудованих типів в об'єкти при необхідності (boxing), атрибути, вбудовані засоби взаємодії з некерованим кодом (DLL, COM) тощо. Крім того, в C# вирішено було перенести деякі можливості C++, відсутні в Java: беззнакові типи, перевизначення операцій (з деякими обмеженнями, на відміну від C++), передача параметрів у метод за посиланням, методи зі змінним числом параметрів, оператор goto. Також у C# залишили обмежену можливість роботи з вказівниками — в місцях коду, спеціально позначених словом unsafe і при вказівці спеціальної опції компілятору. Версія 2.0 Проєкт специфікації C# 2.0 вперше був викладений Microsoft в жовтні 2003 року; у 2004 році виходили бета-версії (проєкт з кодовою назвою Whidbey), C# 2.0 остаточно вийшов 7 листопада 2005 року разом з Visual Studio 2005 і .NET 2.0. Нові можливості у версії 2.0: Часткові типи (розділення реалізації класу більш ніж на один файл). Узагальнені, або параметризовані типи (generics, «дженерики»). На відміну від шаблонів C++, вони підтримують деякі додаткові можливості і працюють на рівні віртуальної машини. Разом з тим, параметрами узагальненого типу не можуть бути вирази. Нова форма ітератора, що дозволяє створювати співпрограми за допомогою ключового слова yield, подібно Python і Рубі. Анонімні методи, що забезпечують функціональність замикання. Оператор ??: return obj1 ?? obj2; означає (у нотації C# 1.0) return obj1!=null ? obj1 : obj2;. Типи-значення, що обнуляються (nullable), (що позначаються знаком питання, наприклад, int? i = null;) є тими ж самими типами-значеннями, що можуть також приймати також значення null. Такі типи дозволяють поліпшити взаємодію з базами даних через мову SQL. Версія 3.0 В червні 2004 року Андерс Гейлсберг вперше розповів на сайті Microsoft про плановані розширення мови в C#3.0.. У вересні 2005 року було випущено проєкт специфікації C# 3.0 і бета-версія C# 3.0, що встановлюється у вигляді доповнення до існуючих Visual Studio 2005 і .NET 2.0. Офіційно версія C# 3.0 побачила світ 19 листопада 2007 року у складі .NET Framework 3.5. В C# 3.0 з'явилися такі радикальні доповнення та зміни: Ключові слова select, from, where, що дозволяють робити запити з SQL, XML, колекції тощо (запит, інтегрований в мову — LINQ, ) Ініціалізація об'єкта разом з його властивостями: Customer з = new Customer(); з.Name = "James"; матиме вигляд: Customer з = new Customer { Name = "James" }; Лямбда-вирази (анонімні функції): listOfFoo.Where(delegate(Foo x) { return x.size > 10; }); матиме вигляд: listOfFoo.Where(x => x.size > 10); Автоматичне визначення типів локальних змінних: string x = "hello"; матиме вигляд: var x = "hello"; Безіменні типи: var x = new { Name = "James" }; Методи-розширення — додавання методу в існуючий клас за допомогою ключового слова this при першому параметрі статичної функції. C# 3.0 сумісний з C# 2.0 за генерованим MSIL-кодом; поліпшення в мові — чисто синтаксичні і реалізуються на етапі компіляції. Наприклад, багато з інтегрованих запитів LINQ можна реалізувати в поточних версіях використовуючи безіменні делегати в поєднанні з предикативними методами над контейнерами, на кшталт List.FindAll і List.RemoveAll. Версія 4.0 Випуск четвертої версії мови програмування C# не випадково співпав з випуском нової версії .NET Framework. Він мав на меті створення інфраструктури для реалізації мов динамічної типізації. Що суттєво поліпшило підтримку динамічних API в C# , було бажаним для початку робіт над мовою TypeScript та було використано наявними реалізаціями, наприклад PowerShell. Нові можливості в версії 4.0: Коваріантність і контраваріантність Динамічна диспетчеризація — ключове слово dynamic вказує компілятору відкласти розв'язання посилань на метод до періоду виконання. // Так робили виклик методів COM до C# 4.0 object o = GetObject(); Type t = o.GetType(); object result = t.InvokeMember("MyMethod", BindingFlags.InvokeMethod, null, o, new object[] { }); int i = Convert.ToInt32(result); // C# 4.0 dynamic o = GetObject(); int i = o.MyMethod(); — бібліотека проміжного рівня, що уніфікує взаємодію динамічних API та CLR Іменовані аргументи та параметри з усталеними значеннями — роблять код використання більш лаконічним. Мова C не підтримує перевантаження методів, тому більшість уніфікованих API має методи з величезним списком аргументів. class Logger{ public void Log(int severity=0, string message){} void Info(string info){ Log(message:info); } } Властивості-індексатори Можливість пропуску ref у викликах COM Document d = new Document(); // Так робили виклик методів COM до C# 4.0 object filename = "Foo.docx"; d.SaveAs(ref filename, // ... // C# 4.0 створить проміжну змінну замість літерала "Foo.docx" // і підставить з модифікатором ref d.SaveAs(FileName: "Foo.docx"); Вбудовування типів "COM Interop" — позбавило розробників клопоту з поставкою PIA Версія 5.0 Асинхронні методи Відомості про об'єкт, що робить виклик Версія 6.0 Версія 7.0 Версія 8.0 C# 8.0 доступний на .NET Core 3.x та .NET Standard 2.1. Тільки для читання Ви можете застосувати модифікатор лише для читання до членів структури. Це вказує, що він не змінюватиме стан. Це більш детально, ніж застосування модифікатора readonly до декларації усієї структури. Наприклад: public readonly override string ToString() => $"({X}, {Y}) це {Distance} від початку"; Версія 9.0 C# 9.0 доступний лише на .NET 5. Записові типи () Посилальні типи що мають семантику значених типів для перевірки рівності . Це досягається за допомогою реалізації методів порівняння та обчислення хешу аналогічно до значених типів. Записові типи за визначенням незмінні. Приклад записового типу, що представляє точку на декартовій системі координат: public record Point { public int X { get; } public int Y { get; } public Point(int x, int y) => (X, Y) = (x, y); } Приклад, що демонструє результат порівняння двох об'єктів-точок: var point1 = new Point(1, 1); var point2 = new Point(1, 1); Console.WriteLine(point1 == point2); // результат - true Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(point1, point2)); // результат - false, оскільки об'єкти покликаються на різні області пам'яті Також для зручності оголошення таких типів в C# 9 був доданий новий синтаксис, схожий до оголошення конструктора, який зветься позиційним записом (). З його використанням, раніше наведений приклад записового типу набуває вигляду: public record Point(int X, int Y); Використовуючи цей синтаксис можна застосувати паралельне присвоєння, притаманне для кортежів. var origin = new Point(0, 0); var (originX, originY) = origin; Оскільки записові типи незмінні, щоб створити новий об'єкт з існуючого потрібно скопіювати значення його властивостей. Для зручності написання такого коду був доданий новий вираз with, що створює копію об'єкта та дозволяє змінити властивості результату у формі, подібній до виразу ініціалізації об'єктів. var point = new Point(1, 1); // значення властивостей об'єкту: X = 1, Y = 1 point = point with { Y = 0 }; // значення властивостей об'єкту: X = 1, Y = 0 Препроцесор C# має «препроцесорні директиви» (хоча насправді він не має препроцесора) на основі препроцесора C, це дає програмісту можливість визначити символи, але не макроси. Умовні директиви, такі як #if, #endif, чи #else також можливі. Директиви типу #region дають натяк редактору для згортання фрагментів коду. Бібліотеки Специфікація C# визначає мінімальний набір бібліотек