|
گراۋىتوننى تۇتۇش ــ مۇمكىن بولمايدىغان ۋەزىپە كائىنات تورىدىن تىرىشچان (مەقسۇت ئەمىن ئەركيار) تەرجىمىسى
ئالەملىك تارتىشىش كۈچى بولسا تەبىئەت دۇنياسىدىكى تۆت خىل ئاساسى كۈچ(ئالەملىك تارتىش كۈچى،ئېلېكتىر-ماگىنىت ئۆز-ئارا تەسىر كۈچى،ئاجىز ئۆز-ئارا تەسىر كۈچ،كۈچلۈك ئۆز-ئارا تەسىر كۈچ. -ت)نىڭ كىشىلەرگە ئەڭ تۇنۇش بولغان بىرخىلى بولسىمۇ، نەچچە ئون يىلدىن بېرى ئالىملارنىڭ بېشىنى ئاغرىتىپ كەلدى. ئالەملىك تارتىشىش كۈچىمۇ باشقا ئاساسى كۈچلەرگە ئوخشاش زەررىچە ئارقىلىق ئۇزىتىلامدۇ؟ ئەگەر ئۇزىتىشتا شۇنداق رزەررىچىلەر(گىراۋىتون) مەۋجۇت بولسا،ئۇلارنى بايقىغىلى بولامدۇ؟
ئەنگىلىيە «يېڭى ئالىملار»ھەپتىلىك ژۇرنىلى
ماقالە تېمىسى: ئەڭ ئۇزاق كۆزىتىش
ئاپتۇرى: ماركوس.جون
ئالەملىك تارتىشىش كۈچىنى مۇشۇنداق ئالاھىدە قىلغىنى نېمە؟كۈندىلىك تۇرمۇشتا،ئالەملىك تارتىش كۈچى توت ئاساسى كۈچنىڭ ئىچىدىكى كىشىلەرگە ئەڭ تۇنۇشلۇق بولغان بىر خىلى. ھالبۇكى،ئالەملىك تارتىشىش كۈچىنىڭ نۇرغۇن ئالاھىدىلىكلىرى يەنىلا كىشىلەرنى گاڭگىراتماقتا.باشقا كۈچلەرگە سېلىشتۇرغاندا،ئالەملىك تارتىش كۈچىنىڭ ئاجىزلىقىغا ئادەمنىڭ ئىشەنگۈسى كەلمەيدۇ.فىزىكا ئالىملىرى قالغان ئۈچ ئاساسى كۈچكە كۋانتلىق نەزەرىينى مۇۋەپپىقيەتلىك تىكلەپ چىقتى.ئەمما،تارتىشىش كۈچىگە كەلگەندە كۆپ ھالسىرىدى. ئۇلار نەچچە ئون يىلدىن بېرى ئالەملىك تارتىشىش كۈچى بىلەن كۋانت مېخانىكىسىنى بىرلەشتۈرۈشكە شۇنچە كۈچىگەن بولسىمۇ،نەتىجە يەنىلا كىشىنى قايىل قىلالمايدۇ.
گىراۋىتون قەيەردىن كېلىدۇ؟
كۋانت مېخانىكىسىغا ئاساسلانغاندا،بارلىق كۈچلەر زەررىچە ئارقىلىق ئۇزىتىلىدۇ.ئېلېكتىر-ماگىنىت كۈچى فوتون ئارقىلىق،ئاجىز ئۆز-ئارا تەسىر W بوزون ۋە Z بوزون ئارقىلىق، كۈچلۈك ئۆز-ئارا تەسىر بولسا گلۇئون ئارقىلىق ئۇزىتىلىدۇ.كۈچ ئۇزىتىدىغان بۇ زەررىچىلەر قۇرۇق خىيالنىڭ مەھسۇلى بولماستىن،تەجرىبىدە ئۇلارنىڭ مەۋجۇتلۇقى تەكشۈرۈلگەن. ھالبۇكى،ھېچكىممۇ كۈچ ئۇزىتىدىغان زەررىچىنى كۆرۈپ باققىنى يوق.بۇنىڭغا قارىتا بەزىلەر مۇنداق چۈشەنچە بەردى: ئالەملىك تارتىشىش كۈچىنىڭ ئاجىزلىقىدىن مەلۇمكى،ئۇنىڭ زەررىچىسى(گىراۋىتون)دە ماددىلار بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر يۈزبەرمەيدۇ. بەزى ئالىملار گىراۋىتوننىڭ مەۋجۇت ياكى مەۋجۇت ئەمەسلىكىنى تەكشۈرۈپ چىقىشنىڭ مۇمكىنچىلىكىگە گۇمان بىلەن قارايدۇ. ئەگەر گىراۋىتوننى تەجرىبىدە تەكشۈرۈپ چىققىلى بولمىسا،ئۇ راست مەۋجۇتمۇ-ئەمەسمۇ؟ بۇ مەسىلە پرىنسېتون داشۆسىنىڭ فىزىكا ئالىمى تونى. روزمان بىلەن پېنسىلۋانىيە خاۋېرفورد ئىنىستىتۇتىدىكى سىتېفىن.بوئېننىڭ ھەمكارلىقىنى ئىلگىرى سۈردى. ئۇلارنىڭ تەتقىقاتى گىراۋىتوننىڭ راستلىقىغا گۇمانلارنى ئوتتۇرىغا قويدى. روزمان بىلەن بوئېن چۇقۇم ھەل قىلىدىغان بىرىنچى مەسىلە ـــ ئالەملىك تارتىشىش كۈچىنى قەيەرگە بېرىپ ئىزدەش. گەرچە ئالەملىك تارتىشىش كۈچى ھەممىلا جايدا مەۋجۇت بولسىمۇ،مەسىلە ئۇنچە ئاددىي ئەمەس.بىر جىسىم ئالەملىك تارتىشىش كۈچىنىڭ تەسىرىدە تۆۋەنگە چۈشكەندە،ئۇنىڭ ئاتوملىرى چۇقۇم يەرشارى ئاتوملىرى بىلەن گىراۋىتون ئالماشتۇرىدۇ. گىراۋىتون مەۋجۇت دەپ قىياس قىلغاندا، روزمان بىلەن بوئېنغا كېرەك بولىدىغىنى فوتۇننى چاچالايدىغان يۇرۇقلۇق مەنبەسىگە ئوخشاش،گىراۋىتوننى شەكىللەندۈرەلەيدىغان ھەم ئۇنى سىرتقا چاچالايدىغان مەنبەدۇر.ئۇلار تەجرىبىگە ئىشلەتكىلى بولىدىغان بۇنداق مەنبەنى تەرەپ-تەرەپتىن ئىزدەشتى.ئۇلارنىڭ يەكۈنى شۇ بولدىكى: قارا ئۈڭكۈرنىڭ گىراۋىتون مەنبەسى بولۇشى ئېھتىماللىققا ئەڭ يېقىن.قارا ئۈڭكۈر سىرتقى دۇنيا بىلەن ئايرىقلىق ئەمەس، ئۇلار خاۋكىڭ رادىئاتسىيسى ئارقىلىق ماسسا خورىتىدۇ. ھالبۇكى،ھېسابلاشتا كۆرۈلىشىچە،قارا ئۆڭكۈردىن كەلگەن رادىئاتسىيە ئىچىدە پەقەت 1پىرسەنتى گىراۋىتون شەكلىدە مەۋجۇت.يەنە كېلىپ كىچىك قارا ئۆڭكۈرلەردىلا خاۋكىڭ رادىئاتسىيسى يۈزبېرىدۇ.نىسبەتەن چوڭ قارا ئۆڭكۈرلەر،مەسىلەن: تارايغان پىلانتلاردىن شەكىللەنگەن قارا ئۆڭكۈردە رادىئاتسىيە مىقدارى ئىنتايىن ئاز. شۇڭا،گىراۋىتون مەنبەسى بولۇش مۇمكىنچىلىكى بار قارا ئۆڭكۈرلەر چوڭ پارتىلاش مەزگىلىدىكى كىچىك قارا ئۆڭكۈرلەردۇر. ئەمما،ھېسابلاشتىن مەلۇمكى ماسسىسى بىر مىليارت توننىدىن كىچىك بولغان كىچىك تىپتىكى قارا ئۆڭكۈرنىڭ خاۋكىڭ رادىئاتسىيسى پەۋقۇلئاددە كۈچلۈك بولغاچقا ئالەمنىڭ ھاياتلىق دەۋرى ئىچىدە ھورلىنىپ تۈگەيدۇ. بۇنىڭدىن ئون مىليۇن ھەسسە ئېغىر بولغان قارا ئۆڭكۈردىن شەكىللەنگەن گىراۋىتوننىڭ ئېنىرگىيسى بەك ئاز بولغاچقا تەكشۈرگىلى بولمايدۇ. ئەمما، يەنە بىرخىل مۇمكىن بولغان گىراۋىتون مەنبەسى مەۋجۇت. تۇرغۇن يۇلتۇزدىكى كۈچلۈك يۇقىرى تېمپراتۇرا ئېلېكتروننى ئاتومدىن ئايرىپ چىقىدۇ،بۇ ئېلېكترونلار ئەركىن ھەرىكەتلىنەلەيدۇ.