Yer qədimdə supernova partlayışına məruz qalıb

2,7 milyon il əvvəl baş vermiş supernova partlayışı Yerdəki qlobal buzlaşma dövrü və ilk insan əcdadlarının peyda olması ilə üst-üstə düşüb. Okean çöküntüləri analizi maraqlı nəticələr təmin edib.

Cəmi bir neçə milyon il əvvəl, Yerdən 300 işıq ili uzaqlıqda supernova (ifrat yeni ulduz) partlayıb. Uzaq əcdadlarımız olsa bilsin ki, partlayışın gur işartısını izləyib, ondan zövq alıblar. Lakin tezliklə partlayışın atdığı hissəciklər buludu Günəş sistemini zəbt edib. Həmin partlayışın izlərini bu gün də tapmaq olar: 2004-cü ildə alimlər Sakit okean dərinliklərindən çıxarılmış çöküntü süxurlarında supernova tozları aşkar etmişdilər.

Münhen Texniki Universitetindən olan Şon Bişop və həmkarları süxurları yenidən analiz ediblər. Bu sayədə supernovanın dəqiq vaxtını müəyyənləşdirməyə nail olublar ki, bu da həmin dövrdə Yerdəki həyatın hadisədən necə təsirləndiyi mövzusundaki suallara cavab gətirə bilərdi. Məqalənin müəllifləri partlayışın 2,7 milyon il əvvəl baş verdiyi və növbəti 800 min il müddətində davam etdiyini qeyd edirlər.

Maraqlısı budur ki, həmin zaman aralığında (2,6 milyon il əvvəl) Yerdə kaynozoy erasının neogen dövrü başa çatmışdı. Qlobal temperatur nəzərə çarpacaq dərəcədə düşür, nəsilkəsilmələri baş verirdi. Xüsusilə Afrika meşə sahələrinin azalması ehtimalla insan növünün təkamül səhnəsinə çıxmasında böyük rol oynayıb.

Alimlər qədim çöküntü süxurları nümunələrinin tərkibindəki, yarımparçalanma dövrü 2,6 milyon il təşkil edən Fe60 radioaktiv izotop miqdarının qiymətləndirməsi işinə başlayıblar. Bu izotop yalnız supernovaların istilik-nüvə reaktorlarında meydana gəlir, lakin kimyəvi olaraq digərlərindən heç nə ilə fərqlənmir. Bu səbəbdən Yerə düşdükdən sonra izotop maqnetitin tərkibinə daxil olub. "Ulduz tozunun planetimizdə peyda olması və okean bakteriyaları tərəfindən sintezləşdirilmiş maqnetit kristallarına düşməsi fikri mənim üçün sadəcə heyrətamizdir," - deyə Şon Bişop qeyd edir.

Buna baxmayaraq Günəş və planetlərinin supernova qalığı buludları arasından keçdiyi uzun müddət sirr olaraq qalır. Müasir təsəvvürlərə əsasən, bu tip "ölüm ayağında olan" ulduzların atdığı maddə inanılmaz sürətlə yayılır - saniyədə 5-10 min kilometr. Bununla belə həmin maddəyə Günəş sistemi arasından keçmək üçün təxmini milyon il lazım olub? "Burada bir müəmma var", - Bişop sözlərinə əlavə edir. - "Bunu izah etməli və anlamalıyıq."

Həmçinin oxuyun:

* Qravitasiya dalğalarının mövcudluğu təsdiq edildi
* Kainatdaki həyatı qamma-partlayışlar məhv edir
* Antimaddə hara yox oldu?

daha ətraflı...

Qravitasiya dalğalarının mövcudluğu təsdiq edildi

11 fevral 2016 tarixində elm ictimaiyyəti konfrans çərçivəsində nəyahət ki Albert Eynşteyn tərəfindən irəli sürülmüş qravitasiya dalğalarının kosmosda müşahidə edildiyini təsdiq etdi. Yerdən çox uzaqda yerləşən kosmik obyektlərin buraxdığı izlər olan dalğaların qeydə alınması "əsrin kəşfi" hesab olunur.

Qravitasiya dalğalarının mövcudluğunu 100 il əvvəl Eynşteyn proqnoz etmişdi. Alim iddia edirdi ki, gözəgörünməz dalğalar kainatdaki kütlənin hərəkətinin sürətlənməsi nəticəsində meydana gəlir. Dolayısı ilə, kainatımız inflyasion, genişlənən modelə sahibdir.

Astronomların dediyinə əsasən, qravitasiya dalğalarının kəşfi Böyük Partlayış və inflyasiya nəzəriyyələrinin birmənalı olaraq təsdiq edildiyi mənasını verir, habelə bu "inqilabi irəliləyiş" qara dəliklər, neytron ulduzlar və Supernova partlayışları kimi enerji qaynaqlarının öyrənilməsi işində əvəzsiz yardım təmin etmiş olur.

"Bu, son deyil - yeniliyin başlanğıcıdır", - deyə Kolumbiya Universiteti professoru Sabolç Mark qeyd edir.

Yeni kəşfə imza atıldığı xəbərini rəsmi olaraq yayan, LIGO-nun icraçı direktoru Devid Reyts konfransda sözügedən dalğaların mövcud olduğu haqda alimlərin hələ ötən ilin sentyabr ayında xəbər tutduqlarını, lakin ətraflı analiz işləri səbəbindən açıqlama üçün bu qədər vaxt gözlədiklərini bildirib.

Tapıntını edən "qəhrəman", Maks Plank adına qravitasiya fizikası institutundan (Hannover, Almaniya) olan Marko Draqodur. LIGO rəsədxanasında müəmmalı siqnal aldıqdan üç dəqiqə sonra, alimin elektron ünvanına müvafiq bildiriş gəlib. Həmin vaxt Marko öz otağında olub. O, ilk öncə baş verənləri iş yoldaşı və ailəsi ilə bölüşüb. 18 sentyabr və 5 oktyabr tarixləri arasında mütəxəssislər müəmmalı siqnalın mənşəyinin araşdırılması üzərində baş sındırıblar. Nəticədə rəsədxanada yerləşən iki detektorun köməyilə, alimlər "əsrin kəşfinə" imza atıblar.

Məlumat üçün qeyd etmək vacibdir ki, 2014-cü ilin mart ayında da alimlər oxşar uğura yiyələndikləri xəbərini yaymışdılar. Elm ictimaiyyətində həmin tapıntının hətta Nobel mükafatı qazandıracağı belə iddia edilirdi. Lakin son anda tədqiqatçılar cazibə dalğaları əvəzinə səhvən ulduzlararası tozu müşahidə etdiklərini bildirmişdilər. Son edilən açıqlamanın dəqiqliyi isə elm ictimaiyyətində daha heç kəsdə şübhə doğurmur.

Həmçinin oxuyun:

* Multikainatda yaşayırıq?
* Bizi əhatə edən reallıq holoqram ola bilər
* Kvant fizikası sahəsində böyük nailiyyət

daha ətraflı...

Kvant fizikası sahəsində böyük nailiyyət

Cornell Universiteti fiziklərinin apardığı bir təcrübə, Kvant Zeno Effektinin ilk dəfə təcrübi olaraq sübut edilməsini təmin etdi. Atom və atomaltı səviyyələrdə maddə və enerjinin davranışlarını öyrənən kvant mexanikası, əhəmiyyətli bir sualı da cavablamış oldu. Yunan filosofu Eleyalı Zenonun şərəfinə adlandırılan və bu günə qədər kvant mexanikasının ən çox müzakirə edilən mövzularından biri olan Zeno Effekti, ilk dəfə təcrübi olaraq sübut edildi.

1954-cü ildə məşhur riyaziyyatçı Alan Turing tərəfindən təyin olunduğu üçün Turing paradoksu olaraq da bilinən Zeno Effekti, atom səviyyəsindəki bir sistemin müşahidə edildiyi zaman dəyişməyəcəyini nəzərdə tutur. Zeno Effekti bu günə qədər təcrübə mühitində müşahidə edilmədiyi üçün şübhə altında qalan bir nəzəriyyə olsa da, Cornell Universiteti araşdırmaçıları yeni işləriylə bu şübhələrə son qoydular. Nəticələri "Physical Review Letters" jurnalının 2 Oktyabr 2015-ci il buraxılışında nəşr olunmuş təcrübə, fizik Dr. Mukund Vengalattore-nin ultra-soyuq laboratoriyasında reallaşdırıldı. Burada, mütləq sıfırdan yalnız 0,000000001 dərəcə yüksək temperaturlara qədər soyudulmuş maddələrin fizikası araşdırılır.

Qaz buludu halında olan təxminən bir milyard Rubidium atomunu soyuq vakuum kamerada soyudan Yogesh Patil və Srivatsan Chakram, atomların müşahidə edildikləri müddətdə hərəkət etmədiklərini və ya daha yavaş hərəkət etdiklərini təsbit etdilər.

İnkişaf etdirdikləri yeni lazer müşahidə sisteminin köməyi ilə atomları mikroskop altında araşdıran fiziklər, lazer işığı azaldıqda atomların daha çox hərəkətdə olduğunu, yəni hərəkətliliyin artdığını müşahidə etdilər. Müşahidələrin sıxlığı və lazer işığı artırıldıqda isə atomların hərəkətliliyi demək olar ki dayanma nöqtəsinə gəldi.