типів і класів, на який має розраховувати компілятор. На практиці, C# найчастіше використовується з якоюсь реалізацією (CLI), яка стандартизована як ECMA-335 Common Language Infrastructure (CLI). Стандартизація C# стандартизований в ECMA та ISO. У серпні 2000 Microsoft Corporation, Hewlett-Packard та Intel Corporation виступили спонсорами стандартизації специфікації мови C#, а також Common Language Infrastructure (CLI) в організації зі стандартизації ECMA International. У грудні 2001 ECMA випустила ECMA-334 Специфікація мови C#. C# стала стандартом ISO у 2003 (ISO/IEC 23270:2006 — Information technology—Programming languages—C#). До того ECMA ще встигла адоптувати еквівалентну специфікацію як другу редакцію C# у грудні 2002. У червні 2005 ECMA схвалила редакцію 3 специфікації C#, і відредагувала ECMA-334. Доповнення включали часткові класи, анонімні методи, тип null, і генерики (аналоги шаблонів C++). У липні 2005 ECMA подала стандарти і відповідні технічні умови на ISO/IEC JTC 1 через пришвидшену процедуру (Fast-Track). Цей процес звичайно займає 6-9 місяців. Критика Хоча визначення мови C# і CLI стандартизовані ISO та Ecma, що забезпечує розумний і недискримінаційний ліцензійний захист (RAND) від патентних позовів, Microsoft використовує C# і CLI у своїй бібліотеці Base Class Library (BCL), яка є фундаментом їхньої власницької платформи .NET framework, і яка надає низку нестандартизованих класів (розширений I/O, GUI Windows Forms, вебслужби тощо). У деяких випадках, де патенти Microsoft відносяться до стандартів, використаних у .NET framework, документовані Microsoft, і застосовані патенти доступні через інші RAND умови або через Обітницю Відкритої Специфікації Microsoft (Microsoft's Open Specification Promise, OSP), які випускають патентні права публічно. Але є деякі застереження і обговорення про те, що існують додаткові аспекти, патентовані Microsoft, що не покриті, які можуть утримувати незалежних реалізаторів повного фреймворку. Microsoft також погодився не позиватися проти розробників відкритого програмного забезпечення щодо порушення прав у неприбуткових проєктах для частини свого фреймворку, покритого OSP. Microsoft погодився не порушувати патентних вимог щодо продуктів Novell проти платних клієнтів Novell за винятком переліку продуктів, що явно не згадують C#, .NET чи реалізацію .NET від Novell (проєкт Mono). Проте Novell дотримується точки зору, що Mono не порушує жодного патенту Microsoft.. Microsoft також уклав спеціальну угоду не позиватися проти браузерного плагіну Moonlight, який спирається на Mono, отриманного від Novell. У зауваженні, опублікованому на сайті новин Free Software Foundation у червні 2009 Річард Столлман попереджає, що він вважає, що «Microsoft можливо планує одного дня оголосити всі вільні реалізації C# такими, що використовують програмні патенти» і рекомендував розробникам уникати того, що він називає «безвідплатним ризиком», пов'язаним із «залежністю вільних реалізацій C#». Free Software Foundation пізніше повторила свої попередження, стверджуючи, що розширення Microsoft Community Promise на специфікації ECMA C# і CLI можуть не вберігти від шкідництва Microsoft відкритим реалізаціям C#, оскільки багато специфічних для Windows бібліотек, включених у .NET та Mono, не покриті цими обіцянками. Тому більшість провідних дистрибутивів Лінукс, за винятком Novell SUSE Linux, не включають Mono в установку за умовчанням (хоча його і можна завантажити з репозиторіїв). Реалізації Титульним компілятором C# є Microsoft Visual C#. Існують інші компілятори C#, часто вони включають реалізації Common Language Infrastructure і бібліотеки класів .NET: Проєкт Microsoft Rotor (який тепер зветься Shared Source Common Language Infrastructure, ліцензований тільки для навчального і дослідницького використання) забезпечує реалізації CLR runtime і компілятор C#, і підмножину бібліотек фреймворка Common Language Infrastructure, відповідно до специфікації ECMA (до C# 2.0, і з підтримкою тільки Windows XP). Проєкт SharpDevelop від компанії icsharpcode , який використовується як альтернатива Visual Studio. Забезпечує повну реалізацію Common Language Infrastructure. Остання стабільна версія IDE 4.4 (28 серпня 2013), тестова версія 5.0 (13 лютого 2014). Зовнішній вигляд IDE дуже нагадує Microsoft Visual C#, що робить комфортним перехід від одного середовища до іншого. Проєкт Mono, початий компанією Xamarin і продовжений її покупцем і наступником Novell, забезпечує відкритий компілятор C#, повну відкриту реалізацію Common Language Infrastructure, включаючи потрібні бібліотеки фреймворка відповідно до специфікації ECMA, і близьку до повної реалізацію власницьких бібліотек класів Microsoft .NET до .NET 2.0, але не специфічних бібліотек .NET 3.0 і .NET 3.5, як для Mono 2.0. Проєкт DotGNU також надає відкритий компілятор C#, близьку до повної реалізацію Common Language Infrastructure, включаючи потрібні бібліотеки фреймворка відповідно до специфікації ECMA, і підмножину деяких залишених власницьких біліотек класів Microsoft .NET до .NET 2.0 (які не документовані або не включені у специфікації ECMA, але включені у стандартне визначення Microsoft .NET Framework). DotNetAnywhere Micro Framework Common Language Runtime націлений на вбудовані системи, і підтримує майже всі специфікації C# 2.0. Приклад «Hello, world!» using System; class ExampleClass { static void Main() { Console.WriteLine("Hello, world!"); Console.ReadKey(); } } У версії C# 9.0 з'явилась можливість написання програм з неявно визначеним методом Main: using System; Console.WriteLine("Hello, world!"); Console.ReadKey(); Діалекти Spec# Spec# – формальна мова для API контрактів, яка розширює C# конструкціями для не нульових типів, передумов, постумов та інваріантів об'єктів. Впроваджена у 2003 році в рамках проекту Microsoft Research. Sing# Sing# — мова програмування, розроблена на основі Spec# у рамках проекту Singularity. Це розширення C#, яке забезпечує перевірювану, повноцінну підтримку примітивів ОС для комунікації та сильну підтримку для системного програмування та факторизації коду. Див. також ReSharper .NET Framework F# Примітки Посилання C# Language (MSDN) C# Офіційний сайт(MSDN) C# Programming Guide (MSDN) C# Specification (MSDN) ECMA-334 C# Language Specification — hyperlinked ECMA-334 C# Language Specification (5.59 MB) ISO C# Language Specification — Purchase version or free version . Microsoft Visual C# .NET Visual Studio Засоби розробки Microsoft .NET Класо-орієнтовані мови програмування Статично-типізовані мови програмування Функціональні мови програмування Багатопарадигмові мови програмування Статті з прикладами коду мовою C Sharp


source: wikipedia

text: KornShell розроблений з AT&T Bell Laboratories. Це — інтерактивна командна оболонка і мова програмування, яка забезпечує доступ до системи UNIX і багатьох інших систем. KornShell належить до родини Bourne-сумісних командних оболонок, тобто таких, які беруть початок і успадковують головні положення синтаксису у Bourne-shell'у (Sh). Іншими прикладами Bourne-сумісних командних оболонок є Bourne Again shell (bash), Z shell (Zsh). На відміну від кількох інших реалізацій сумісних з Bourne-shell командних мов, є абсолютна сумісність Ksh з Sh «знизу вгору». Іншими словами, командна програма (скрипт), написана для Bourne-shell'а буде гарантовано працювати з Korn-shell'ом. Існує кілька варіантів Korn-shell'у: Ksh-88, Ksh-93, PdKsh (Public Domain Ksh), DtKsh (Desktop Ksh). Див. також Командна оболонка Unix Посилання Домівка KornShell developerWorks: Korn shell scripting Командні оболонки Unix Скриптові мови