ئۇلار ئەتراپىدىكى زەرەتلىك ئاتوم يادروسىنىڭ ئېلېكتىر مەيدانىدىن ئۆتكەندە،تېزلىنىشچان ھەرىكەت قىلىدۇ ھەم فوتون قويۇپ بېرىدۇ.بۇ ئەھۋالدا تېزلىنىشچان ھەرىكەتتىكى ئېلېكترون گىراۋىتونمۇ قويۇپ بېرىشى كېرەك.سانتىياگو كالىفورنىيە داشۆسىدىن روبېرت.گوۋلد نىڭ بۇنىڭدىن بۇرۇنقى تەتقىقاتى ئاساسىدا روزمان بىلەن بوئېن گىراۋىتونغا ئەڭ چوڭ ئۈمىد بار بولغان مەنبە ئاق پەتەك يۇلتۇز ۋە نېترون يۇلتۇز ئىكەنلىكىنى ھېسابلاپ چىقىپ دەلىللىدى.
تەكشۈرۈپ چىقىشتا قىينىچىلىق ئېغىر
گىراۋىتوننىڭ قەيەردە بارلىققا كېلىش ئېھتىماللىقى بارلىقىنى بېكىتكەندىن كېيىن، كېيىنكى قەدەمدىكى تەتقىقات قانداق ئامال بىلەن ئۇنى تەكشۈرۈپ چىقىش مەسلىسىدۇر. بىرقانچە خىل ئېھتىماللىقنى ئويلاشقاندىن كېيىن، روزمان بىلەن بوئېن دېققىتىنى ئالەملىك تارتىش كۈچى بىلەن فوتو-ئېلېكتىر ئېففېكتىنىڭ ئوخشاشلىقى ئۈستىگە مەركەزلەشتۈردى. بەلگىلىك ئېنىرگىيگە ئىگە بىرزەررە فوتۇن مەلۇم ماددىنىڭ ئاتومىغا سوقۇلغاندا،بىرزەررە ئېلېكتروننى سوقۇپ چىقىرىدۇ ھەم ئاشكارا فوتۇنلار ئېلىپ كەلگەن ئاجىز ئېلېكتىر ئېقىمى پەيدا قىلىدۇ.بۇ دەل فوتو-ئېلېكتىر ئېففېكتىدۇر.گەرچە ھېچكىم كۆرۈپ باقمىغان بولسىمۇ، بۇ خىل ئېففىكىت ئاساسى ماددىسى نەزەرىيە جەھەتتىن مەۋجۇت. بۇلاردىن روزمان بىلەن بوئېن ئۆزلىرىنىڭ يۆنىلىشى ۋە نىشانىنى چۈشىنىۋالدى.ئەمما،ئۇلارغا يەنە بىر توسالغۇ بار ئىدى.ئېلېكتىر-ماگىنىت كۈچى بىلەن سېلىشتۇرغاندا، ئالەملىك تارتىشىش كۈچى ئىنتايىن ئاجىز،بۇ گىراۋىتوننىڭ ماددا زەررىچىلىرى بىلەن ئىنتايىن ئاز تەسىرلىشىدىغانلىقىنى بىلدۈرىدۇ.بۇ ھەقتە روزمان مۇنداق دەيدۇ:«مۇشۇنداق كىشىنىڭ ئەقلى يەتمەيدىغان دەرىجىدىكى ئاجىزلىق گىراۋىتوننى بىۋاستە ئېنىقلاشقا ئادەتتىن تاشقىرى قىيىنچىلىق ئېلىپ كەلدى ». ئەگەر كىم ئاجىز ئۆز-ئارا تەسىرلا يۈزبېرىدىغان بۇنداق زەررىچىنى قانداق ئېنىقلاشنى ئېيتىپ بېرەلىسە،شۇ كىشى نېيترونو تەتقىقاتىدىكى فىزىكا ئالىمى بولىدۇ. روزمان بىلەن بوئېن مۇشۇ ساھەدىكى مۇتەخەسسىسلەردىن ئىلھام ئىزدەشتى.نېيترونو ئاجىز يادرو كۈچى ئارقىلىق ماددىلار بىلەن ئۆز-ئارا تەسىرلىشىدۇ.