Ta’sir birligi

(Ayzek Azimovdan tarjima)

Mening «Men-Robot» nomli kitobim «Dabldey & Co‘ nashriyoti tomonidan qayta nashr etilganidan so‘ng, ayrim sharhlovchilar (shubhasizki, yuksak zakovat va nozik did egalari bo‘lgan insonlar) u haqida «mumtoz asar« deb maqtay boshladilar va bun menga mamnuniyat bahsh etmasdan qo‘ymasdi.

«Mumtoz« so‘zi, kundalik nutqda tez-tez quloqqa chalinadigan «a’lo darajali«, «namunaviy« so‘zlari bilan o‘xshash ma’noni anglatadi. Ularning har biri, mening «Men-Robot« asarim haqidagi shaxsiy fikrim bilan mos tushadi. Lekin men o‘z kamtarinligim va noziktabiatligim evaziga, ushbu faktni tan olishga uyalaman. Hozirda ushbu gaplarni sizga aytayotganimning sababi esa, muhtaram mutolaachi, siz va mening ushbu suhbatimiz o‘ta maxfiy tarzda, yuzma-yuz bo‘layotganidir.

Albatta, «mumtoz« so‘zining yana bir boshqa ma’nosi ham bo‘lib, u menga nisbatan kamroq yoqadi. Uyg‘onish davri adiblari, qadimgi Yunoniston va Rim madaniyatiga oid asarlarni muhokama qilishda ham aynan ushbu so‘zdan foydalanganlar. Ya’nikim, «mumtoz» so‘zi nafaqat namunaviy, balki, «eski«, «qadimiy« degan ma’nolarni ham anglatadi.

Nima ham derdim…»Men-Robot» kitobi ancha yillar avval dunyo yuzini ko‘rgan. Uning alohida boblari esa… mayli, bunis muhimmas. Gap shundaki, men sal-pal hafa bo‘lmoqchi bo‘ldim, chunki meni «mumtoz» asar yoza oladigan darajadagi qariya deb hisoblashgan edi. Shu sababli ham men navbatdagi hikoyani, «mumtoz» so‘zini qo‘llanishi maqtovdan ko‘ra ko‘proq haqorat ma’nosini bag‘ishlaydigan soha haqida yozishga qaror qildim.

Tushunarliki, bu shunday soha bo‘lishi kerakki, eskicha, oxori to‘kilgan nomiga ega bo‘lish, o‘z-o‘zidan, noto‘g‘ri, bugungi kunga nafasiga muvofiq kelmaydigan ma’nosini berishi kerak. Aqlli bashara hosil qilib olib, zaharhanda tirjayish orqali, zamonaviy san’at, adabiyot yoki mebel haqida mulohaza qilish mumkin. Axir zamonaviy san’at ham, adabiyot ham o‘tmishdagi buyuk ijodkorlarning buyuk asalari bilan hech bir jabhada qiyoslana olmaydi. Biroq, suhbat zamonaviy ilm-fan mavzusiga burilgan chog‘i, notiqqa shlyapasini yechib, bosh egib ta’zim qilishdan o‘zga iloj qolmaydi.

Birinchi navbatda bu fizikaga taaluqlidir. Zamonaviy fizika va mumtoz fizika mavjud. Ular orasidagi chegara ham juda aniqlik bilan belgilangan: 1900-yil. Mazkur fanda 1900-yilgacha bo‘lgan barcha narsalar mumtoz fizikaga, 1900-yildan keyingilari esa zamonaviy fizikaga ajratiladi.

Bir qarashda bunday ajratish anchayin bahsli ko‘rinadi. XX-asr kishilarining noxolisligi haqidagi xulosa ham bu orada miyaga kelishi mumkin. Lekin, agar haqiqiy xolis nigoh bilan yaxshilab e’tibor qaratilsa, bunday chegara qo‘yish nihoyatda to‘g‘ri va aniq ekaniga qayta ishonch hosil qilish mumkin. Aynan 1900-yilda nazariy fizika bo‘yicha asosiy ilmiy ishlar paydo bo‘lgan edi. Bundan so‘ng esa, uning darajasidagi biror narsa uchramadi.

Ehtimol endi men nima haqida gapirmoqchi bo‘layotganimni fahmlagandirsiz?