text: Римська система числення, або Римські цифри — непозиційна система числення, що використовувалися стародавніми римлянами. Дана система базується на використанні особливих знаків (літер латинської абетки) для десяткових розрядів I = 1, X = 10, С = 100, М = 1000 та їх половин V = 5, L = 50, D = 500. Натуральні числа записуються за допомогою повторення цих цифр. При цьому, якщо більша цифра стоїть перед меншою, то вони додаються (принцип додавання), якщо ж менша перед більшою, то менша віднімається від більшої (принцип віднімання). Останнє правило застосовується тільки для уникнення чотириразового повторення однієї цифри. Наприклад, I, X, С ставляться відповідно перед X, С, М для позначення 9, 90, 900 або перед V, L, D для позначення 4, 40, 400. Наприклад, VI = 5 + 1 = 6, IV = 5 – 1 = 4 (замість IIII). XIX = 10 + 10 – 1 = 19 (замість XVIIII), XL = 50 – 10 = 40 (замість XXXX), XXXIII = 10 + 10 + 10 + 1 + 1 + 1 = 33 тощо. Ця система числення на сьогодні майже не застосовується, бо виконання арифметичних дій над багатозначними числами в цій системі дуже незручне. Тим не менш, її використовують для позначення розділів і частин законів, томів видань, століть, інколи років, днів тижня, місяців у датах (1.V.1975), на циферблатах деяких годинників, порядкових числівників, а також похідних, номер яких більший за три (yIV, yV), а також з естетичною метою. Історія Доримських часів і Стародавнього Риму Хоча римські цифри пишуться літерами латинської абетки, вони були спочатку незалежними символами. Наприклад, етруски використовували I, Λ, X ⋔, 8 і ⊕ для I, V, X, L, C, і M, з яких тільки I і X, є літерами етруської абетки. Гіпотези про походження римських цифр Бирки За однією з гіпотез, етрусько-римські цифри насправді походять від зарубок на облікових паличках (бирках), які раніше використовували пастухи в Італії і Далмації в XIX столітті. Таким чином, цифра ⟨I⟩ походить не від літери ⟨I⟩, а від зарубки, зробленої поперек палиці. Кожна п'ята зарубка позначалася двома лініями (на зразок ⋀, ⋁, ⋋, ⋌ і т. д.), а кожна десята була перехрещеною (X), IIIIΛIIIIXIIIIΛIIIIXII ... . Отож, число 8 позначали так: IIIIΛIII, або скорочено ΛIII (або VIII), де під знаком Λ малися на увазі і чотири попередні зарубки. Аналогічно, вісімнадцять — це вісім зарубок після перших десяти, які могли бути скорочено позначені X, і так отримано XΛIII. Так само, число чотири на палиці передувало зарубці (V), тому воно може бути записане у вигляді IIII або IΛ (IV). Коли числа стали переводити в письмову форму, знаки були легко ідентифіковані із латинськими літерами I, V і X. 50 позначали по-різному: як N, И, К, Ψ, ⋔ і т. д., але, мабуть, найчастіше у формі курячої лапи, яка накладається з V і I: ᗐ. Цей знак було спрощено ⊥ (перевернуте T) до часу Августа, і незабаром після цього став ототожнюватися з графічно аналогічною літерою L. Так само і 100 позначалося по-різному: Ж, ⋉, ⋈, H, або, як будь-який з символів для 50 плюс додаткова риска. Найуживаніша форма Ж (тобто, накладання Х і I) писалася по-різному: як >І< або ƆIC, і була скорочена до Ɔ або C. Остаточно переміг варіант C, тому що ця літера асоціювалася з латинським словом Centum, тобто «сотня». П'яту (V) і десяту (X) сотні позначали квадратом або колом. Таким чином, 500 було схоже на Ɔ, «схрещене» з ⋌ або ⊢ , тобто D або Ð. Пізніше було ідентифіковане як літера D. Інша версія: «тисяча» позначалася як (I) (або CIƆ чи CꟾƆ), і, відповідно, половина з тисячі або «п'ятсот» є права половина символу I) (або IƆ або ꟾƆ), і це, можливо, було перетворено в ⟨D⟩. Тим часом, 1000 позначали як X, обведений квадратом або колом: X, ⊗, ⊕, і в августинців частково ототожнюється з грецькою літерою Φ-фі. З часом, символ змінюється на Ψ і ↀ. Останній символ трансформується у ∞, потім у ⋈, і врешті-решт змінюється на М під впливом латинського слова «mille», тобто «тисяча». Ручні сигнали Альфред Хупер має альтернативну гіпотезу про походження римської системи числення для малих чисел. Хупер стверджує, що цифри відносяться до жестів рук для підрахунку. Наприклад, число I, II, III, IIII відповідає кількості пальців. Для V ставить руку вертикально і показує цифру з двох пальців і з відхиленими пальцями один від одного. Числа 6—10, представлені двома руками наступним чином (ліва рука, права рука) 6 = (V, I), 7 = (V, II), 8 = (V, III), 9 = (V, I—III), 10 = (V, V) і X з будь-якого перетину пальців, або тримаючи обидві руки в хресті. Проміжні символи, що випливають із небагатьох оригінальних символів Третя гіпотеза про походження свідчить, що основними цифрами були I, X, С і Φ (або ⊕), а проміжні були отримані від прийняття половини з них (половина Х V, половина С L і половина Φ / ⊕ є D). Середньовіччя й Відродження Малі літери були розроблені в середні віки, після розпаду Західної Римської імперії, і з цього часу набуло розповсюдження також написання малими літерами римських цифр: i, ii, iii, iv, і т. д. Починаючи із Середньовіччя, літерою «J» іноді замінюється кінцева «i» у «нижньому регістрі» римського числа, наприклад, «iij» для 3 або «vij» для 7. Кінцеве «j» досі використовується в медичних рецептах, щоб запобігти зміні або неправильному тлумаченню чисел. Цифри в документах і написах епохи Середньовіччя іноді включають у себе додаткові символи, які сьогодні називаються «середньовічні римські цифри». Деякі просто замінюють стандартні цифри (як, наприклад, «А» для «V» або «Q» для «D»), а інші служать для скорочення складних числівників («O» для «XI» або «F» для «XL»). Вони досі вживаються в деяких словниках, хоча давно вийшли з ужитку. Хроногами, або повідомлення з числами, закодованими в них, були популярні в епоху Відродження. Наприклад, фраза, що містить літери I, V, X, L, C, D, М. Поставивши ці літери разом, читач отримає число, яке, як правило, вказує на конкретний рік. Сучасне використання До XI століття індо-арабські цифри були введені в Європу з аль-Андалус, завдяки арабським торговцям і арифметичним трактатам. Римські цифри виявились дуже стійкими, залишаючись у загальному користуванні на Заході в XIV і XV століттях, навіть у галузі бухгалтерського обліку та інших бізнес-записів. Майже повна заміна на зручніші «арабські» цифри відбулася абсолютно поступово. Насправді римські цифри досі іноді використовуються і сьогодні, особливо в певних контекстах. Прикладами їх поточного використання є: Імена монархів і пап, наприклад Єлизавета II Сполученого Королівства, Папа Бенедикт XVI. Вони називаються числами царювання, наприклад II вимовляється як «другий». Ця традиція почалася в Європі спорадично в середні віки, отримавши широке використання в Королівстві Англія під час правління Генріха VIII. Раніше монархи не були означеними цифрами. Деякі монархи (наприклад, Карл IV Іспанії та Людовик XIV Франції), здається, воліли IIII замість IV на монетах. Суфікси поколінь, особливо в США, для людей, які отримують таке ж ім'я, з покоління в покоління, наприклад, Вільям Говард Тафт IV. Рік випуску фільмів, телевізійних шоу та інших творів мистецтва в самій роботі. Часові мітки на годиннику. У цьому контексті, 4, як правило, написане IIII. Рік побудови. Нумерація сторінок передмов і