Bu nailiyyətdən sonra xüsusilə kvant kompüterləri sahəsində əhəmiyyətli inkişafın yaşana biləcəyi ifadə edilir. Bu kəşf sayəsində kvant kriptoqrafiyasının reallığa çevrilə biləcəyi aydın olarkən, həddindən artıq həssas kvant sensorların da önü açılmış oldu.

daha ətraflı...

Futbolda aldadıcı zərbələrin sirri

Futbolçular qapıçını çaşdırıb qol vura bilmək üçün xüsusilə cərimə vəziyyətləri zamanı topa havada istiqamət dəyişdirəcək şəkildə zərbə vurmağa çalışırlar. İstedadlı idmançılara xas olan bu zərbələrin reallaşmasını təmin edən isə topun dönməsi və üzərinə təsir edən aerodinamik qüvvələrdir. Aerodinamik qüvvələr, hava (qaz) molekullarının cismin ətrafında hərəkət edərkən bu cismə təsiri ilə təyin olunur.

Top havada hərəkət edərkən havanı meydana gətirən molekullar topun ön tərəfinə çırpılır və cismi əhatə edərək geriyə doğru hərəkət edir. Əgər top havada hərəkət edərkən eyni zamanda öz ətrafında fırlanırsa topun ətrafında hərəkət edən hava da onunla birlikdə fırlanır. Bu səbəblə hava topun bir tərəfində digər tərəfinə nisabətən daha sürətli hərəkət edir. Yəni topun dönmə istiqaməti ilə havanın hərəkət istiqaməti eynidirsə, hava topun o tərəfində daha sürətli axır. Havanın topun ətrafında fərqli sürətlərdə hərəkət etməsi təzyiq fərqinə gətirib çıxarır. Bu, Bernulli qanunu olaraq bilinir. Havanın daha sürətli hərəkət etdiyi hissədə təzyiq aşağıykən, yavaş hərəkət etdiyi hissədə təzyiq yüksəkdir. Ətrafındakı təzyiq fərqi səbəbiylə topun üzərinə təsir edən qüvvələr balanslı deyil və təzyiqin az olduğu tərəfə doğru dəqiq bir qüvvə ortaya çıxır. Bu qüvvə Maqnus qüvvəsi (effekti) olaraq adlandırılır.

Fırlanan cisimlərə təsir edən Maqnus qüvvəsinin istiqamətini fırlanma istiqaməti təyin edir. Məsələn top, fırlanma oxu yerə paralel şəkildə saat istiqamətindədirsə havada sağa doğru, saatın əksi istiqamətindədirsə sola doğru hərəkət edəcəkdir. Fırlanma oxu yerə perpendikulyardırsa topun üzərinə -dönmə istiqamətinə görə- aşağı ya da yuxarı istiqamətli qüvvə təsir edir. Təbii ki sonda Braziliya milli komandasının məşhur müdafiəçisi Roberto Karlosun 1997-ci ildə cərimə zərbəsindən Fransa komandasının qapısına vurduğu möhtəşəm qolu xatırlatmaq tam yerinə düşər.

daha ətraflı...

Mpemba Effekti: İsti su soyuq sudan daha tez donur

1963-cü ildə Tanqanika Respublikasından (hal-hazırda Tanzaniyanın tərkibindədir) olan şagird Erasto Mpemba və yoldaşları məktəbdə dondurma hazırlamaq üçün qaynar südə şəkər əlavə etdilər. Normal halda Erasto qaynar südü soyuducuya qoymadan əvvəl gözləməli idi. Amma o tələsik davranaraq qaynar südü soyuducuya yerləşdirdi. Gözlənilməz şəkildə soyuducuda ən əvvəl Erastonun qaynar qarışığı dondu.

Erasto hadisəni müəlliminə izah etdi amma müəllimi ona inanmadı. Lakin Erasto ruhdan düşməyərək təcrübələrinə davam etdi. Məktəblərində fizika mövzusunda keçirilən konfransda iştirak edən professordan "eyni qablarda 35°S və 100°S-də olan sudan niyə isti olanın daha əvvəl donduğunu" soruşdu. Fizika professoru Dr. Osborne əvvəl sualın səhv olduğunu düşünüb Erastodan sualı təkrarlamasını istədi. Erasto sualı doğru soruşduğunu və bu mövzuda təcrübələr etdiyini bildirdikdə, Dr. Osborne bir təcrübə etməyi qəbul etdi.

Dr. Osborne Dar es Salaam Universitetinə geri döndükdə gənc bir texnikdən bu mövzuyla əlaqədar bir təcrübə etməsini istədi. Texnik təcrübə nəticəsində isti suyun daha əvvəl donduğunu müəyyən etdi. İsti suyun əvvəl donmasına heyrətlənən texnik Dr. Osborneyə "doğru nəticəni(!) alana qədər təcrübəni təkrarlayacağını" söylədi.

Təkrarlanan təcrübələr Erasto Mpembanı haqlı çıxardı və Erasto Dr. Osborne ilə birlikdə bir məqalə dərc etdi. Bu məqalə nəşr olunduqdan bəri isti suyun soyuq sudan əvvəl donması Mpemba Effekti olaraq xatırlanır.

Mpembanın araşdırması bu hadisəni öyrənən ilk araşdırma deyil. Aristotelin 2000 il əvvəl eyni mövzuyla maraqlandığını və bu mövzunu Meteorologica-da yazdığını, 17-ci əsrdə Frensis Bekon və Dekartın da bu mövzuyla əlaqədar təcrübələr etdiyini bilirik.

Mpemba Effekti Hansı Səbəbdən Meydana Gəlir?

Mpemba Effektinə səbəb olan bir çox amil var. Yalnız bir amil və ya fərqli amillərin birləşməsi Mpemba Effektinin baş verməsinə səbəb olur.

Buna səbəb olan amillərdən biri mayelərin kütləsidir. 30°S və 70°S-də eyni qablardakı bərabər kütləli mayelər soyuduqda 70°S olan maye buxarlanma səbəbiylə kütləsinin bir hissəsini itirir. Kütləsini itirən maye daha qısa müddətdə donur. Ayrıca isti suyun buxarlanması zamanı itirilən buxarlanma istiliyi mayenin daha sürətli soyumasına səbəb ola bilər. Ancaq Mpemba Effektini açıqlamaq üçün bu istilik itkisi də təkbaşına yetərli deyil.

Bir başqa təsir suyun qabdakı istilik paylanması səbəbiylə yaranan konveksional axındır. Konveksional istilik ötürülməsi səbəbiylə sabit 30°S-dəki su ilə 100°S-den 30°S-yə qədər soyumuş suyun qabdakı istilik paylanması fərqlilik göstərir. İstilik paylanmasındakı fərq suyun istilikvermə sürətini artıracaq təsirlərə səbəb olur.

Soyuq və isti su gözə eyni görünsələr də fərqli miqdarda həll olmuş qaz ehtiva edə bilərlər. İsti su soyuq suya nisbətən daha az həll olmuş qaz saxlayır. Həll olmuş qaz miqdarı təcrübələrdə istifadə edilən mayelərin əslində eyni olmadığını göstərir. Ancaq həll olmuş qaz miqdarı bərabər olan mayelərdə də Mpemba Effekti müşahidə edilir.

2013-cü ildə dərc olunan bir məqalə Mpemba Effektinə fərqli bir yanaşma gətirdi. Bu məqaləyə görə Mpemba Effektinin səbəbi su molekulları arasındakı hidrogen rabitələridir. Hidrogen rabitələri su molekullarını bir-birlərinə yaxınlaşdırır. Bu səbəblə kovalent rabitələr eynilə yay kimi gərilərək enerji yığırlar.

Su istiləşməyə başlayınca hidrogen rabitələri uzanır və su molekulları arasındakı məsafə də artır. Nəticədə kovalent rabitələr qısalır. Kovalent rabitələrin qısalması enerji itkisinə səbəb olur. Bu enerji itkisi suyun soyuması əsnasında baş verən enerji itkisiylə eynidir. İsti suyun soyuq sudan daha sürətli donmasının səbəbi istilik səbəbiylə qısalmış kovalent rabitələr ola bilər.

Nəticə olaraq başlanğıc parametrlərə və mayenin xüsusiyyətlərinə görə bir çox fərqli səbəb Mpemba Effektinə səbəb olur. Böyük ehtimalla yaxın gələcəkdə bu effekti izah edən daha əhatəli şərhlər tapılacaqdır. Bu təsirin bizə göstərdiyi ən əhəmiyyətli nəticə gündəlik həyatdakı fizikanın öyrəndiyimiz nəzəri məlumatlardan çaşdırıcı şəkildə fərqlilik göstərə bildiyidir.

daha ətraflı...

İşığı Maddəyə Çevirmənin Yolu Kəşf Edilmiş Ola Bilər

"Imperial College London"da çalışan fiziklər, 80 il əvvəl edilə biləcəyi qeyd edildikdə çoxları tərəfindən rədd edilən bir hadisəni reallaşdırmanın yolunu tapmış ola bilər: işıqdan maddə əldə etmək! Fiziklər 1934-cü ildə Breit və Wheeler tərəfindən ilk dəfə irəli sürülən nəzəriyyənin isbat edilə biləcəyini ortaya qoydular.