Barchasi olmon olimlari Gustav Robert Kirxgof hamda, Robert Vilgelm Bunzendan (Bunzen gorelkasini ixtiro qilgan inson) boshlandi. Ular 1859 yilda spektral tahlilning poydevorini qo‘yishgan edi. Kirxgof, muayyan kimyoviy element qizdirilganida ma’lum chastotadagi yorug‘lik nurlarini chiqarishini, ushbu elementning bug‘lari esa, boshqa bir yanada kuchliroq qizigan manba orqali radiatsion nurlanishga tutilsa, u o‘zi avval nurlatgan chastotalardagi nurlarni yutar ekan. Qisqasini aytganda, modda bir sharoitda nurlatadigan chastotalarni boshqa bir sharoitda yutadi va aksincha, aynan o‘sha sharoitda nurlatadigan chastotalarni avvalgi sharoitda yutadi.

Keling endi shunday tasavvur qilamiz: bizda shunday jism borki, u o‘ziga kelib tushayotgan barcha chastotalarni yutadi, umuman hammasini to‘liq o‘ziga yutadi. Demak u hech nimani akslantirmaydi va mutlaq qora bo‘lib namoyon bo‘ladi. kirxgof, mutlaq qora jismlar qizdirilganida barcha chastotalarda nurlanish taratishini isbotladi. Spektrning barcha chastotalarini qamrab oluvchi bunday nurlanishni, mutlaq qora jism nurlanishi deyiladi.

Albatta, mutlaq qora jismlar tabiatda mavjud emas. Lekin 1890 yilda boshqa bir olmon olimi Vilgelm Vin ayni mavzuga oid anchayin g‘aroyib tajribalar o‘tkazdi. Tasavvur qiling, sizda devorlari shaffof bo‘lmagan ichi bo‘shliq idish bo‘lib, unda kichik bir tirqish (tuynuk) qilingan. Tirqishdan ichkariga kirayotgan har qanday nurlanish, uning ro‘parasidagi devorda yoki akslanadi, yoki unga yutiladi. Akslangan nur boshqa bir devorga yetib borib, u yerda ham qisman yutiladi va qisman akslanadi. Undan akslangan nur yana bir boshqa devorga boradi va u yerda ham qisman yutilib, qisman akslanadi. Akslangan nur yana boshqa devorga boradi va ho kazo. Amalda, tirqishdan ichkariga kirib ketgan nur ko‘p marta akslanishdan keyin ham qaytib tashqariga chiqish yo‘lini topa olmaydi. Demakki, tirqish nurlanishni yutdi, aynan shu atamani qo‘llasak, demak u hech nimani akslantirmadi. Boshqacha aytganda, biz mutlaq qora jism haqida so‘z yuritayotgan bo‘lib chiqyapmiz. Endi, agar o‘sha bo‘shliqni qizdirsak, Kirxgof mantig‘iga ko‘ra, undan chiquvchi nurlanish mutlaq qora jism nurlanishi bo‘lishi kerak va u barcha nurlanish chastotalarini o‘zi ichiga olishi lozim.

Vin o‘z tasavvuridagi mazkur qora jismning xarakteristikalarini amalda o‘rganishga kirishdi. Uning aniqlashicha, istalgan haroratda, spektr chastotalarining keng yoyilmasi mavjud bo‘lib, lekin u bir tekis bo‘lmagan va alohida yaqqol ajralib turadigan o‘rtaliq maksimumiga ega bo‘lmas ekan. Qandaydir oraliq chastota, boshqalardan — yuqori va past chastotalardan ko‘ra kattaroq darajada nurlanardi. Undan tashqari, harorat orttirilishi bilan, o‘zgarish yuqoriroq chastotali nurlanishlar tomonga qayd etilardi. Agar harorat ikki karra orttitlsa, chastotaning maksimum nuqtasi ham ikki karra ortardi.

o‘z-o‘zidan savol tug‘iladi: nima uchun qora jismning nurlanishi bu tarzda taqsimlanadi?

Keling avvaliga infraqizil yorug‘likni, ko‘rinadigan yorug‘likni va ultrabinafsha yorug‘likni ko‘rib chiqaylik. Infraqizil nurlar chastotasi diapazoni soniyasiga 100 milliard (100000000000) dan 400 trillion (400000000000000) to‘lqindan iborat. Raqamlardagi nollar soni chalg‘itib yubormasligi uchun, yuqorida keltirilgan sonlarni 100 milliardga bo‘lib olamiz va chastotalarni to‘lqinlar bilan emas, balki, har birida soniyasiga 100 milliarddan to‘lqinlarga ega bo‘lgan «paketlar» tarzida tasavvur qilamiz. Bu holatda, infraqizil nurlar chastotasi diapazoni 1 dan 4000 gacha bo‘ladi.