розділів книг, а іноді й додатків. Обсяг книги та номери розділів, а також декілька актів у межах гри (наприклад, Акт III, сцена 2). Продовження фільмів, відеоігор, та інших робіт (як в Щелепи IV). Контури, що використовувати цифри, щоб показати ієрархічні відносини. Повторювання грандіозної події, наприклад: Літні і зимові Олімпійські ігри (наприклад, XXI зимові Олімпійські ігри; Ігор XXX Олімпіади) Супербоул, щорічний чемпіонат Національної Футбольної Ліги (наприклад, ) Реслманія, річна професійна подія боротьби за WWE (наприклад Реслманія XXX). Це використання також суперечливе. В астрономії природні супутники планет традиційно позначаються великими римськими цифрами, які додаються до імені планети. Наприклад, позначення Титана Сатурна VI. У хімії римські цифри часто використовуються для позначення групи періодичної таблиці. Вони також використовуються в номенклатурі IUPAC неорганічної хімії, для окислення катіонів, які можуть мати кілька різних позитивних зарядів. Вони також використовуються для позначення фаз поліморфних кристалів, як-от лід. У сейсмології римські цифри використовуються для позначення ступенів інтенсивності землетрусів. У теорії музики діатонічні функції визначаються за допомогою римських цифр. У музичній практиці продуктивність, окремі рядки струнних інструментів, як-от скрипка, часто позначаються римськими цифрами, з більш високими номерами, які позначають більш низькі рядки. В аптекарській справі римські цифри використовуються в деяких контекстах, зокрема S для позначення «половини» і N означає «нічого». У фотографії римські цифри (з нуля) використовуються для позначення різних рівнів яскравості при використанні системи Zone. У картах Таро римські цифри (з нуля), також використовується для позначення карти Старших Арканів. У богослов'ї та біблійній науці Септуагінта часто згадується як LXX, оскільки це переклад Старого Завіту грецькою мовою названий на честь легендарного числа його перекладачів (Септуагінти бути на латині «сімдесят»). В обчислювальній техніці римські цифри можуть бути використані в ідентифікаторах, які обмежуються символами абетки, синтаксичних обмежень мови програмування. В LaTeX, наприклад, \ labelitemiii відноситься до етикетки елемента третього рівня III вкладеного середовища списку. Римські цифри в Європі Римські цифри широко використовуються в романських і східнослов'янських мовах для позначення століть (XVIII століття). З іншого боку, у слов'янських мовах у Центральній Європі, як і в більшості германських мов, століття часто позначають арабськими цифрами «18.» У багатьох європейських країнах змішані римські й індо-арабські цифри використовуються для запису дати (особливо в офіційних листах та в офіційних документах, та на надгробних плитах). Місяць вказується римськими цифрами, а день — індо-арабськими: 14.VI.1789 (14 червня 1789 року). У деяких частинах Європи часто використовують римські цифри, щоб представити дні тижня, а також іноді в залізничних та автобусних розкладах. Понеділок позначають I, як перший день тижня. Неділю позначають VII, як останній день тижня. Години роботи, що складаються з двох стовпців, де лівому стовпчику, день тижня римськими цифрами і в правому стовпці діапазон годин роботи від початку роботи до часу закриття. У ряді європейських країн римські цифри використовуються для нумерації поверхів. Наприклад, квартири в центрі Амстердама позначені як 138-III, де індо-арабські цифри означають номер блоку або будинку, а римська цифра — номер поверху. Квартира на першому поверсі, позначається як «138-Huis». В Італії дороги поза населених районів, кілометрові знаки, основні дороги та автомагістралі також відзначають 100-метрові, використовуючи римські цифри від I до IX для менших інтервалів. Знак «IX | 17», таким чином, означає км 17,9. Помітним винятком використання римських цифр в Європі є Греція, де, як правило, використовуються грецькі цифри (на основі грецької абетки). Римські цифри Римські цифри, які позначають Для правильного запису великих чисел римськими цифрами необхідно спочатку записати число тисяч, потім сотень, потім десятків і, нарешті, одиниць. При цьому деякі з цифр (I, X, C, M) можуть повторюватися, але не більше трьох разів підряд. Таким чином можна записати будь-яке ціле число не більше 3999 (MMMCMXCIX). У ранні періоди існували знаки для позначення великих чисел — 5000, 10 000, 50 000 і 100 000 (тоді максимальне число за згаданим правилом — 399999). При записі чисел в римській системі числення менша цифра може стояти праворуч від більшої, в цьому випадку вона додається до неї. Наприклад, число 283 по-римському записується як CCLXXXIII, тобто 100 + 100 + 50 + 30 + 3 = 283. Тут цифра, яка зображує сотню, повторена двічі, а цифри, що зображують відповідно десяток і одиницю, повторені по три рази. Приклад: число 1988. Одна тисяча M, дев'ять сотень CM, вісім десятків LXXX, вісім одиниць VIII. Запишемо їх разом: MCMLXXXVIII. Повсюди записувати число «чотири» як «IV» стали тільки в XIX столітті, до цього найчастіше вживався запис «IIII». Однак запис «IV» можна зустріти вже в документах манускрипту «Forme of Cury», що датуються 1390 роком. На циферблатах годинників в більшості випадків традиційно використовується «IIII» замість «IV», головним чином, з естетичних міркувань: таке написання забезпечує візуальну симетрію з цифрами «VIII» на протилежній стороні, а перевернуту «IV» прочитати важче, ніж «IIII». Існує версія, що IV на циферблаті не писалося тому, що IV — перші літери імені бога Юпітера (IVPITER). Менша цифра може бути записана і зліва від більшої, тоді її слід відняти від більшої. При цьому відніматися можуть тільки цифра 1 або цифра ступеня 10, а як зменшуване можуть виступати тільки найближчі в числовому ряду до від'ємника дві цифри (тобто від'ємник, помножений на 5 або 10). Повторення меншої цифри не допускається. Таким чином, існує тільки шість варіантів використання «правила віднімання»: IV = 4 IX = 9 XL = 40 XC = 90 CD = 400 CM = 900 Наприклад, число 94 буде XCIV = 100 – 10 + 5 – 1 = 94 — так зване «правило віднімання» (з'явилося в епоху пізньої античності, а до цього римляни писали число 4 як IIII, а число 40 — як XXXX). Необхідно відзначити, що інші способи «віднімання» неприпустимі, так, число 99 має бути записано як XCIX, але не як IC. Однак, в наші дні в деяких випадках використовується і спрощений запис римських чисел: наприклад, в програмі Excel при перетворенні арабських цифр в римські за допомогою функції «РИМСЬКЕ ()» можна використовувати кілька видів представлення чисел, від класичного, до сильно спрощеного (так, число 499 може бути записано як CDXCIX, LDVLIV, XDIX, VDIV або ID). Спрощення полягає в тому, що для зменшення будь-якої цифри зліва від неї може писатися будь-яка інша цифра: 999. Тисяча (M), віднімемо 1 (I), отримаємо 999 (IM) замість CMXCIX. Наслідок: 1999 — MIM замість MCMXCIX 95. Сто (C), віднімемо 5 (V), отримаємо 95 (VC) замість XCV 1950: Тисяча (M), віднімемо 50 (L), отримаємо 950 (LM). Наслідок: 1950 — MLM замість MCML Застосування В український мові римські цифри використовуються в наступних випадках: Номер століття або тисячоліття: XIX століття, II тисячоліття до н. е. Порядковий номер монарха. Номер тому в багатотомній книзі (іноді — номера частин книги, розділів або глав). У деяких виданнях — номери аркушів з передмовою до книги, щоб не виправляти посилання всередині