Breit və Wheeler, yalnız 2 işıq hissəciyini (fotonu) toqquşduraraq bir elektron və pozitron yaradıla biləcəyini irəli sürmüşdülər. Bu, işığı maddəyə çevirmənin təxmin edilə biləcək ən asan yoludur. Hesablamaları nəzəri olaraq güclü görünürdü; ancaq Breit və Wheeler bu təxminlərinin təcrübi olaraq göstərilə biləcəyini düşünmürdülər. Bu laboratoriyalarda heç vaxt müşahidə edilmədi və əvvəlki təcrübələrdə, böyük kütləli yüksək enerjili hissəciklərin təcrübəyə əlavə olunmasına ehtiyac duyulmuşdu.

Nature Photonics jurnalında dərc olunan bir məqalə, tarixdə ilk dəfə Breit və Wheeler tərəfindən irəli sürülən nəzəriyyənin praktikada isbat edilə biləcəyini göstərir. "Foton-foton çarpışdırıcı", mövcud texnologiyamızı istifadə edərək işığı maddəyə çevirə biləcək. Bu təcrübə, kainatın yaranmasının ilk 100 saniyəsi içərisində baş verən prosesləri yenidən yaratmamızı təmin edəcək. Bu çevrilmə həmçinin qamma şüası partlamalarında da müşahidə edilir. Qeyd edilən partlamalar, kainatda bilinən ən güclü partlamalardır və elm adamları tərəfindən həllini gözləyən bir sirrdir.

Alimlər nüvə enerjisindəki maraqsız problemləri bir müddətdir araşdırmaqda idilər. Ancaq yaxın keçmişdə, çalışdıqları mövzuların Breit-Wheeler Nəzəriyyəsinə tətbiq oluna biləcəyini fərq etdilər. Bu kəşf, Maks Plank Nüvə Fizikası İnstitutundakı nəzəri fiziklərin Imperial College London araşdırmaçılarıyla əməkdaşlığı sayəsində edildi.

Elm adamlarının irəli sürdüyü toqquşma testi iki mərhələdən ibarətdir. İlk öncə araşdırmaçılar həddən artıq güclü və yüksək şiddətli lazer istifadə edərək elektronları işıq sürətinə yaxın bir sürətə çatdıracaqlar. Sonra elektronları qızıl lövhəyə doğru istiqamətləndirəcəklər. Bu sayədə, görə bildiyimiz işıqla müqayisədə milyardlarla qat daha enerjili foton şüaları yaranacaq. Təcrübənin sonrakı mərhələsi isə hohlraum (Alman dilində "boş otaq" deməkdir) deyilən çox kiçik bir qızıl qutu ilə əlaqədardır. Alimlər bu yüksək enerjili lazeri qutunun iç səthinə doğru istiqamətləndirəcək və eynilə ulduzlarda yaranana bənzər bir işıq meydana gətirəcəklər. Sonra isə ilk mərhələdəki foton şüasını bu qızıl qutunun mərkəzindən keçəcək şəkildə istiqamətləndirəcəklər. Beləcə bu iki qaynaqdan gələn fotonlar toqquşacaq, nəticədə elektron və pozitronlar yaranacaqdır. Bunlar da qutunu tərk edərkən təsbit ediləcəklər. Plazma fizikası sahəsində çalışan baş araşdırmaçı Oliver Pike belə deyir:

"Hər nə qədər nəzəriyyə konsept olaraq sadə olsa da, bunu təcrübi olaraq göstərmək çox çətindir. Bu çarpışdırıcı üçün lazım olan fikirləri asanlıqla inkişaf etdirdik. İrəli sürdüyümüz təcrübi dizayn mövcud texnologiya ilə qismən sadə bir şəkildə qurula bilər. Hohlraumların nüvə araşdırmalarındakı ənənəvi istifadələrinin xaricində necə istifadə edilə biləcəkləri üzərində düşünməklə, bir foton çarpışdırıcı üçün lazım olan şərtləri möcüzəvi şəkildə təmin etdiklərini təsbit etdik. Bu təcrübəni reallaşdırma və tamamlama yarışı başladı!"

daha ətraflı...

"Interstellar" filmi yeni elmi kəşf təmin edib

Rejissor Kristofer Nolanın elmi-fantastik filmi "Interstellar" mütəxəssislər tərəfindən çoxlu sayda müsbət rəylər qazanmaqla, beş "Oskar" nominasiyası almağı bacarıb. Lakin məşhur filmin qazandırdıqları bununla kifayətlənmir. Məlum olub ki, filmə konsultant kimi çıxış edən astrofiziklər, filmin hazırlanması və təhlili prosesində yeni elmi kəşfə imza atıblar.

Classical and Quantum Gravity jurnalında dərc edilən məqalənin ABŞ və İngiltərədən olan müəlliflərinin "Interstellar" filminin ərsəyə gəlməsində əməyi keçib. Dediklərinə görə, ilk dəfə kompüter modeli köməyilə qara dəlik yaxınlığında olan kameranın, qara dəliyi və yanında yerləşən qalaktikaları necə göstərə biləcəyini nümayiş etdiriblər.

Alimlər məqalədə ümumi tənlikləri qeyd edirlər. Dövrə vuran qara dəlik yaxınlığında işığın yayılmasını izah edən proqramın hazırlanması üçün məhz bu tənliklərdən yararlanılıb. Mütəxəssislərin bu yeni metodik yanaşması bununla fərqlənir ki, ayrı-ayrılıqda işıq şüalarının deyil, bir yerdə şüa yığınının yayılması modelləşdirilməsini nəzərdə tutur. Bu sayədə adi sxematik görüntülərin əvəzinə yüksək keyfiyyətli realistik animasiyalar əldə etmək olar.

Astrofiziklər belə bir texnologiyanın gələcəkdə aparılması planlaşdırılan daha dəqiq kosmik tədqiqatlarda istifadə olunacağını qeyd edirlər. Sözün qısası, hərəkətdə olan deformasiyalı işıq şüaları səbəbindən keyfiyyətsiz olaraq əldə edilmiş görüntülərlə bağlı problemlər gələcək araşdırmalarda artıq aradan qaldırılmış olacaq.

Xatırladaq ki, "Interstellar" filmi ötən ilin noyabr ayının əvvəlində böyük ekranlara çıxmışdı. IMDb statistikasına görə 2014-cü ilin ən yüksək reytinqli filmi seçilən bu elmi-fantastik kino lentində hiperməkan uçuşları, qara dəliyə daxil olma, beşölçülü sferaya düşmə və zaman səyahəti kimi insanları düşündürən müxtəlif və geniş elmi əsaslı ideyalar yer alır. Filmin konsultantlarından biri məşhur astrofizik Kip Torndur.

"Bir neçə il əvvəl dostum Kip Tornla, onun və Linda Obstun köstəbək dəlikləri haqda bəhs edəcək elmi-fantastik film ideyaları barədə diskussiya aparırdım. Bu ideyalar Kristofer Nolanın "Interstellar" filminin bir hissəsinə çevrildi. Kip və mən 29 oktyabrdakı Böyük Britaniya premyerasına yollandıq", - britaniyalı nəzəri fizik və kosmoloq Stiven Hokinq də filmdən razı qaldığını deyir.

Həmçinin oxuyun:

* "Interstellar" və zaman səyahəti mövzusu
* Qara dəliyin içərisində yaşayırıq?
* Bizi əhatə edən reallıq holoqram ola bilər

daha ətraflı...

Süd Yolu qalaktikası mərkəzində qaranlıq materiya

Ulduzlardan kompüterlərə qədər görməyə vərdiş etdiyimiz bütün obyektlər adi materiyadan qurulub. Bu materiya kainatın cəmi 4%-ini təşkil edir. "Bizim reallıqla" qarşılıqlı əlaqəyə girməyən müəmmalı qaranlıq materiyaya düşən pay isə bundan 5 dəfə çoxdur. O, işığı nə həbs edir, nə əks etdirir, nə də deformasion hala salır. Nə güclü, nə də zəif subatom əlaqələrə girir və özünü, adi maddəni cəzb edən "gizli kütlə" kimi büruzə verir.

Hesab edilir ki, məhz qaranlıq materiyanın güclü cazibə qüvvəsi kainatın genişmiqyaslı strukturunun mövcudluğunu davam etdirərək, qalaktikaların təkamülünü idarə edir. Qaranlıq materiyanın izləri hər yerdədir, amma ona heç yerdə rast gəlmək olmayıb. Bu günə qədər onun mövcud olduğuna dair konkret dəlillər qeydə alınmayıb. ESO laboratoriyasından olan avropalı alimlərin apardığı yeni tədqiqat əsrin hələlik ən mühüm kəşfini aşkara çıxara bilər.

Məsələ burasındadır ki, alimlər hələ də qaranlıq materiyanın Süd Yolu qalaktikasında necə paylandığını aydınlaşdıra bilmirlər. Bəziləri hesab edir ki, qaranlıq materiya qalaktika ətrafında bir növ xarici qabıq formalaşdıraraq, onu əhatə edir. Digərləri isə onun müəyyən miqdarının elə qalaktikanın mərkəzində olduğunu iddia edir. Alimlərin gəldiyi yekun, ikinci versiyanın daha doğru olduğunu göstərir: bir müddət əvvəl aparılmış tədqiqatın nəticələrinə əsasən, Süd Yolu qalaktikasının aktiv mərkəzində kafi miqdarda qaranlıq materiya mövcuddur - daha doğrusu, ona aid izlər.