Shu tarzda, ko;rindagian nurlar uchun 4000 dan 8000 gacha, ultrabinafsha nurlar uchun esa 8000 dan 300000 gacha chastotalar hosil qilamiz.

Endi, siz 1 dan 300000 gacha bo‘lgan sonlar orasidan istalgan tasodifiy raqamni tanlashga urinib ko‘ring. Bu tanlashni takror va takror amalga oshirib ko‘rsangiz, sizning 1.3% tanlovingiz 1 dan 4000 gacha bo‘lgan sonlar oralig‘iga to‘g‘ri keladi. Yana 1.3% ulush 4000 dan 8000 gacha bo‘lgan sonlarga mos keladi. 97.4% tanlovingiz esa, 8000 dan 300000 oralig‘ida bo‘ladi.

Bu, qora jism 1.3 % nurlanishini infraqizil diapazonda, yana 1.3 % nurlanishni esa ko‘rinadigan diapazonda, qolgan 97.4% nurlanishni esa ultrabinafsha diapazonida taratadi degan bilan bir xildir. Harorat ortganida, demakki energiya miqdori ortganida, u har bir diapazonda yanada ko‘proq nurlaish taratishi lozim bo‘ladi va lekin ularning nisbati o‘zgarmaydi.

Bu faqat biz infraqizil, ko‘rinuvchi va ultrabinafsha nurlar chastotasini olib qaraganimizda shunday va biz bunda ultrabinafsha nurlar chastotasini eng yuqori chastota deb olyapmiz. Endi, agar rentgen nurlari ham bor ekaniligini inobatga olsak, istalgan haroratda va deyarli barcha o‘zgarishlar faqat ultrabinafsha va rentgen nurlari diapazonida sodir bo‘lishini ko‘ramiz.

Ingliz fizigi lord Reley (1842-1919) aynan yuqoridagi mulohazalarni isbotlaydigan formulani kashf qilgan edi. Issiqlikni orttirilganida qora jismning chastota ham ortadi. Lekin, amalda boshqacharoq narsa kuzatiladi: nisbatan yuqori chastotalarda chastota o‘zining cho‘qqisiga erishganidan keyin, nurlanish miqdorining yana kamayishi yuz beradi. Reley formulasi ancha qiziq bo‘lishi bilan birga, real voqe’likka unchalik ham mos kelmayotgandi.

Fiziklar Reley formulasini «ultrabinasfsha halokati» formulasi deb nomlashdi. Unga muvofiq, issiqlik energiyasiga ega bo‘lgan har qanday jism, amalda faqat ultrabinafsha va undan yuqori diapazonlarda nurlanish taratishi lozim edi.

Lekin amalda ultrabinasfsha halokati sodir bo‘lmaydi. Nurlanayotgan jism o‘z radiatsiyasini nisbatan past chastotalarda konsentratsiyalaydi. 1000 °C dan past haroratlarda u asosan infraqizil diapazonda nurlanadi, 1000 °C dan 6000 °C gacha haroratlarda (Quyosh sirti harorati) esa, ko‘rinadigan yorug‘lik chastotasida nurlanish nurlatadi.

Reley formulasi o‘sha davr ilm-fani uchun qabul qilingan tamoyillar asosida keltirib chiqarilgan edi. Uning ishi, biz hozirda mumtoz fizika deb atashimiz uchun munosib bo‘lur edi.

Vin ham, qora jism nurlanishining yuqori chastotalar diapazonida qanday taqsimlanishini ko‘rsatuvchi formulani keltirib chiqardi. Lekin u o‘z g‘oyalarini amalda tasdiqlay olmadi. Ya’ni u, o‘z formulasining nima uchun yuqori chastotalarda juda yaxshi ish berishini va nima sababdan past chastotalar uchun mos kelmasligini tushuntirib bera olmadi.

Umuman olganda, XIX-asr oxirida fiziklarning kayfiyatlari ham qora ko‘lanka ostida qolgandi.

Lekin 1899-yilda fizika koinotida yangi bir yorqin yulduz charaqladi. Uning ismi Maks Ernst Karl Lyudvig Plank bo‘lib, olmon millatiga mansubdir.