основного тексту при зміні передмови. Маркування циферблатів годин «під старовину». Інші важливі події або пункти списку, наприклад: V постулат Евкліда, II світова війна, XX з'їзд КПРС, Ігри XXII Олімпіади тощо. Валентність хімічних елементів. Порядковий номер щаблі в звукоряді. База гомеопатичних розведень (Conium X3, Aconitum C200 і т. ін.). У математичному аналізі римськими цифрами іноді записується номер похідної вище третьої. Римські цифри широко вживалися в СРСР при зазначенні дати для позначення місяця року: 11 / III-85 або 9.XI.89. Для вказівки дат життя і смерті на надгробках часто використовувався особливий формат, де місяць року також позначався римськими цифрами. З переходом на комп'ютерну обробку інформації формати дати, засновані на римських цифрах, практично вийшли з ужитку. В інших мовах сфера застосування римських цифр може мати особливості. У західних країнах римськими цифрами нерідко записується номер року, наприклад, на фронтонах будівель і в титрах кіно-відеопродукції. У сучасній Литві на дорожніх знаках, на вітринах магазинів, на вивісках підприємств римськими цифрами можуть позначатися дні тижня. Якщо розкласти цифри графічно, то отримуємо таке: Юнікод Стандарт Юнікоду рекомендує використовувати для представлення римських цифр звичайні латинські літери. Проте стандарт включає також спеціальні символи для римських цифр як частина в області знаків із кодами з U + 2160 по U +2188. Наприклад, MCMLXXXVIII може бути представлено у формі MCMLXXXVIII. Цей діапазон включає як рядкові, так і прописні цифри для запису чисел від 1 (I або I) до 12 (XII або XII), в тому числі і комбіновані гліфи для складених чисел, таких як 8 (VIII або VIII), головним чином для забезпечення сумісності з східноазіатськими наборами символів в таких промислових стандартах, як JIS X 0213, де ці символи визначені. Комбіновані гліфи використовуються для подання чисел, які раніше складалися з окремих символів (наприклад, XII замість його представлення як X і II). На додаток до цього, гліфи існують для архаїчних форм запису чисел 1000, 5000, 10 000, великий зворотної C (Ɔ), пізньої форми запису 6 (ↅ, схожою на грецьку стигму: Ϛ), ранньої форми запису числа 50 (ↆ, схожою на стрілку, що вказує вниз ↓ ⫝⊥ ),), 50 000, і 100 000. Слід зазначити, що маленька зворотна c, ↄ не включена в символи римських цифр, але включена в стандарт Юнікоду як прописна ↄ. Відображення всіх цих символів потребує наявність програмних засобів, що підтримують стандарт Юнікод, і шрифту, який містить відповідні цим символам гліфи (наприклад, шрифт Universalia). Регулярні вирази Регулярний вираз для перевірки римських цифр— '^(?i)M{0,3}(D?C{0,3}|C[DM])(L?X{0,3}|X[LC])(V?I{0,3}|I[lx У мові Perl для пошуку римських цифр в рядку можна використовувати регулярний вираз 'm/\b((?:M{0,3}?(?:D?C{0,3}|C[DM])?(?:L?X{0,3}|X[LC])?(?:I{0,3}?V?I{0,3}|I[VX])))\b/gs'. Перетворення Для перетворення чисел, записаних арабськими цифрами в римські, використовуються спеціальні функції. Наприклад, в англійській версії Microsoft Excel і в будь-якій версії OpenOffice Calc ця функція називається «ROMAN»(аргумент). Див. також Кирилична система числення Арабська система числення Грецька система числення Система числення мая Єгипетська система числення Позиційні системи числення Непозиційні системи числення Примітки Посилання FAQ: Why do clocks with Roman numerals use «IIII» instead of «IV»? Child-friendly roman numerals webquest French book with 841 chapters, numbered up to DCCCXLI Complete Roman Numbers Converter Online Roman ad Arabic numerus racio et vice versa Online converter of Roman numerals into Arabic numbers with check of correct notation and random tests Цифри Системи чисел Латиниця Системи числення


text: Фізи́чна ста́ла — фізична величина, яка має незмінне значення за визначених обставин в обраній системі одиниць. Фундаментальна фізична стала (універсальна константа) — фізична стала, значення якої, визначене експериментально в обраній системі одиниць, містить інформацію про найзагальніші (фундаментальні) властивості матерії і є незмінним за будь-яких умов. Вона характеризує не окремі тіла, а фізичні властивості нашого світу в цілому. Фундаментальні фізичні константи використовують у теоретичній фізиці при математичному описі навколишнього світу. Часто сюди також відносять і деякі інші фізичні сталі, так чи інакше пов'язані з конкретними тілами. Слово стала або константа означає, що чисельне значення цієї величини не змінюється з часом. В реальності це може бути і не так. Наприклад, в останні роки з'явилися припущення, що стала тонкої структури змінюється впродовж еволюції Всесвіту. Проте навіть якщо величини і змінюються з часом, то надзвичайно повільно, і скільки-небудь помітних змін варто чекати лише на масштабах співмірних з віком Всесвіту. Більшість фізичних сталих є розмірнісними величинами, тільки деякі з них безрозмірнісні (величини з розмірністю одиниця). Числове значення розмірної величини залежить від вибору одиниць вимірювання. Проте числові значення безрозмірнісних констант є фундаментальнішими, оскільки вони не залежать від вибору системи одиниць. Фундаментальні фізичні константи Розмірні комбінації фундаментальних констант Деякі інші константи Див. також Математичні константи Список позначень у фізиці Примітки Джерела Фундаментальные физические константы // Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — С. 381-383. Владленова І. В. Фундаментальні фізичні константи: онто-антропологічний смисл // Вестник НТУ «ХПИ», Філософія No 26, 2009. — С. 13-20. — ISSN 2079-0783. Посилання Американський Національний інститут стандартів і технологій Інститут хімії і біології Вільного університету у Берліні Сторінка на сайті NASA


text: Періодична система хімічних елементів — класифікація хімічних елементів, що встановлює залежність різних властивостей елементів від заряду їхнього атомного ядра. Періодична система хімічних елементів є графічним виразом періодичного закону — який визначає, що властивості хімічних елементів, простих речовин, а також склад і властивості сполук, перебувають у періодичній залежності від значень зарядів ядер атомів. Її початковий варіант, що базувався на періодичній залежності властивостей хімічних елементів від значень атомних мас, був розроблений російським та німецьким хіміками Д. І. Менделєєвим та Лотаром Маєром у 1869—1871 роках. За цю розробку у 1882 році обидва хіміки отримали Медаль Деві від Лондонського королівського товариства. Всього запропоновано кілька сотень варіантів зображення періодичної системи (аналітичні криві, таблиці, геометричні фігури і т. ін.). У сучасному варіанті системи передбачається зведення елементів в двовимірну таблицю, в якій кожен стовпець (група) визначає основні фізико-хімічні властивості, а рядки є періоди, в певній мірі подібні один одному. Графічне представлення Загальна характеристика Впорядковане за зростанням атомного номера розташування елементів у вигляді таблиці. У комірках періодичної таблиці розміщено інформацію, яка включає символ елемента та атомний номер, крім того там може бути назва елемента національною мовою та атомна маса ізотопів елемента. Порядковий номер елемента при тому відповідає позитивному зарядові атомного ядра, а номер періоду відповідає максимальному головному квантовому числу n. Ряд елементів, які відповідають однаковому максимальному головному квантовому