گەرچە سېكونتىغا تەخمىنەن 100مىليارت دانە قۇياشتىن كەلگەن نېيترونو ئادەم تېنىنىڭ بىركۋادرات سانتېمىتىر تېرىسىدىن تېشىپ ئۆتسىمۇ،ئەمما بىرەر زەررە نېيترونومۇ ئادەم تېنى تۇتۇلۇپ قالمايدۇ. بۇنىڭغا قاراپ ئالىملار زور مىقداردىكى ماددىنى ئۆزئىچىگە ئالغان چوڭ تىپتىكى ئۆلچەش ئەسۋابىنى ياساپ چىقتى. گەرچە نېيترونونى يەككە زەررىچە ھالىتىدە تۇتۇش مۇمكىن بولمىسىمۇ،نەچچە يۈزمىڭ مىليارت دانە زەررىچە ئىچىدىن بىرزەررىچىنى تۇتۇش پۇرسىتى يەنىلا بار. روزمان گىراۋىتوننى تۇتۇشتىمۇ مۇشۇ ئامالنى قوللىنىدىغانلىقىنى ئېيتتى. جەنۇبىي قۇتۇپقا دۇنيا بويىچە ئەڭ چوڭ نېيترونونى ئۆلچەش ئەسۋابى ياسىلىۋاتىدۇ،ئۇنىڭغا جەنۇبىي قۇتۇپنىڭ بىر كۇپ كېلومېتىر مۇزلۇقى ئىشلىتىلىدۇ. روزمان مۇنداق دەيدۇ:«گىراۋىتوننىڭ ماددىلار بىلەن تەسىرلىشىشنىڭ ئېھتىماللىقى نېيترونونىڭ ئاران 1021دىن بىرىگە توغرا كېلىدۇ.تەسىر ئاجىز بولغاچقا، بىز نېيترونونى ئۆلچەش ئەسۋابىدىن چېنىپ قالمىغۇدەك ئۆلچەش ئەسۋابىغا ئېھتىياجلىق». روزمان بىلەن بوئېن ئېھتىياجلىق بۇ ئۆلچەش ئەسۋابىنىڭ ماسسىسى ئۇلارنىڭ ھېسابلىشى بويىچە بولغاندا يۇپېتىرنىڭ ماسسىسىدىن قېلىشمايتتى.روزمان بۇ ھەقتە مۇنداق دەيدۇ::«ھەقىقەتەن بەك چوڭ،ياسالغان تەغدىردىمۇ ئۆزىنىڭ ئېغىرلىق كۈچىدىن ئىچىگە يىغىلىپ بروۋن يۇلتۇزغا ئايلىنىپ قېلىشى تۇرغان گەپ». ئەگەر شۇنداق بىر ماشىنىنى كەشىپ قىلدۇق دەپ قىياس قىلساقمۇ ئۇنىڭ بىلەن يەككە گىراۋىتوننى تۇتقىلى بولارمۇ؟ ئۇلارنىڭ ھېسابلاپ كۆرۈشىچە، ئالەمنىڭ پۈتكۈل ھاياتلىق دەۋرىدە قۇياشتىن يەرشارىغىچە بولغان ئارلىقچىلىك ئارلىقتىكى مۇشۇنداق ئۈسكۈنىنىڭ تەخمىنەن 1000گىراۋىتون زەررىچىسى بولىدىكەن. ئەگەر بۇ ئۈسكۈنىنى يۇقىرى زىچلىقتىكى ئاق پەتەك يۇلتۇز ياكى نېيترون يۇلتۇزنىڭ ئارلىقى بىلەن قۇياشنىڭ نۆۋەتتە يەرشارى بىلەن بولغان ئارلىقىغا تەڭ قىلغىلى بولسا ئۇ بىر مىليارت دانە گىراۋىتوننى يىغالايدۇ،بۇنىڭغا ئون يىل ۋاقىت كېتىدۇ. بۇ ئۈسكۈنە ھەرقانچە مۇكەممەل بولدى،دېگەن تەغدىردىمۇ مەسىلە يەنىلا ھەل بولمايدۇ.بۇ ئۈسكۈنىنىڭ ئۈستىگە ھەر سېكونتىغا باشقا زەررىچىلەر ساناقسىزچۈشۈپ تۇرىدۇ. ئۇلارنىڭ ئىچىدە نۇرغۇن زەررىچىلەر گىراۋىتونغا ئوخشاش سىگنال يوللايدۇ.ئالدىن مۆلچەرلىگەندە،كىشىنى ئەڭ بىزار قىلىدىغان زەررىچە ــ نېيترونو.خوشاللىنارلىقى شۇكى، تەسىر ناھايىتى ئاجىز بولسىمۇ ئەمما پىرىنسىپ جەھەتتىن نېيترونونى چەكلىۋەتكىلى بولىدۇ.ھالبۇكى چەكلەشتە ئىشلەتكەن ماتېرىياللار بىزنىڭ تەسەۋۋۇرىمىزدىن ھالقىپ كېتىدۇ.روزمان مۇنداق دەيدۇ:«نېيترونو نۇريىلى قېلىنلىقتىكى قوغۇشۇننى تېشىپ ئۆتەلەيدۇ،بۇنىڭغا لايىق ماتېرىيال قارا ئۆڭكۈردىن باشقا نەرسە ئەمەس.