Agar ko‘rkam va mukammal formulalar umumqabul qilingan asosiy fizik nzariya va tamoyillarga tayanib, benuqson mantiqiy isbot-dalillar bo‘yicha keltirib chiqarilgan bo‘lsa-yu, lekin amaliy kuzatishlar natijalari bilan muvofiq kelmasa, demak, uning isbot-dalillari benuqson emas ekan; yoki, umumqabul qilingan tamoyil va nazariyalarning o‘zida biror nuqson bor bo‘lishi mumkin. Yoinki, unisi ham, bunisi ham xato bo‘lib chiqishi ehtimol.

Boshqacha aytganda, agar isbotlar borasida hammasi joyida bo‘lsa, lekin kuzatuvlarda boshqa narsa kelib chiqayotgan bo‘lsa, unda isbotlarning tayanuvchi asoslarini tekshirish kerak.

o‘sha zamonlarda fiziklar qora jismning nurlanishi barcha diapazonlarda teng ehtimollik bilan sodir bo‘ladi deb tasdiqlashar edi. Plank esa hammasi aynan teskari ravishda bo‘lishi mumkin degan taxminni ilgari surdi. Gipotezga ko‘ra, yuqori chastotalarda ko‘proq nurlanish chiqishi lozimligini ta’kidlanishiga qaramay, amalda buning aksi kuzatilayotganini ko‘rgan Plank, chastota ortishi bilan ehtimollik kayishi mumkinligi haqida mushohada qila boshladi.

Bu holatda biz ikki hil efektni kuzatamiz. Birinchisi — ehtimollikning yuqori chastotalarga bo‘lgan moyilligi tendensiyasi. Unda, chastotaning ortishi bilan nurlanish ham ortishi kerak. Ikkinchisi bu — Plankning yangi effekti bo‘lib, chastota ortishi bilan ehtimollikning pasayishini nazarda tutadi. Bunda chastotaning o‘zi, chastotz ortishi bilan nurlanishning kamayishi va ehtimollikning past chastotlarga tomon moyilligi uchun xizmat qiladi.

Past chastotali diapazonda birnichi effekt ustunroq bo‘ladi, yuqori chastotalarda esa ikkinchi effekt ustun keladi. Shu sababli ham, qora jismning nurlanishida, chastota ortishi bilan avvaliga nurlanish ham ortadi va maksimumga erishgach yana kamaya boshlaydi. Amaliyotda aynan shunday manzara kuzatiladi.

Harorat oshgandachi, unda nima sodir bo‘ladi? Birinchi effekt o‘zgarishi mumkin emas — ehtimollik baribir ehtimollik. Lekin, harorat ortishi bilan yuqori chastotali nurlanish ehtimoli ham ortadi deb tasavvur qilsakchi? Unda ikkinchi effekt harorat ortishi bilan sezilarli darajada sustlashadi (kamayadi). Chastotaning ortib borishi bilan, nurlanish ham ko‘payib borib, ikkinchi effektning hukmronligi hududiga kirib qolmagunicha davom etadi. Demakki, nurlanish cho‘qqisi ham, huddi Vin taxmin qilganidek, yuqori chastotalar tomonga harakatlanadi.

Aynan ushbu mulohazalar asosida Plank, spektring ham past chastotalari, ham yuqori chastotalari uchun qora jism nurlanishini aniq ifodalab beruvchi formulasini keltirib chiqardi.

Umuman olganda, chastotaning ortishi bilan nurlanishning ehtimolligi pasayishi haqida gapirish oson. Lekin nimaga shunday? o‘sha zamon fizikasi bu narsani tushuntirib bera olmasdi. Ishni o‘z zimmasiga olishga Plank qaror qildi.

U energiya uzliksiz nurlanadi degan, mumtoz fizikaning asosiy tasdiqlaridan birning o‘rniga, energiya uzuq-yuluqlik bilan, alohida-alohida bo‘laklar (portsiyalar) tarzida ajralib chiqadi degan fikrni ilgari surdi. Agar qandaydir «energiya atomlari» mavjud bo‘lib, ular chastotaning ortishi bilan hajman kattalashadigan xossaga ega bo‘lsa-chi? Ya’ni, muayyan chastotaning yorug‘lik nuri, unga muvofiq energiya atomini qurib bitkazishga yetarli energiya yig‘ilmagunicha nurlanmay turadi deb taxmin qilinsa-chi?