числу n, становлять період. Такі горизонтальні ряди, розташовані певним чином один під одним, утворюють вертикальні стовпці елементів, що називаються групами, в яких хімічні і фізичні властивості елементів змінюються по вертикалі закономірно. Запропоновані різні формальні представлення періодичної системи елементів, але найпопулярнішим є зображення у вигляді таблиць, яких є три — коротка, довга та дуже довга. У періодичної таблиці елементів, що представлена у короткому вигляді, довгі періоди розділені на два горизонтальних ряди. Короткі періоди і розділені періоди розташовані один під одним. Вертикальні стовпці становлять групи. Кожна група має дві підгрупи — головну та побічну, а номер групи збігається з кількістю електронів на зовнішньому електронному шарі в атомах елементів перших двох періодів. Елементи головної групи мають однакову кількість валентних електронів і подібні хімічні властивості, які закономірно посилюються чи послаблюються згори вниз у межах групи. У періодичної таблиці елементів, що називають довгою, періоди безрозривно розташовуються один під одним, утворюючи вертикальні групи, яких налічується 18. Кожна група характеризується однаковим числом електронів на верхніх заповнюваних орбіталях. У кожній такій групі хімічні і фізичні властивості елементів змінюються закономірно по вертикалі. Групи утворюють блоки (s, p, d, f), які відповідають заповненню верхніх s, p, d, f-електронних орбіталей. Сучасне формулювання періодичного закону Сучасне формулювання періодичного закону звучить так: властивості елементів перебувають у періодичній залежності від заряду їхніх атомних ядер. Заряд ядра Z дорівнює атомному (порядковому) номеру елемента в системі. Елементи, розташовані за зростанням Z (H, He, Li...) утворюють 7 періодів. Період — сукупність елементів, що починається лужним металом та закінчується благородним газом (особливий випадок — перший період, що складається з двох неметалічних елементів — Н та Не). У 2-у і 3-у періодах — по 8 елементів, у 4-у і 5-у — по 18, у 6-у 32. Вертикальні стовпці — групи елементів з подібними хімічними властивостями. Всередині груп властивості елементів також змінюються закономірно (наприклад, у лужних металів від Li до Fr зростає хімічна активність). Елементи Z = 58-71 та Z = 90-103, особливо схожі за властивостями, утворюють два сімейства — лантаноїдів та актиноїдів. Періодичність властивостей елементів зумовлена періодичним повторенням конфігурації зовнішніх електронних оболонок атомів. Історія відкриття Перший перелік хімічних елементів склав в 1789 р. французький хімік Лавуазьє. До цього списку увійшли 25 відомих на той час елементів. Першу таблицю відносних атомних мас п'яти хімічних елементів (кисень, азот, вуглець, сірка і фосфор) склав англійський учений Дальтон в 1803 р. Тріади Деберайнера До середини XIX століття були відкриті 63 хімічні елементи, і спроби знайти закономірності в цьому наборі робилися неодноразово. У 1829 році Йоганн Деберайнер опублікував знайдений ним «закон тріад»: атомна маса багатьох елементів близька до середнього арифметичного двох інших елементів, близького до початкового за хімічними властивостями (стронцій, кальцій і барій; хлор, бром і йод тощо). Таким чином йому вдалося впорядкувати 30 із 63 відомих на той час елементів. Вертикальні тріади: лужні метали — Літій, Натрій, Калій; лужноземельні метали — Кальцій, Стронцій, Барій; солетворні елементи — Хлор, Бром, Йод; та кислотворні — Сульфур, Селен, Телур. Водень, Оксиген, Азот та Карбон розглядалися ним як ізольовані елементи. Елементи платинової групи було згруповано у дві тріади: Платина, Іридій, Осмій та Паладій, Родій, Плюран. Існування Плюрану було пізніше заперечено. Таким чином Деберайнер закладає ґрунтовну ознаку для відкриття періодичного закону — вплив на закономірність атомної маси. Роботи Деберайнера по систематизації елементів спочатку не привернули до себе уваги. У 1840 Леопольд Гмелін, розширивши список елементів, показав, що характер їх класифікації за властивостями набагато складніший, ніж поділ на тріади. Проте закон тріад Деберайнера підготував ґрунт для систематизації елементів, що пізніше завершилася створенням Періодичного закону. Земна модель Шанкуртуа Як хімік Шанкуртуа відомий тим, що у 1862 запропонував систематизацію хімічних елементів, основану на закономірній зміні атомних мас — т. зв. «Земну спіраль» () або «циліндр Бегуйе». Запропонована ним система базувалася на визначених у 1858 році італійським хіміком Станіслао Канніццаро правильних масах хімічних елементів. Систематизація Шанкуртуа являла собою розвиток подібних диференціальних систем Жана Дюма і Макса фон Петтенкофера, які намагалися знайти у елементів співвідношення, подібні тим, що виявляються в гомологічних рядах органічних сполук, і відзначили, що атомні ваги деяких елементів відрізняються один від одного на величину, кратну восьми. Шанкуртуа наніс на бічну поверхню циліндра, розмічену на 16 частин, лінію під кутом 45°, на якій помістив точки, що відповідають атомним масам елементів. Таким чином, елементи, атомні маси яких відрізнялися на 16, або на число кратне 16, розташовувалися на одній вертикальній лінії. При цьому точки, що відповідають подібним за властивостями елементам часто виявляються на одній вертикальній лінії. Систематизація Шанкуртуа стала істотним кроком уперед у порівнянні з наявними тоді системами, проте його робота спочатку залишилася практично непоміченою; інтерес до неї виник тільки після відкриття періодичного закону. Шанкуртуа був одним з перших учених, які відзначили періодичність властивостей елементів; його гвинтовий графік дійсно фіксує закономірні відносини між атомними масами елементів. Закон Октав У 1864 р. свій варіант періодичної системи запропонував хімік і музикант Джон Ньюлендс. За запропонованим ним правилом «Всі елементи при впорядкуванні їх за атомною масою повторюють хімічні властивості періодично у кожній восьмій позиції». Тому він називає цю періодичну зміну Законом Октав. За часів Ньюлендса інертні гази не були відомими. Дмитро Менделєєв та Лотар Маєр У цьому ж десятилітті з'явилося ще кілька спроб систематизації хімічних елементів; ближче всього до остаточного варіанту у 1864 підійшов Лотар Юліус Маєр (1830—1895). У своїй книзі «Сучасні теорії хімії та їх значення для хімічної статики» () він впорядковує відомі на той час елементи за значеннями їх відносної атомної маси у таблицю. У наступному виданні книги 1870 року з'являється вдосконалена таблиця періодичної системи елементів. Менделєєв опублікував свою першу схему періодичної таблиці у 1869 р. у статті «Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів» (у журналі Російського хімічного товариства); ще раніше (лютий 1869 р.) наукове повідомлення про відкриття було ним розіслано провідним хімікам світу. Написавши на картках основні властивості кожного елемента (їх у той час було відомо 63, з яких один — Дідим (Di) — виявився згодом сумішшю двох знову відкритих елементів празеодиму та неодиму), Менделєєв почав багаторазово переставляти ці картки, складати з них ряди схожих за властивостями елементів, зіставляти ряди один з іншим. Підсумком роботи став відправлений у 1869 році до наукових установ Росії та інших країн перший варіант системи («Досвід системи елементів, заснованої на їхній атомній вазі і хімічній подібності»), у якому елементи були розставлені у дев'ятнадцятьох