Alimlər qalaktikamızın müxtəlif bölgələrindəki ulduzların öz sürətini öyrənərək, qalaktika mərkəzi ilə aralarındakı məsafədən asılı olaraq sürətin necə dəyişdiyini göstərməyə nail olublar. Bu məlumatlar Süd Yolu qalaktikasının yeni modelinin hazırlanması prosesi gedişatında istifadə edilib. Tədqiqatın müəllifləri bildirir ki, qaranlıq materiya və onun cazibə qüvvəsi nəzərə alınmadığı təqdirdə, müşahidə olunan ulduzların sürət göstəriciləri uyğunluq təşkil etməyəcək.

Modeli və müşahidələri birləşdirməyin yeganə yolu Süd Yolunun mərkəzində olduğu hesab edilən müəyyən miqdarda qaranlıq materiya təsirini işin içinə qatmaqdır. Yəqin ki, bundan sonra qaranlıq materiya ovu digər qalaktikalarda deyil, bilavasitə Süd Yolu qalaktikamız mərkəzində aparılacaq.

Həmçinin oxuyun:

* Qaranlıq materiya nəhayət tapılmış ola bilər
* Kainatımızın gələcəyi boş və darıxdırıcı ola bilər
* İşığın sürəti daha azdır?

daha ətraflı...

Kainatdaki həyatı qamma-partlayışlar məhv edir

50 ilə yaxındır ki, yadplanetliləri axtarırıq, lakin kosmosda bir mikroorqanizm nümunəsinə belə rast gələ bilməmişik. Bu dəfə bu sualı özünüzə daha diqqətli verin: Niyə? Alimlərin gəldiyi yeni qənaətə görə, qamma-partlayışlar kainatda həyatın yayılması prosesini məhdudlaşdırır. Yerdəki kütləvi canlı qırılmalarının əsas səbəbinin də bu partlayış şüalanmaları olduğu bildirilir.

Avropa və Barselona universitetlərindən olan professorlar Tsvi Piran və Raul Ximenez tərəfindən aparılan tədqiqatda qıza və uzun qamma-partlayışlara aid məlumatlardan yararlanılıb. Bu qısa partlayışları Günəş törədir və cəmi bir neçə saniyə davam edirlər. Canlı orqanizmlər üçün həyati hər hansı bir təhlükələri yoxdur.

Qamma-şüalar yayan uzun partlayışlar isə öldükdən sonra Supernovalara çevrilən ulduzlardan qaynaqlanır. Onlar, həmçinin neytron ulduzlar toqquşduqda da meydana gəlir. Alimlər hesab edir ki, belə partlayışlar ozon qatını məhv edərək, bir çox orqanizmlərin məhvinə gətirib çıxara bilər.

Aparılmış son araşdırma nəticələrinə əsasən, uzun qamma-partlayışlar hətta bizim planetə belə təsir edib. Son bir milyard il ərzində belə partlayışların 60%-lik ehtimalla Yerdə kütləvi qırılma və ya nəsil kəsilmə hadisələrinə səbəb olduğu hesab edilir. Söhbət, xüsusilə, 440 milyon il əvvəlki qırılmadan gedir.

Qalaktika periferiyasında yerləşən planetlər uzun qamma-şüalanmalara daha az səviyyədə məruz qalır, çünki onların ətrafında daha az ulduz (dolayısıyla da daha az şüalanma payı) yerləşir.

Əldə edilmiş daha bir mühüm nəticəyə görə isə ümumən kainatda həyat 5 milyard ildən qədim tarixdə meydana gələ bilməzdi. Məsələ burasındadır ki, kainatın daha qədim dövrlərində qalaktik sistemlər bir-birinə daha sıxcam vəziyyətdə idi ki, bu da qamma-şüalanmalara məruz qalma ehtimalını dəfələrlə artırırdı.

Həmçinin oxuyun:

Marsda həyatın ilk sübutları - alimlər isə tələsmir
"Yadplanetliləri taparıq... siyasətçilər qoysa"
Kosmosda başqa həyat var?

daha ətraflı...

Kainatımızın gələcəyi boş və darıxdırıcı ola bilər

Hələ Nyutonun vaxtlarından elmə məlumdur ki, cazibə qüvvəsi sayəsində materiyanin tərkib hissələri bir-birini çəkib dartırlar. Bu səbəbdən alimlər uzun müddət qalaktikalar və ulduzlar arasındaki məsafənin azalmaqda olduğunu düşündülər. Lakin qırmızı işıq dəyişilməsinin kəşfi və sonraki müşahidələr göstərdi ki, səmadaki bütün obyektlər zamanla Yerdən uzaqlaşır və beləliklə kainat davamlı olaraq genişlənir.

Bu zaman fiziklər gec ya tez cazibə qüvvəsinin bu mübarizədə qalib gələcəyini, kainatın genişlənmə sürətinin azalacağını və "sıxılma" erasının başlanacağını iddia etdilər. Və yenidən yüksək həssaslığa və dəqiqliyə malik ölçmə cihazları alimlərin bütün nəzəri hesablamalarda yanıldıqlarını göstərdi. 1998-ci ildə həyata keçirilmiş təcrübə kainatın genişlənmə sürətinin zamanla nəinki azalmadığını, hətta, əksinə olaraq, davamlı artdığını sübut etdi. Bu kəşf elm ictimaiyyətində elə bir rezonansa səbəb oldu ki, təcrübənin müəllifləri fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görüldülər.

Əgər əvvəllər kainatın axır-əvvəl Böyük Partlayışdan (The Big Bang) qabaqki hala qayıdacağı hesab edilirdisə, artıq mövzu davamlı və getdikcə daha da yüksək sürətlə genişlənən məkandan ibarət idi. Bunun da məntiqi sonu nüvə əlaqələrinin zəifləməsi nəticəsində bütün materiyanın dağılması olmalı idi.

Müasir standart kosmik modeldə qəbul edilmiş ən sadə versiyaya əsasən, kosmik məkanda vakuum dəyişilməz energetik sıxlığa malikdir - qara enerji. Bu enerji növü mənfi təzyiqli və antiqravitasiondur. Başqa deyimlə, məhz naməlum qara enerji Günəş sisteminin bütün obyektlərini özündən uzağa itələyərək, sürətlənən kainat genişlənməsinə səbəb olur.

Lakin son bir neçə ay ərzində aparılmış tədqiqatlar belə modeli elmi əsasını şübhə altına saldı. Kosmik mikrodalğa arxa plan şüalanması üzrə araşdırmalar kosmoloji nəzəriyyələrin fundamental hesablamalarının əsaslandığı bir sıra parametrlərə dəyişikliklər gətirməli oldu. Misal üçün, qalaktik qrupların inkişaf sürətinə yenidən nəzər yetirildi.

Ortaya çıxmış uyğunsuzluqları izah etmək üçün iki əsas versiya hazırlandı. Birinci versiyada qaranlıq enerji zamanda dəyişilir və qaranlıq materiya ilə qarşılıqlı əlaqələrə girmir. Digər hipotezə əsasən isə neytrinoların subatom hissəciklərinin kütləsi hesablamalarda bildirildiyi kimi deyil - daha çoxdur.

İtaliya və Böyük Britaniya alimlərinin apardığı qabaqcıl tədqiqatlar üzərində düşünülmüş yeni model isə daha real səbəblər təqdim edir. Portsmutda yerləşən Kosmologiya və Qravitasiya İnstitutunun rəhbəri Devid Vends və həmkarları hesab edirlər ki, qaranlıq enerji yavaş-yavaş qaranlıq materiyanı udmaqla məşğuldur.

"Qaranlıq materiya kainatın inkişafına gətirib çıxaran strukturları dəstəkləyir. Əldə etdiyimiz nəticələrdə gördüklərimiz qaranlıq materiyanın yavaş-yavaş buxarlandığı mənasını verir ki, bu da qalaktikaların sürətini azaldır. Əgər qaranlıq enerji qaranlıq materiya sayəsində artırsa, gələcəkdə kainatımız nəhəng, tamamilə boş və darıxdırıcı yerə çevriləcək", - Vends qeyd edir.

Məqalələrində alimlər qaranlıq materiyanın qaranlıq enerjiyə mümkün çevrilişini izah etsələr də, bu hadisənin hansı səbəblərdən baş verdiyinə aydınlıq gətirə bilmirlər. Yeni hipotezə əsasən, qaranlıq enerjiyə düşən kainat payı bütün kütlə-enerjinin 68,3%-ə bərabərdir. Qaranlıq materiya 26,8%, adi görünən materiya isə kainatın cəmi 4,9%-i təşkil edir.

Həmçinin oxuyun:

Qaranlıq materiya nəhayət tapılmış ola bilər
Kvant hadisələr parallel kainatların sübutu ola bilər
İşığın sürəti daha azdır?

daha ətraflı...

Kvant hadisələr parallel kainatların sübutu ola bilər

ABŞ və Avstraliyadan olan alimlərin irəli sürdüyü yeni hipotezə əsasən, kainatda haradasa eynən bizim həyat yolumuzu gedən kopiyalarımız mövcuddur. Sadəcə orada hadisələr fərqli istiqamətdə inkişaf edir. Məsələn, insanlarla dinozavrlar bu gün də bir yerdə yaşayır və ya İkinci Dünya Müharibəsi ümumiyyətlə baş verməyib. Daha əvvəllər də oxşar mövzular irəli sürülmüşdü, yeni hipotezin müəllifləri isə belə yanaşmanın bir çox kvant mexanikası sullarını cavablandıracağına ümid edirlər.