Chastota qancha yuqori bo‘lsa, «energiya atomi» ham shuncha katta o‘lchamda bo‘lib, muayyan vaqt oralig‘ida uni yig‘ib olish ehtimolligi ham shunchalik kam bo‘ladi. Energiyaning katta qismi past chastotalar uchun sarflab yuboriladi, chunki, u joyda «energiya atomi»ning o‘lchami kichikroq, uni yig‘ish ham osonroq bo‘ladi. Shu sababga ko‘ra, 400 °C gacha qizdirilgan jism faqat infraqizil diapazonda nurlanish taratadi. Bunda ko‘rinadigan yorug‘lik nurlarining «energiya atomi» shu darajada kam to‘planadiki, unda yorug‘lik bizga ko‘rinmaydi.

Harorat ortishi bilan energiya ham ortadi, demakki, yuqori chastotali «energiya atomlari» yig‘ish uchun yetarli darajada energiya yuzaga kela boshlaydi. 6000 °C harorat asosiy nurlanishlar ko‘rinadigan yorug‘lik spektriga taaluqli «energiya atomlari» orqali yuz beradi, biroq, ultrabinafsha diapazoni «energiya atomlari»ni yig‘ish uchun energiya hali yetarli bo‘lmaydi va bu spektrga oid nurlanishlar juda-juda oz miqdorda hosil bo‘ladi (uni sezishning imkoni ham bo‘lmaydi).

Ho‘sh, o‘sha «energiya atomlari»ning o‘lchamlari qanday? U o‘z ichiga qancha miqdorda energiya sig‘diradi? Bu savollarda «qancha» so‘zi kalit so‘z bo‘lgani uchun, Plank «energiya atomi» so‘zini kvant so‘zi bilan almashtirdi. Kvant — lotinchada aynan «qancha«? degan ma’noni anglatadi.

Qora jism nurlanishining taqsimotini aniqlab beruvchi Plank formulasida, kvant o‘lchami nurlanish chastotasiga to‘g‘ri proporsional bo‘lishi lozim. Bu narsani matematik usulda ifodalash uchun, keling, kvant o‘lchamini, yoki, unda mavjud energiya miqdorini e (energiya so‘zidan) harfi bilan belgilaymiz. Nurlanish chastotasini esa, fiziklar doimo yunoncha ? (nyu) harfi bilan belgilashgan.

Agar energiya e, chastota ?ga proporsional bo‘lsa, unda e ning o‘zi ?ning qandaydir bir doimiy kattalikka ko‘paytmasiga teng bo‘lishi lozim. Bu kattalik fiziklar orasida Plank doimiysi deb nomlanish olgan va odata h harfi bilan belgilanadi. Muayyan nurlanish chastotasi uchun kvant o‘lchamini belgilovchi formula esa quyidagicha ifodalanadi:

e=hv [1]

aynan shu formula, biz yuqorida aytgan chegara — mumtoz va zamonaviy fizikani ikkiga ajratuvchi formula bo‘lib, 1900-yil aynan ushbu formula olamga tanishtirilgan edi. Mumtoz fizikada energiya oqimi uzluksiz deb qaralar edi. Zamonaviy fizikada esa u kvantlar to‘plami tarzida mulohaza qilinadi. Boshqacha aytganda, mumtoz fizika uchun h ning qiymati 0 ga teng edi va zamonaviy fizikada u noldan farqli qiymat kasb etadi.

Agar qadamlar katta-katta va haybatli bo‘lsa, ularni adasjtirib, chalkashtirib yuborishning iloji bo‘lmaydi. Bunday holda qadam tashlab yurish bilan, qadam uzmasdan sirpanib, sudralib yurishni chalkashtirib yubora olmaysiz. Lekin shunchalik darajada kichik, mikroskopik o‘lchamlardagi qadamchalarni kuzatishda ularni sirpanishdan farqlab olishning o‘zi bo‘lmaydi. Aksiga olib, ushbu qadamlar soniyaning juda kichik ulushlari orasida tashlanayogan bo‘lsa… Bunday harakatni oddiy ko‘zqarsh bilan sipranib sudralishdan farqlay olmaysiz. Faqat o‘ta sinchkovlik bilan, mukammal kuzatishar orqaligina, ketayotgan odamchaning kallasi, har bir tashlagan qadamiga muvofiq yengil qimirlayotganini sezish mumkin. Qadamchalar qanchalik qisqa-mayda bo‘lsa, uni sirpanish-sudralishdan farqlash ham shunchalik qiyin bo‘ladi.

Fizikada ham shunday. Barchasi alohda kvantlarning o‘lchamlariga va energiyaning ham qay darajada «donli» ekani bog‘liq. Kvantlarning o‘lchamlari, Plank doimiysining kattaligiga bog‘liq bo‘ladi. Keling u o‘zida nimani namoyon qilishini ko‘rib chiqamiz.