горизонтальних рядах (рядах подібних елементів, які стали прообразами груп сучасної системи) та у шістьох вертикальних стовпцях (прообразів майбутніх періодів). У 1870 році Менделєєв у «Основах хімії» публікує другий варіант системи («Природну систему елементів»), котра має звичніший для нас вигляд: горизонтальні стовпці елементів-аналогів перетворилися у вісім вертикально розташованих груп; шість вертикальних стовпців першого варіанту перетворилися у періоди, що розпочиналися лужним металом і закінчувалися галогеном. Кожен період був розбитий на два ряди; елементи різних рядів, що увійшли до групи, утворили підгрупи. Сутність відкриття Менделєєва полягала у тому, що зі зростанням атомної маси хімічних елементів їхні властивості змінюються не монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів, розташованих за зростанням атомної ваги, властивості починають повторюватися. Наприклад, натрій схожий на калій, фтор схожий на хлор, а золото схоже на срібло і мідь. Зрозуміло, властивості не повторюються в точності, до них додаються і зміни. Відмінністю роботи Менделєєва від робіт його попередників було те, що основ для класифікації елементів у Менделєєва була не одна, а дві — атомна маса і хімічна схожість. Для того, щоб періодичність повністю дотримувалася, Менделєєвим були зроблені дуже сміливі кроки: він виправив атомні маси деяких елементів (наприклад, берилію, індію, урану, торію, церію, титану, ітрію), кілька елементів розмістив у своїй системі всупереч прийнятим у той час уявленням про їх схожість з іншими (наприклад, талій, що вважався лужним металом, він помістив у третю групу згідно з його фактичною максимальною валентністю), залишив у таблиці порожні клітини, де повинні були розміститися поки не відкриті елементи. У 1871 році на основі цих робіт Менделєєв сформулював періодичний закон, формулювання якого з часом було уточнене та змінене. Наукова достовірність періодичного закону отримала підтвердження дуже скоро: у 1875–1886 роках були відкриті галій (екаалюміній), скандій (екабор) і германій (екасіліцій), для яких Менделєєв, користуючись періодичною системою, передбачив не тільки можливість їх існування, але й, з разючою точністю, цілий ряд фізичних і хімічних властивостей. У 1882 Лондонське королівське товариство присудило золоті медалі Деві з формулюванням «За відкриття періодичних співвідношень атомних ваг» спільно Менделєєву і Маєру. Генрі Мозлі У 1913 році Генрі Мозлі (H.G.J. Moseley) встановив залежність частоти та довжини хвилі серій характеристичного рентгенівського випромінювання від атомного номера хімічного елемента (Закон Мозлі). Цим законом підтверджено та відкориговано порядок розташування елементів у Періодичній системі елементів та передбачено достеменно невідомі на той час елементи, наприклад, елементи з номерами 43 та 61. Таким чином, на основі своїх дослідів Мозлі розташовував Аргон (Z=18) перед Калієм (Z=19), хоча Аргон має більшу атомну масу, ніж Калій. Це добре співвідносилося з хімічними властивостями цих елементів. Подібним чином Мозлі також розташовував у Періодичній системі елементів Кобальт перед Нікелем і пояснив, чому Телур має займати місце перед Йодом при меншій атомній масі Йоду. Концепція актиноїдів Ґленна Теодора Сіборґа Американський фізик Ґленн Теодор Сіборґ у 1942 році входив до команди Мангеттенського проєкту під керівництвом італійського фізика Енріко Фермі. Він відповідав за ізоляцію плутонію, який він синтезував і охарактеризував в лютому 1941 року, з уранової матриці, де він утворювався в результаті ядерної реакції. Саме під час цієї роботи Сіборґ вивчив хімію цих елементів. Він визначив і їхнє положення в періодичній таблиці. Доти Уран був поміщений у групі під Вольфрамом, а Плутоній під Осмієм, що не відображало їхніх властивостей. У 1944 році йому вдалося синтезувати та охарактеризувати Америцій і Кюрій (елементи 95 і 96), що дозволило формалізувати поняття актиноїдів, тобто нової серії хімічних елементів зі спеціальними властивостями, сформованої з елементів від 89 до 103 і розташованої нижче від лантаноїдів у періодичній таблиці елементів. Сіборґ також припустив існування суперактиноїдів, серію елементів з номерами від 121 по 153, розташованих під актиноїдами. Отже, таблиця періодичної системи елементів, що використовується зараз, перероблена Ґленном Теодором Сіборґом в 1945 р. Сучасне формулювання Періодичного закону На початку XX століття з відкриттям будови атома було встановлено, що періодичність зміни властивостей елементів визначається не атомною масою, а зарядом ядра, що дорівнює атомному номеру і числу електронів, розподіл яких за електронними оболонками визначає його хімічні властивості. Подальший розвиток періодичної системи пов'язаний із заповненням порожніх клітин таблиці Періодичної системи елементів, у якій поміщалися все нові й нові елементи: благородні гази, природні і штучно отримані радіоактивні елементи. У 2010 з синтезом 117 елементу, сьомий період періодичної системи був завершений, проте проблема нижньої межі таблиці Періодичної системи елементів у світлі передбачень Сіборґа залишається однією з найважливіших у сучасній теоретичній хімії. Хоча ядра атомів нових елементів, що їх поволі продовжують синтезувати фізики, стають все менш стабільними, не виключена поява серед елементів із більшим атомним номером стійких магічних ядер. Форми Періодичної системи елементів Найпоширенішими з усіх є 3 форми таблиці Періодичної системи елементів: «коротка» (короткоперіодна), «довга» (довгоперіодна) і «наддовга». У «наддовгому» варіанті кожен період займає рівно один рядок. У «довгому» варіанті лантаноїди та актиноїди винесені із загальної таблиці, роблячи її компактнішою. У «короткій» формі запису, на додаток до цього, четвертий і наступні періоди займають по 2 рядки; символи елементів головних і побічних підгруп вирівнюються щодо різних країв клітин. Нижче наведено довгий варіант, затверджений Міжнародним союзом теоретичної і прикладної хімії (IUPAC) як основний. Періодичність властивостей елементів Деякі властивості окремих елементів чи їхніх груп можна передбачити за їхнім місцем у періодичній системі: Маса — збільшується зверху до низу і зліва направо (Винятки: Ar перед K, Te перед I, Co перед Ni, Th перед Pa) Атомний радіус — збільшується зверху до низу і зменшується зліва направо (в елементах головних груп) Електронегативність — зменшується зверху до низу і збільшується зліва направо (виняток Інертні гази) Енергія іонізації — зменшується зверху до низу і збільшується зліва направо Металевий характер елемента — збільшується зверху до низу і зменшується зліва направо Основність оксидів — зростає зверху до низу і зменшується зліва направо Елемент No 82 (Свинець) є останнім елементом, у якого існують стабільні нерадіоактивні ізотопи. Усі ізотопи елементів з порядковими номерами 83 і більше є радіоактивні і нестабільні. При цьому Бісмут (No 83) перебуває на межі і має ізотопи з дуже довгим періодом напіврозпаду. Проте між 1 та 82 елементами відомі два винятки: No 43 (Технецій) та 61 (Прометій). Отже, залишається лише 80 природних стабільних елементів. З радіоактивних елементів у відносно великих кількостях в природі зустрічаються Бісмут, Торій та Уран, оскільки мають період напіврозпаду великої тривалості. Інші радіоактивні (за виключенням одного ізотопу Плутонію) елементи є лише продуктами радіоактивного розпаду Урану чи