İdeyanın müəllifi Hovard Vayzman bizə məlum kainatın mövcud çoxlu sayda kainatlardan sadəcə biri olduğunu hesab edir. Hipotezə görə, bütün kainatlar realdır və oxşar ssenarilərlə yaşayırlar, onlardan bəziləri isə bizimki ilə oxşardır. Kainatlar arasındaki fərqlilikləri meydana gətirən isə kvant toqquşmalardır - bunlar nə qədər güclüdürsə, kainatlar bir-birindən bir o qədər uzaqlaşaraq, fərqliləşirlər.

"Bizim hipotezimiz kvant dünyasında irəliyə fundamental sıçrayışdır", - Qriffit Universitetindən olan professor Vayzman qeyd edir.

Fizikada bütün hadisələrin bir yerə yığıla bilməyəcəyi hesab edilir. Ağır obyektlərin dünyasında klassik mexanika və Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi hökm sürür, elementar hissəciklərin aləmi isə kvant mexanikası qanunlarına tabedir. Belə bölünmə alimləri uzun müddətdir ki, narahat edir və onlar yeni fizikaya qapı açmaq üçün Hər Şeyin Nəzəriyyəsini (The Theory of Everything) hazırlamaq üzərində baş sındırırlar.

Klassik və kvant mexanikalarını barışdırmaq üçün edilən daha əvvəlki cəhdlər müxtəlif riyazi strukturların yaradılmasından ibarət idi. Köhnə bir interpretasiya klassik kainatı çoxlu sayda kvant kainatların mövcudluğunun nəticəsi kimi təqdim edir. Bu nəzəri yanaşma 1950-ci ildə amerikalı Hyu Everett tərəfindən izah olunub.

Everettin köhnə hipotezindən fərqli olaraq, Vayzman və həmkarlarının ideyası mövcud klassik kainatların bir-biri ilə davamlı və qarşılıqlı əlaqələrinin olduğunu mümkün sayır. Kainatların hər biri özlüyündə klassik Nyuton fizikası qanunlarına tabedir. Bu kainatların qarşılıqlı əlaqələri isə kvant dünyasına aid edilən hadisələri doğurur.

Alimlər bu əlaqələri riyazi olaraq izah etməyə cəhd ediblər. Misal üçün, kvant fizikasında tunel effekti adı ilə tanınan hadisə mövcuddur: kvant xüsusiyyətlərə sahib hissəcik (məsələn foton) müəyyən energetik baryerdən keçdikdə, öz enerjisinin baryerin enerjisindən daha az olmasını təmin edir - baryer isə mütləq keçilməlidir. Klassik mexanika belə hadisəni şərh etməyə qadir deyil, kvant dünyada isə belə hadisələrə tez-tez rast gəlinir.

Vayzman bildirir ki, öz ssenarisinə əsasən, iki klassik dünya müxtəlif istiqamətlərdən energetik baryerə yaxınlaşdıqda, onlardan biri sürəti artıracaq, digəri isə nəticədə geriyə sıçramış olacaq. Beləcə hərəkətdə olan dünya fəth edilməz kimi görünən baryeri keçəcək və kənardan bu proses sanki hissəciyin kvant tunelləşdirilməsi kimi görünəcək.

"Əlbəttə ki, bütün tapmacalara cavab tapa bilmədik, sadəcə bəzi kvant hadisələrin mövcud çoxlu sayda klassik dünyaların qarşılıqlı əlaqələri ilə izah oluna biləcəyini iddia edirik. Hipotezimiz hələlik kvant dolanışıqlığı hadisəsini izah edə bilmir, bunun üzərində də işlər aparırıq", - Vayzman deyir.

Mütəxəssislər tezliklə yanaşmalarını praktiki olaraq təsdiqləyə biləcək eksperiment barədə düşünməyi planlaşdırırlar.

Həmçinin oxuyun:

"Interstellar" və zaman səyahəti mövzusu
Bizi əhatə edən reallıq holoqram ola bilər
Multikainatda yaşayırıq?

daha ətraflı...

"Interstellar" və zaman səyahəti mövzusu

Zaman səyahəti insanların müxtəlif dövrlərdə ən sevdiyi mövzulardan biri olub. Belə səyahət forması fantastların romanlarında və rejissorların filmlərində hər ötən il daha çox əks olunur. Bir neçə gün əvvəl böyük ekranlara çıxmış "Interstellar" (Ulduzlararası) filmi də bu mövzunu elmi fantastika həvəskarlarına yüksək səviyyədə çatdırır.

Hələlik əsas məsələyə qayıdaq: zaman səyahəti. Həqiqətən də belə bir səyahət mümkündürmü, yoxsa bu sadəcə fantaziyası güclü yazıçıların uydurmasıdır? Pis xəbərlərdən başlayaq. Yəqin ki, heç vaxt zamanda keçmişə qayıdıb, Misir ehramlarının necə inşa olunduğunu görməyəcəyik. Son yüzillik ərzində bir çox alimlər zaman səyahətinin yalnız gələcəyə doğru ola biləcəyi ilə bağlı müxtəlif nəzəriyyələr irəli sürüblər. Geriyə, keçmişə dönüş isə xeyli çətin məsələdir. Elə isə mümkünsüzdür, yoxsa...?

Bu gün zaman səyahəti üzrə araşdırmaları tənzimləyən nəzəri elmin bünövrəsini Albert Eynşteyn salıb. Sözsüz ki, Qaliley və Puankare kimi alimlər də bu istiqamətə vacib töhfə veriblər, lakin məhz Eynşteynin nəzəriyyələri bəşəriyyətin zaman və məkan barədə təsəvvürlərini lazımlı yönə dəyişdirmişdi. Məhz bu alimin elmi işləri sayəsində biz hələ də zaman səyahətinin real ola biləcəyinə inanırıq.

Alimlər zamanda sıçrayış etməyin mümkün üsullarından birinin köstəbək dəlikləri (soxulcan dəlikləri) və ya "Eynşteyn - Rozen körpüsü" olduğunu hesab edirlər. Elmi fantastik filmlərdə tez-tez hər hansı bir tunelin zaman və məkanda iki punktu birləşdirdiyi situasiyası göstərilir ki, bu yolla qəhramanlar inanılmaz macəralara atılırlar. Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi belə tunellərin mümkünlüyünü dəstəkləyir.

Hələ 1935-ci ildə Eynşteyn öz həmkarı Natan Rozenlə köstəbək dəliklərinin mövcud olduğunu iddia etmişdilər. Amma həqiqətdir ki, o vaxtdan bu günə qədər belə bir tunelə rast gəlməmişik. Bir çox alimlər soxulcan dəliklərinin zaman və məkanda necə bir funksiyaya malik ola biləcəkləri ilə bağlı öz nəzəriyyələrini irəli sürürdülər. Stiven Hokinq və Kip Torn, yəqin ki, bu elm sahəsinə ən böyük töhfə verənlərdəndir. Məhz Kaliforniya Texnologiya İnstitutundan olan nəzəri fizik Kip Torn "Interstellar" filminin ərsəyə gətirilməsi üçün rejissor Kristofer Nolana elmi əsaslı ssenari hazırlamağa yardım edib.

Gəlin bir anlıq təsəvvür edək ki, Eynşteyn haqlı idi və köstəbək dəlikləri həqiqətən mövcuddur. 80-ci illərin sonlarında Kip Torn soxulcan dəliyinin insanlar tərəfindən zaman maşını kimi istifadə edilə biləcəyini bəyan etdi. Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinə əsasən, soxulcan dəliyi bir-birindən xeyli aralı məsafədə yerləşən iki nöqtəni birləşdirən qısa körpü rolunu oynaya bilər. Müəyyən köstəbək dəliyi tipləri köməyilə isə nəinki məkanda, hətta zamanda səyahət reallaşdırmaq mümkündür. Özü də ki, həm gələcəyə, həm də keçmişə.

Bunun üçün hər hansı yolla tunelin iki girişindən birini işıq sürətinə çatdırmaq, ardından isə ilkin vəziyyətə qaytarmaq lazımdır. Belə olduqda ikinci giriş (və ya çıxış) hərəkətsiz qalacaq, bu da onun üçün işıq sürəti yığmış digər girişlə müqayisədə zamanın daha sürətli keçdiyi mənasını verəcək. Yəni, girişlərdən biri üçün zaman yavaşlaması effekti meydana gələrkən, digər giriş normal zaman axını ilə mövcudluğuna davam etməli olacaq. Mahiyyətcə, soxulcan dəliyi oxşar manipulyasiyaların ardından indiki zamanla keçmişi birləşdirəcək.

Lakin bu üsulun ciddi məhdudiyyəti var - oxşar köstəbək dəliklərini yaratmaq üçün əlimizdə belə bir texnologiya olsa idi belə, biz, yalnız köstəbək dəliklərini yaratdığımız günə qədər keçmişə qayıda bilərdik. Hər nə qədər çalışsaq da, bu zaman aralığından daha əvvəlinə qayıdış mümkünsüz olardı, çünki daha əvvəlində köstəbək dəliyinə sahib deyildik. Qədim misirlilərin ehramları necə inşa etdiklərini gözlərimizlə görə bilməyəcəyik.