بۇ ھەقتىكى گەپ-سۆزلەر
يەنە بىر قىيىنچىلىق مەۋجۇت بولۇشى مۇمكىن.فىزىكلار 10نەچچە يىللىق تەتقىقات ئارقىلىق ئەڭ ئاخىرىدا فوتو-ئېلېكتىر ئېففىكتى فوتۇننىڭ مەۋجۇتلۇقىنى ئىسپاتلايدىغانلىقىنى ئېتىراپ قىلغان. روزمان:«باشقىچە قىلىپ ئېيتقاندا،فىزىكلارنى گىراۋىتوننىڭ مەۋجۇتلۇقىغا ئىشەندۈرۈش ئۈچۈن زور مىقداردا گىراۋىتوننى بايقىشىمىزغا توغرا كېلىدۇ».قاتمۇ-قات ئەمەلىي قىيىنچىلىق ئالدىدا روزمان بىلەن بوئېننىڭ ئەمەلىيەتتە گىراۋىتوننى تەجرىبىدە ئىسپاتلاپ چىقالماسلىقى ھېچقانچە ھەيران قالارلىق ئىش ئەمەس. بۇ گىراۋىتون كىۋانت مىخانىكىسى نەزەرىيسىنى تۇرغۇزماقچى بولغان فىزىكلارغا نېمىدىن دېرەك بېرىدۇ؟ روزمان:«گىراۋىتون بەلكىم فىزىكىلىق سۇبىستانسىيە ئەمەس، بەلكى غەيرى ماددىي سۇبىستانسىيە. ئۇنى مىقدارلاشتۇرۇش مۇمكىن بولمىسا كېرەك». بەزى فىزىكلار ئۇنىڭ بۇ كۆزقارىشىنى قوللىمىدى. ئۇلارنىڭ قارىشىچە،گەرچە روزمان بىلەن بوئېننىڭ گىراۋىتوننى تەجرىبىدە ئۆلچەش مۇمكىن بولمايدىغانلىغا بولغان كۆز قارىشى توغرا بولسىمۇ، بۇ ئەھۋال گىراۋىتون كىۋانىت مىخانىكىسىنى تۇرغۇزۇشقا تەسىر كۆرسىتەلمەيدىكەن. مارىلاند داشۆسىدىن تېدى.ياكۇبسىن :«مېنىڭچە،يەككە زەررىچە ھالەتنىڭ تەكشۈرگىلى بولۇشچانلىقى زۆرۈر ئەمەس،كۋانت مىخانىكىسىنىڭ ئاساسى ـــ مەيدان،زەررىچە ئەمەس». نوبېل مۇكاپاتى ساھىبى،تېكساس داشۆسىدىن سىتېفىن.ۋېنبېرگمۇ بۇ خىل قاراشنى قوللايدۇ. ئۇ مۇنداق دەيدۇ:« يەككە گىراۋىتوننى تەكشۈرگىلى بولۇش-بولماسلىق مەسىلىسى گىراۋىتون توغرىسىدا بىرخىل ئاساسى نەزەرىينى تۇرغۇزۇش بىلەن قىلچە مۇناسىۋەتسىز. نۇرغۇن نەرسىلەرنى كۆزىتەلمەيمىز،مەسىلەن:كۋارك».
2012يىلى-ئاينىڭ 30-كۈنى،ئۈرۈمچى
| 
يوللىغان ۋاقتى 2013-9-21 21:20:53