Торію. Елементи з порядковим номером понад 94 можна добути (синтезувати при ядерній реакції) лише штучно. Структура періодичної системи На основі періодичності властивостей у періодичній системі елементи формують у групи, періоди або блоки. Групи Група — один із стовпців періодичної таблиці. Для груп, зазвичай, характерними є краще виражені періодичні тенденції, ніж для періодів чи блоків. Сучасні квантово-механічні теорії структури атома пояснюють групову спільність тим, що елементи в межах однієї групи зазвичай мають однакові електронні конфігурації на своїх валентних оболонках. Відповідно, елементи, які належать до однієї і тієї ж групи, традиційно мають схожі хімічні властивості і демонструють явну закономірність у зміні властивостей у міру збільшення атомного номера. Втім, у деяких областях таблиці, наприклад — в d-блоці та f-блоці, схожості по горизонталі можуть бути настільки ж важливими або навіть більшою мірою виражені, ніж вертикальні. Згідно з міжнародною системою присвоєння назв групам даються номери від 1 до 18 у напрямі зліва направо — від лужних металів до благородних (інертних) газів. Раніше для їх ідентифікації використовувались римські числа. В американській практиці після римського числа ставилась також літера A (якщо група розташовується в s-блоці чи p-блоці) або B (якщо група перебуває в d-блоці). Ці ідентифікатори перебувають у відповідності до сучасних числових позначень — наприклад, елементам групи 4 відповідає позначення IVB, а тим, що тепер відомі як група 14 — IVA. Схожа система використовувалась і в Європі, за тим винятком, що літера А стосувалась груп до десятої, а В — до решти груп з десятої і вище. Групи 8, 9 та 10, крім того, часто розглядались як одна потрійна група з ідентифікатором VIII. У 1988 році вступила в дію нова система нотації IUPAC, а попередні іменування груп вийшли з ужитку. Деяким з цих груп були присвоєні тривіальні, несистематичні назви (наприклад, «лужноземельні метали», «галогени» тощо). Групи з третьої до чотирнадцятої, включно, таких імен не мають, і їх ідентифікують або за номером, або за назвою першого представника («титанова», «кобальтовая» і т. д.), оскільки вони демонструють меншою мірою ступінь схожості між собою чи відповідність вертикальним закономірностям. Елементи, що належать до однієї групи, зазвичай, демонструють певні тенденції по атомному радіусу, енергії іонізації та електронегативності. За напрямом згори донизу в рамках групи радіус атома зростає (чим більше у нього заповнених енергетичних рівнів, тим далі від ядра розташовуються валентні електрони), а енергія іонізації зменшується (зв'язки в атомі слабшають, а, значить, вилучити електрон стає простіше), як і електронегативність (що, у свою чергу, також обумовлене зростанням відстані між валентними електронами і ядром). Трапляються, між іншим, і виключення з цих закономірностей — наприклад, в групі 11 за напрямом згори донизу електронегативність зростає. Періоди Період відповідає рядку періодичної таблиці. Хоча для груп, як вказувалось вище, характерними є суттєвіші тенденції і закономірності, є також області, де горизонтальний напрям є значимішим і показовішим, ніж вертикальний — наприклад, це стосується f-блоку, де лантаноїди і актиноїди утворюють дві важливі горизонтальні послідовності елементів. В рамках періоду елементи демонструють певні закономірності у всіх трьох згаданих вище аспектах (атомний радіус, енергія іонізації та електронегативність), а також у спорідненості до електрона. У напрямі зліва направо атомний радіус зазвичай скорочується (в силу того, що у кожного наступного елемента зростає кількість заряджених часток, і електрони притягуються ближче до ядра), і паралельно з ним зростає енергія іонізації (чим сильніший зв'язок в атомі, тим більше енергії потрібно на вилучення електрона). Відповідним чином зростає і електронегативність. Що стосується енергії спорідненості до електрона, то метали у лівій частині таблиці характеризуються меншим значенням цього показника, а неметали в правій, відповідно, більшим — за виключенням благородних газів. Блоки У зв'язку з важливістю зовнішньої електронної оболонки атома різні області періодичної таблиці іноді описуються як блоки, що отримують назви відповідно до того, на якій оболонці перебуває останній електрон. S-блок містить перші дві групи (лужні і лужноземельні метали), а також водень і гелій; p-блок складається з останніх шести груп (з 13 до 18 за стандартом іменування IUPAC, або з IIIA до VIIIA за американською системою) і включає, окрім інших елементів, усі Напівметали (металоїди). D-блок — це групи з 3 до 12 (IUPAC), вони ж — з IIIB до IIB за американською системою, у які входять всі перехідні метали. F-блок, що виноситься зазвичай за межі таблиці, складається з лантаноїдів та актиноїдів. Значення періодичної системи Періодична система стала важливою віхою у розвитку атомно-молекулярного вчення. Завдяки їй склалося сучасне поняття про хімічний елемент, були уточнені уявлення щодо простих речовин і сполук. Розроблена у XIX ст. у рамках науки хімії, періодична таблиця виявилася готовою систематизацією типів атомів для нових розділів фізики, що отримали розвиток на початку XX ст. — фізики атома та фізики ядра. У ході досліджень атома методами фізики було встановлено, що порядковий номер елемента у періодичній таблиці (атомний номер) є мірою електричного заряду атомного ядра цього елемента, номер горизонтального ряду (періоду) у таблиці визначає кількість (частково) заповнених електронних оболонок атома, а номер вертикального ряду — квантову структуру зовнішньої оболонки, завдяки чому елементи цього ряду і зобов'язані подібністю своїх хімічних властивостей. Поява періодичної системи відкрила нову наукову еру в історії хімії та ряді суміжних наук — замість розрізнених відомостей про елементи та сполуки з'явилася струнка система, на основі якої стало можливим узагальнювати, робити висновки, передбачати. Примітки Джерела Агафошин Н. П. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. — М.: Просвещение, 1973. — 208 с. Евдокимов Ю., кандидат химич. наук. К истории периодического закона. Наука и жизнь, No 5 (2009), С. 12-15. Макареня А. А., Рысев Ю. В. Д. И. Менделеев. — М.: Просвещение, 1983. — 128 с. Макареня А. А., Трифонов Д. Н. Периодический закон Д. И. Менделеева. — М.: Просвещение, 1969. — 160 с. Eric R. Scerri. The Periodic Table: Its Story and Its Significance. — Нью-Йорк: Oxford Univercity Press, 2007. — 368 с. — ISBN 978-0-19-530573-9 Посилання Динамічна Періодична система елементів. Пісня Тома Лерера — Елементи . Ланюк Є. 115-ий елемент // Збруч, 04.09.2013. «Подлинной таблице Д. И. Менделеева сразу после его смерти сделали обрезание» , глава из статьи В. Г. Родионова «Место и роль мирового эфира в истинной таблице Д. И. Менделеева», 21 декабря 2014. The Wooden Periodic Table — дерев'яна періодична таблиця елементів Теодора Грея. The Periodic Table of Videos — University of Nottingham — відео про хімічні елементи від Ноттінгемського університету. WebElements — інформація про хімічні елементи з можливістю прослухати статті. The Photographic Periodic Table of the Elements — колекція фотоматеріалів про хімічні елементи. Hi-Res Images of Chemical Elements — колекція фотоматеріалів про хімічні елементи. * До таблиці Менделєєва додано чотири нових елементи Основні поняття хімії Надпопулярні статті Системи класифікації