Belə zaman səyahəti üsulunun ikinci çətinliyi isə, bir az əvvəl də oxuduğunuz kimi, tunel girişlərindən birinin işıq sürətini yığmasını təmin etməkdir. 1988-ci ildəki elmi işində Kip Torn həmkarları ilə birlikdə iddia etdi ki, "daha inkişaf etmiş varlıqlar girişlərdən birini qravitasion və ya elektron üsullarla ani olaraq soxulcan dəliyinə yerləşdirərək, belə manevri yerinə yetirə bilərdilər". Bəşəriyyət hələlik bunu reallaşdıracaq səviyyədə deyil. Buna baxmayaraq gələcəyə səfər etməyi öyrənmişik. Birazca.

Son illərdə Eynşteynin möcüzəli nəzəriyyələrinin bəzi aspektlərinin özünü doğrultduğunun şahidi oluruq. Müasir elm dünyasında ən möhtəşəm hadisələrdən biri zaman yavaşlaması mövcudluğunun təsdiq edilməsi oldu. Bütün bu illər ərzində əsaslandığımız təlimlərin dahi alimin nəzəriyyələri olduğuna baxmayaraq, bu hadisənin reallığını göstərən təcrübəni yalnız bir il əvvəl həyata keçirə bildik. Məhz bu fenomen sayəsində gələcəyə səyahət edə bilərik.

Zaman yavaşlaması fenomeni bu ideyaya əsaslanır ki, işləyən saatlar üçün zaman daha yavaş irəliləyir, nəinki dayanmış saatlar üçün. Qravitasion effektlər də həmçinin zamanın irəliləyişinə təsir edə bilir. Obyektə təsir edən cazibə qüvvəsi nə qədər güclüdürsə və obyekt nə qədər sürətlidirsə, təsirə məruz qalmayan digər obyektlə arasındaki zaman fərqliliyi bir o qədər çoxdur. "Interstellar" filmində təsvir olunan qara dəliklər real kosmosda da elə bir ağırlıqda kütləyə sahibdirlər ki, yanlarında yerləşən obyektlər zamanda çox güclü şəkildə yavaşlayırlar.

Kosmik tədqiqat proqramları sayəsində artıq deyə bilərik ki, uzun illərdir özümüz də bilmədən zaman yavaşlaması ilə məşğul idik. Elə bu səbəbdən də Beynəlxalq Kosmik Stansiyasındaki saatlar Yer saatlarından geri qalır. Stansiya çox sürətli hərəkət etdiyindən və ona qarşı cazibə qüvvəsi zəiflədiyindən, onun üçün zaman daha tez gedir. Belə çıxır ki, planetimizin səthinə nə qədər yaxınıqsa, bizim üçün zaman bir o qədər yavaş keçir. Buna görə də Yer saatları ideal dərəcədə üst-üstə düşmür - onlar, dəniz səviyyəsindən müxtəlif hündürlüklərdə yerləşirlər.

Daha bir maraqlı zaman yavaşlaması nümunəsini GPS-peyklərdə müşahidə edə bilərik. Smartfonunuzdaki GPS-çip siqnalları daim Yer üzərində dövr edən 24 müxtəlif peyklərdən alır. Mövqeyinizin təyin edilməsi naviqasion peyklərdən ötürülən sinxronizə siqnallarının qəbulunun vaxt ölçməsi əsasında yerinə yetirilir.

Naviqasion GPS-sistemlərini yaradarkən alimlər aydınlaşdırdılar ki, peyklərin Yer orbiti ilə saatda 14 000 kilometrdən artıq sürətlə hərəkət etdiyi səbəbindən, peyklərə yerləşdirilmiş atom saatları daha tez zaman axışı nümayiş etdirirlər. Bu səbəbdən peyklər hər sutkaya 8 mikrosaniyə itirir. Bu, əlbəttə ki, bir o qədər də çox deyil, amma bu kiçik xəta belə Yerdəki obyektlərin mövqeyini təyin etmə hesablamalarında ciddi səhvlərin meydana gəlməsi üçün kifayətdir. Nəticədə bu tip relyativist effektləri tarazlamaq üçün alimlər peyklərdə vaxt axışına düzəlişlər əlavə edən alqoritmi yazmağa məcbur qaldılar.

Bütün bu kəşflər çox böyük əhəmiyyət daşıyır. Təsəvvür edin ki, bir gün kosmik gəmimizə minmək şansı əldə edib, yüksək sürətlə planetimizdən uzaqlaşsaq, bir müddət keçdikdən sonra isə geri dönsək nələr baş verər. Gələcəyə qayıtsaq. Elmi fantastika kimi səslənir, amma bunların hər birisinin real elmi sübutu var.

Əsas suallar açıq qalır: bu elmi fantastikanı bir gün fəaliyyətə çevirə biləcəyikmi və ya zamanda keçmişə səyahət mümkündürmü? Bu suallara elmin verə biləcəyi cavabları yoxdur, hələlik. Albert Eynşteynin nəzəriyyələri zamanın geri qaytarılmasını istisna edir. Lakin bu, sadəcə kağız üzərindədir. Ola bilsin ki, gələcəkdə planetimizin parlaq zəkalarından biri Eynşteynin səhvə yol verdiyini sübut etsin.

O ki qaldı köstəbək dəlikləri əsaslı zaman maşınlarına - biz, hələlik onların necə qurulduğunu anlamırıq. Öz soxulcan dəliklərimizi də yaratmağı öyrənməmişik. Geriyə yalnız xəyal etmək, fantaziya qurmaq və aramızda gələcəkdən gəlmiş ola biləcək yadplanetliləri axtarmağa davam etmək qalır.

"Interstellar" filmini isə heç olmasa bir dəfə izləməlisiniz, çünki orada toxunulan elmi mövzular bir çoxlarımızı həyatda maraqlandırır. Kristofer Nolan və Kip Tornun birgə əməyi sayəsində bu film sizə köstəbək dəliklərini və qara dəlikləri, zamanın nisbiliyini və çoxölçülü sferanı maksimal qədər elm nöqteyi-nəzərindən nümayiş etdirəcək.

Orijinal məqalə buradadır

Həmçinin oxuyun:

Qara dəliyin içərisində yaşayırıq?
Zaman səyahətçisi internetdə axtarılır
Kompüter modeli zaman səyahətini təsdiqlədi

daha ətraflı...

Fizika üzrə 2014-cü ilin Nobel mükafatı qalibləri açıqlandı

Stokholmda İsveç Kral elmlər akademiyasının Nobel komitəsi yaponiyalı alimlər Isamu Akasaki, Hiroshi Amano və Shuji Nakamura-ya süni işıq texnologiyalarında əldə etdikləri mühüm nailiyyətlərə görə fizika üzrə 2014-cü ilin mükafatının verildiyini bildirib.

ABŞ-ın Kaliforniya Universitetinin professoru Shuji Nakamura, Yaponiyanın Meijo universitetinin professoru Hiroshi Amano və Nagoya universitetinin professoru Isamu Akasaki, ucuz, qənaətli və güclü süni işıq mənbəyi ixtirasının müəllifləridirlər. Ucuz və enerjiyə qənaət edən işıq lampasının yaradılmasında həlledici məqam göy rəngli LED diodlarının ixtirası olub. Bu diodu Nakamura, Akasaki və Amano 1990-cı illərin əvvəlində hazırlayıbar.

O vaxtadək artıq xeyli müddət elmə məlum olan qırmızı və yaşıl işıq saçan LED diodların mövcudluğuna baxmayaraq, ağ işıq lampası hazırlamaq üçün gərəkli olan göy rəngli LED diodunu əldə etmək mümkün olmurdu. Bu istiqamətdə müəyyən cəhdlər edilsə də, 1990-cı ilədək yaradılan göy işıq diodları həddən artıq zəif və davamsız olduğundan işə yaramırdı.

Əsas problem göy rəngli LED diodu üçün lazımı ölçüdə və həcmdə kristal böyüdülməsinin çətin olması idi. Bu problemin öhdəsindən adı çəkilən yaponiyalı alimlər 1990-cı illərin əvvəllərində gələ biliblər.

"LED lampalarının ixtirası ənənəvi işıq lampalarına daha uzun müddətli və az enerji sərf edən alternativ işıq mənbəyi yaratmış oldu", - İsveç kral elmlər akademiyasının rəsmisi bildirib.

"Dünyada elektrik enerjisinin dörddə birinin işıqlandırmaya sərf olunduğundan, LED texnologiyası planetimizin ehtiyyatlarının qorunmasını təmin edir", - Nobel komitəsi bəyanatında qeyd edib.

Fizika üzrə 8 milyon İsveç kronu (£0.7m) məbləğində olan pul mükafatı 3 qalib arasında bölünəcək.

Həmçinin oxuyun:

Nobel mükafatına iddialı kəşf təkzib edildi
"Hiqqs bozonu" Nobel qazandırdı
Bürokratiya elmi məhv edir

daha ətraflı...

Nobel mükafatına iddialı kəşf təkzib edildi

Alimlər bu ilin mart ayında möhtəşəm kəşfə imza atdıqları xəbərini yaymışdılar. Belə ki, onlar fon radiasiyasında illər əvvəl Albert Eynşteynin Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsində irəli sürdüyü cazibə dalğaları izlərini aşkar etdiklərini dünyaya çatdırdılar. Elm ictimaiyyətində bu uğurun hətta Nobel mükafatı qazandıracağı iddia edildi. Lakin yeni xəbər hər kəsi məyus etdi: tədqiqatçılar səhvən cazibə dalğaları əvəzinə ulduzlararası tozu müşahidə ediblər.

BICEP layihəsi ətrafında toplaşan bir qrup alim öz kəşflərini bayram etməyə hazırlaşırdı. Mütəxəssislər Böyük Partlayış (The Big Bang) hadisəsindən sonra kainatın inflyasion genişlənməsini təsdiq etdiklərinə əmin idilər. O vaxt alimlər ilkin cazibə dalğalarının nəticəsi olan fon radiasiyasının foton polyarizasiyasını aşkar etdiklərini açıqlamışdılar. Cazibə dalğaları Böyük Partlayışdan dərhal sonra formalaşmış məkan-zaman "alacalanmasıdır". Kəşf Antarktidada yerləşən teleskop aləti vasitəsilə edilmişdi.

Fon radiasiyasının foton polyarizasiyası müşahidələri dünyanın bütün elm ictimaiyyətinin marağına səbəb olmuşdu. Lakin bir müddət sonra kəşfə imza atan alimləri bir sıra suallar narahat etməyə başladı. İlk öncə elm dünyası təcrübənin metodikası ilə maraqlandı, hətta bəzi alimlər tapıntını ictimaiyyətə açıqlamaq üçün hələlik erkən olduğunu vurğuladılar. İkinci vacib aspekt isə bu idi ki, BICEP tədqiqatçıları cazibə dalğaları əvəzinə səhvən ulduzlararası tozları qeydə almış ola bilərdilər. Təəssüf ki, belə də oldu.

Tapıntıya əvvəldən şübhə ilə yanaşanlar alimlərin, ulduzlararası tozun yaratdığı polyarizasiyanı tez-tələsik cazibə dalğalarına aid izlər olaraq qəbul etdiklərini bildirdilər. Şübhələrinin əsaslı olduğu məlum oldu.

BICEP tədqiqatçıları ulduzlararası tozun foton polyarizasiyasının təsirini öyrənmək üçün özgə təqdimatın nəticələrini öz məqsədləri üçün istifadə etdilər. Üstəlik söhbət Planck rəsədxanasının əldə etdiyi məlumatlardan, başqa deyimlə, BICEP ilə rəqabətdə olan başqa alim qrupundan gedirdi. Yəni, mart ayındaki kəşfin müəllfiləri Planck-ın əldə etdiyi nəticələri öz araşdırdıqları obyektə ekstrapolyasiya etdilər.

Amma Planck komandası daha dolğun nəticələr ortaya qoyaraq, ulduzlararası tozun kainatın hər yerini əhatə etdiyini və təsirinin əvvəllər hesab ediləndən dəfələrlə yüksək olduğunu sübut etdi. Aydın oldu ki, BICEP tədqiqatçılarının araşdırdığı kosmik məkanda ulduzlararası toz polyarizasiya səviyyəsindən fərqlənməyən gurultu səviyyəsi meydana gətirir. Elə məhz bu gurultu da səhvən cazibə dalğalarına aid edilibmiş.

Yuxarıda qeyd edilənlərə baxmayaraq, kainatın inflyasion modeli şübhə altına alınmır. Sadəcə indi alimlər daha böyük səy göstərərək yeni dəlilləri aşkar etmək məcburiyyətindədirlər. BICEP və Planck-dan olan alimlərdən ibarət iki komanda dünya elminin maraqları üçün daha sıx əməkdaşlıq quracaqlarına və ortaq fəaliyyətə başlayacaqlarına razılıq veriblər.

Həmçinin oxuyun:

Nobel mükafatına layiq kəşfə imza atıldı
Hokinq mərci udduğunu hesab edir
Kompüter modeli zaman səyahətini təsdiqlədi

daha ətraflı...

Stiven Hokinq: Dünyanın sonu mümkündür

Britaniyalı fizikin gəldiyi qənaətə görə, kainatın iki vakuum vəziyyəti arasındaki tunel dünyanın sonunu gətirə bilər. Alim öz müşahidələri haqda yeni Starmus adlı kitabının ön söz hissəsində xəbər verir. Kitaba bütün dövrlərin məşhur fiziklərinin məqalələri daxil edilib.

Stiven Hokinqin gəldiyi yeni nəticələrə əsasən kainatımız "saxta vakuum" deyə adlandırılan vəziyyətə düşə bilər. Əgər bu həqiqətdirsə, Hiqqs bozonu üzərində aparılan təcrübələr heç də xoş nəticələr doğurmaya bilər. Daha doğrusu, bozonların sayəsində yaşadığımız dünya başqa bir və daha sabit vəziyyətə düşə bilər.

Metastabil (metasabit) vəziyyət həm saxta, həm də həqiqi ola bilər. Sistemin bir haldan digər hala keçidində fluktuasiyaların mövcudluğu nəzərdə tutulur. Belə fluktuasiyalar ənənəvi sistemi energetik olaraq daha sərfəli hala sala bilər.

Bunu məşhur çuxur və şar misalında göstərmək olar. Fluktuasiya "tüğyanları" şarı bir çuxurdan digərinə - daha dərin çuxura ata bilər. Belə çuxurda şar özünü daha "sərfəli" hiss edəcək və bu çuxur həqiqi vakuuma uyğun gələcək. Digər çuxurlar isə saxta çıxacaq.

Bununla belə heç də bütün fiziklər Stiven Hokinqin gəldiyi nəticələrdən əmin deyil. Kvant tunelləşdirilməsi üçün yüz milyard qiqaelektronvolt qədər enerjiyə ehtiyac var. Müasir zamanda belə göstəricilərə yiyələnmək mümkünsüzdür. Müqayisə üçün qeyd etmək olar ki, Yerin ən böyük kollayderi olan Böyük Adron Kollayder sadəcə on dörd min qiqaelektronvolt enerji istifadə edir.

Həmçinin oxuyun:

Hokinq: "Sağalmaz xəstələrə intihar hüququ verilməlidir"
Bizi əhatə edən reallıq holoqram ola bilər
"Yadplanetliləri taparıq... siyasətçilər qoysa"

daha ətraflı...

Bizi əhatə edən reallıq holoqram ola bilər

Bizi əhatə edən reallıq holoqram ola bilər - Amerika Energetika Nazirliyinə daxil Fermi laboratoriyasından olan alimlər bu tezisi təsdiq və ya təkzib etmək niyyətindədir. Tədqiqatçılar bu unikal təcrübəni Holometr adlandırır və əgər təsdiqini tapsa elmdə böyük inqilaba səbəb olacağını güman edirlər.

Konsepsiyanın əsasında bu fikir dayanır ki, üçüncü ölçü mövcud deyil - bu, sadəcə holoqram olaraq mövcuddur. Ona aid informasiya isə miniatür ikiölçülü elementlərdə kodlaşdırılmış ola bilər.

"Biz, məkan-zaman kontinuumunun da Plank uzunluğu deyə adlanan öz diskretizasiya səviyyəsinə sahib materiya kimi kvant sistem olub-olmadığına aydınlıq gətirmək istəyirik", - Hissəciklər Astrofizikası Mərkəzinin rəhbəri Kreyq Hoqen qeyd edir.

Kvant nəzəriyyəsinə əsasən, subatom hissəciyin mövqeyinə aid məlumatların əldə edilməsi mümkünsüzdür. Bu, kvant dalğaların yırğalanması səbəbindən baş verir. Əgər məkan-zaman kontinuumu eynən materiya kimi özü ilə birlikdə kvant sistemi təqdim edirsə, demək orada da bu tip yırğalanmaları müşahidə etmək olar.

Yırğalanmaların nəticəsi olaraq subatom hissəciklərin mövqeyi diskretlərə bölünür. Bu diskretlərin aşkar edilməsi Holometr adlanan xüsusi cihazın işidir. Cihaz artıq istismara hazır vəziyyətdədir; bunun köməyilə alimlər kvant yırğalanmaların məkanda yer alıb-almadığını təyin etmək istəyirlər.

Alimlərin əsas vəzifəsi, çox güman ki, fon gurultularının kvant yırğalanmalardan ayırd edilməsi olacaq. Tədqiqatçılar özləri qəbul edir ki, belə gurultuları tamamilə ayırd etmək mümkün deyil, lakin onlar fon gurultularını maksimal qədər boğmaq fikrindədirlər. Təcrübənin nəticələri bizi əhatə edən reallıqla bağlı əvvəllər bildiyimiz hər şeyi yenidən gözdən keçirməyimizə məcbur edə bilər.

Həmçinin oxuyun:

Kvant fenomeni zamanı illüziyalaşdırır

"Pişik diridir, ya ölü?"
Antimaddə hara yox oldu?

daha ətraflı...

"Pişik diridir, ya ölü?"

1935-ci ildə nüfuzlu fizik, Nobel mükafatı laureatı və kvant mexanikasının banisi Ervin Şrödinger məşhur paradoksunu hazırlayır.

Alim irəli sürür ki, əgər hər hansı bir pişiyi götürüb, içərisini müşahidə edə bilmədiyimiz və içərisində "cəhənnəm maşını" quraşdırılmış poladdan qutuya yerləşdirsək, bir saat sonra pişik eyni anda həm ölü, həm də diri vəziyyətdə olacaq. Qutu içərisindəki mexanizm belədir: Geyger sayğacı içərisində mikroskopik miqdarda radioaktiv maddə yerləşir, hansı ki bir saata yalnız bir atoma parçalanır - eyni ehtimalla parçalanmaya da bilər. Parçalanma baş versə mexanizm işə düşərək, çəkicin, içərisində sinil turşusu olan qabı sındırmağına səbəb olacaq, dolayısıyla da pişik öləcək. Lakin əgər parçalanma baş verməsə qab sınmayacaq və pişik sağ və salamat qalacaq.

Əgər söhbət pişik və qutudan deyil, subatom hissəciklərin dünyasından getsəydi alimlər pişiyin eyni anda həm sağ, həm də ölü olduğunu iddia edəcəkdilər, lakin makrodünya səviyyəsində belə bir ümumiləşdirmə düzgün olmazdı. Elə isə əsas mövzu materiyanın daha kiçik hissəcikləri olduqda, niyə belə anlayışlara üz tuturuq?

Şrödingerin illüstrasiyası kvant fizikasının əsas paradoksunun izahı üçün ideal nümunə hesab olunur: qanunlara əsasən, elektronlar, fotonlar və hətta atomlar kimi hissəciklər eyni anda iki vəziyyətdə mövcuddurlar ( işgəncə verilən pişiyi xatırlayaq - "diri" və "ölü" vəziyyətlərində). Belə vəziyyətlər superpozisiyalar adlanır.

Arkanzas Universitetindən olan fizik Art Hobson ötən il bu paradoksun həlli üçün şəxsi variantını irəli sürüb. O, bildirir ki, Şrödingerin paradoksunda pişik makroskopik cihaz - nüvənin parçalanması və ya parçalanmamasının müəyyənləşdirilməsi üçün radioaktiv nüvəyə birləşdirilmiş Geygerin sayğacı rolunu oynayır. Belə halda diri pişik "parçalanmamağın" indikatoru, ölü isə "parçalanmağın" göstəricisi olacaq. Amma kvant nəzəriyyəsinə əsasən, pişik eynən nüvə kimi iki "həyat" və "ölüm" superpozisiyalarında da mövcud olmalıdır.

Bunun əvəzinə pişiyin kvant vəziyyəti atomun vəziyyətinə dolaşmalıdır ki, bu da onların bir-biri ilə qeyri-lokal əlaqədə olduğu mənasını verir. Yəni, dolaşıq obyektlərdən birinin vəziyyəti anidən əksə doğru çevrilsə, bir-birindən hansı məsafədə olduqlarından asılı olmayaraq digər cütünün vəziyyəti də eynən belə dəyişiləcək.

Kvant dolaşıqlığı nəzəriyyəsinin ən maraqlı üzü budur ki, hər iki hissəciyin də vəziyyətinin dəyişilməsi ani olaraq baş verir: heç bir işıq və ya elektromaqnit siqnal informasiyanı bir sistemdən digərinə ötürməyə vaxt tapmazdı. Beləliklə, bunun, məkan vasitəsilə iki hissəyə bölünmüş vahid obyekt olduğunu qeyd etmək olar.

Hobsonun göstərdiyi kimi, Şrödingerin pişiyi artıq eyni anda həm diri, həm də ölü deyil - paradoks həll oluna bilər. Ən sadə izah olaraq, əgər parçalanma baş versə pişik öləcək, baş verməsə - yaşamağa davam edəcək.

Həmçinin oxuyun:

Kvant fenomeni zamanı illüziyalaşdırır
İşığın sürəti daha azdır?
Zamanda informasiya mübadiləsi mümkündür

daha ətraflı...

İşığın sürəti daha azdır?

Merilend Universitetindən olan fizik Ceyms Frensonun təqdim etdiyi yeni məqaləsi bütün elm ictimaiyyətinin marağına səbəb olub. Alimin mübahisələrə səbəb olan məqaləsində əldə edilmiş yeni faktların ümumi nisbilik nəzəriyyəsində (ÜNN) izah edilən işıq sürətinin hesab ediləndən daha az olduğuna işarə etdiyindən bəhs edilir.

ÜNN-ə əsasən, fotonlar vakuumda daimi sürətlə - 299 792 458 m/san ilə, Eynşteynin məşhur "E = mc^2" düsturundaki "c" ilə səyahət edirlər. Praktiki olaraq bütün kosmik ölçülər işıq sürətinə əsaslanır. Bəs işığın sürəti daha az olsa necə?

Frensonun yeni fikri 1987-ci ildə edilmiş SN 1987A supernovası müşahidələri əsasındadır. Astronomlar kosmik partlayış nəticəsində yaranmış fotonlar və neytrinoları qeydə almışdılar. Lakin problem yaranmışdı: fotonlar Yerə alimlərin gözlədiyindən 4,7 saat gec çatmışdı. O vaxt alimlər fotonların fərqli mənbəyi ola biləcəyini düşünürdü.

Frenson indi yeni nəzəriyyə irəli sürür: vakuum polyarizasiyası hadisəsi səbəbindən fotonların sürəti azalır - foton çox qısa bir zaman aralığına virtual elektron-pozitron cütlüyünə bölünür, ardından isə yenidən fotona kombinə olunur. Bu prosesdə hissəcik cütlüyü arasında meydana gələn qravitasion differensial yenidən kombinə olunma hadisəsində böyük energetik təsir yaratdığından, fotonun sürətini bir qədər azaldır. Alimin hesablamalarına görə, əgər bu hadisə foton axınları səyahətində 168 000 işıq ili məsafəsində bir neçə dəfə baş veribsə, fotonları 4,7 saat müddətinə gecikdirə bilib.

Frensonun nəzəriyyəsi təsdiq edilsə, kosmologiya nəzəriyyələrinin əsaslandığı bütün kosmik məsafə ölçüləri təkzib edilə bilər. Belə olduqda bütün ulduzlar və qalaktikalarla aramızdaki məsafələri yenidən hesablamaq və nəzəriyyələri sıfırdan toplamaq lazım olacaq.

Həmçinin oxuyun:

İşıqdan materiya əldə ediləcək
Kompüter modeli zaman səyahətini təsdiqlədi
Qaranlıq materiya nəhayət tapılmış ola bilər

daha ətraflı...

Kompüter modeli zaman səyahətini təsdiqlədi

Alimlər fotonlar köməyilə kvant hissəciklərin zaman səyahətinin mümkünlüyünü göstərən modeli hazırlamağa nail olublar. Nəticələrə əsasən, bu prosesdə standart kvant mexanikası qanunları pozula bilər.

Avstraliyanın Kvinslend Universitetindən olan fiziklər kompüter təcrübəsini modelləşdirmək vəzifəsini qarşıya qoyaraq, 1991-ci ildə irəli sürülmüş kvant səviyyəsində zaman səyahətini sübut etməyə çalışıblar. Onlar, ayrı fotonun maraqlı davranışını modelləşdirə biliblər. Belə ki, foton "köstəbək dəliyi" içərisindən keçərək və məkan-zamanda keçmişə ötürülərək, özü ilə qarşılıqlı əlaqəyə girib.

Tədqiqatçılar iki ssenari hazırlayıb. Birincidə hissəcik dəlikdən keçərək öz keçmişinə qayıdır və özü ilə əlaqəyə girir. İkinci ssenaridə isə foton başqa sıravi bir hissəciyə təsir göstərir. Alimlər hesab edir ki, apardıqları təcrübə iki böyük fizika nəzəriyyəsinin birləşdirilməsinə qatqı təmin edir, hansıların ki indiyəcən çox da ortaqlığı olduğu deyilə bilməzdi. Bunlar Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi (ÜNN) və kvant mexanikasıdır.

"Eynşteynin nəzəriyyəsi ulduz və qalaktikaların dünyasını izah edir, kvant mexanikası isə əsasən elementar hissəciklər, atomlar və molekulların xüsusiyyətlərini araşdırır", - Martin Rinqbauer qeyd edir.

ÜNN hər hansı bir obyektin zamanda keçmişə yollana biləcəyinin mümkünlüyünü dəstəkləyir, hansı ki belə halda qapalı zamanaoxşar əyriliyə (closed timelike curve) düşür. Lakin bu proses bir sıra paradoks doğura bilər: məsələn, zaman səyahətçisi valideynlərinin tanış olmasına maneə ola, bu da onun özünün dünyaya gəlməsini mümkünsüzləşdirə bilər.

1991-ci ildə təklif edilmiş fərziyyəyə görə, kvant dünyasında zaman səyahəti belə paradoksları istisna edə bilər, çünki Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipinə əsasən, kvant hissəciklərin xassələri dəqiq müəyyən olunmur.

Avstraliyalı alimlərin kompüter təcrübəsində ilk dəfə kvant hissəciklərin oxşar ssenaridə davranışı öyrənilib. Bundan başqa yeni maraqlı effektlər aşkarlanıb, hansıların ki özlərini büruzə verməsi standart kvant mexanikasında mümkünsüzdür. Misal üçün, kvant sistemin müxtəlif hallarının dəqiq ayırd edilə biləcəyi məlum olub ki, əgər kvant nəzəriyyəsi çərçivəsində qalsaq, bu, tamamilə istisnadır.

Həmçinin oxuyun:

Zamanda informasiya mübadiləsi mümkündür
Zaman səyahətçisi internetdə axtarılır
Qaranlıq materiya nəhayət tapılmış ola bilər

daha ətraflı...