[1]-formuladan, h=e/v ekanligi oydinlashadi. [2-formula]. Energiyani erg, chastotani esa, bir taqsim soniya o‘lchov birliklarida ifodalash mumkin.

Agar ergni 1/soniyaga bo‘lsak, Plank doimiysining o‘lchov birligi — erg/soniya kelib chiqadi. Energiyani vaqtga ko‘paytirilishidan hosil qilingan birlik, fizkilar orasida ta’sir birligi deb yuritiladi. Ya’ni, Plank doimiysi, ta’sir birliklarida ifodalanadi.

Koinotda barcha-barcha narsa, ta’sir birligiga mutlaqo bog‘liqdir. Ya’nikim, Plank aynan o‘sha birlikni topgan edi. (Bilishimcha, ko‘plab olimlar aynan shunday birlikni izlash bilan mashg‘ul edilar. Lekin nima uchun? Plank es uni topa oldi).

h ning aniq qiymati qanday? Plank uning favqulodda darajada kichik ekanini ta’kidlagan edi: 0.0000000000000000000000000066256 erg-soniya, yoki, boshqacha ifodalaganda 6.6256·10⁻²⁷.

Ushbu sonning qanchalik darajada kichik ekanligini yaqqolroq misol orqali namoyish qilishga urinib ko‘ramiz. Odam tanasi kuniga o‘rtacha 2500 kkal (kilokaloriya) energiya iste’mol qiladi va sarflaydi. 2500 kkal = 2500000 kal (kaloriya).

Shu sababli ham odamning kundalik ehtiyoji uchun olib qarasak, 1 kaloriya, 1/2500000 ga teng bo‘lgan, juda ham oz qiymatdir. Bunchalik kaloriya, masalan, bir shakar unsiyasining (1 unsiya = 28.6 grammga teng) 1/113000 qismida mavjud.

Endi tasavvur qiling, oldimizda 1 funt vaznga ega kitob turibdi (1 funt = 0.454 kg, yoki, 454 gramm). Siz uni ko‘tarib, xona polidan 3 fut (1 fut = 30.48 sm) balandlikda joylashgan tokchaga qo‘ymoqchisiz. Buning uchun siz, taxminan 1 kaloriyaga teng energiya sarflashingiz kerak bo‘ladi.

Tasavvur qiling, Plank doimiysining qiymati boshqacharoq tartibda bo‘lsa, aytaylik, 1 kaloriya-soniya bo‘lsa, unda nima bo‘ladi? Unda bizning koinotimiz haqiqatan ham o‘ta g‘alati maskanga aylangan bo‘lur edi. Siz kitobni ko‘tarishingiz uchun, ulkan o‘lchamlardagi kvantni yig‘ishga yetarli energiya miqdori to‘planmagunicha kutishingizga to‘g‘ri kelardi. Chunki siz amalga oshirmoqchi bo‘lgan harakat miqsyosi ham shunga muvofiq bo‘lardi. Energiya yig‘ilishi bilanoq, kitob to‘satdan polda uch fut balandlikda bo‘lib qolardi.

1 kaloriya-soniya = 41850000 erg-soniya. Plank doimiysi bir erg-soniyaning juda kichik ulushuni tashkil qilganligi uchun,
1 kaloriya-soniya = 6385400 000000000000000000000000000 = 6.3854·10³³. boshqacha aytganda, bir kalorya-soniyada, haddan ziyod o‘ta ko‘p miqdorda Plank doimiylari bo‘ladi.

Demak, har qanday, harakat, jumladan, biz misol keltirgan, kitobni ko‘tarishga bo‘lgan urinish ham, cheksiz miqdordagi qadamchalar orqali amalga oshiriladi. Lekin ular shu darajada kichikki, barcha harakat uzuksiz sirpanishdan hecham farq qilmaydi.

1900-yilda Plank o‘z formulasini va kvant nazariyasini ilmiy jamoatchilikka tanishtirganida, u deyarli hech qanday qiziqish uyg‘otmagan edi. Kvant qandaydir, uydirma narsadek, shunchaki hayol mahsuli sifatida qabul qilindi. Hatto Plank o‘zi ham ma’lum muddat shubha-gumonlar ostida yurdi. Lekin uning gumonlari formula borasida emas, aksincha, formula orqali namoyon bo‘layotgan — kvantlar borasida edi.

Keyin esa 1905-yil kirib keldi va huddi shu yili nazariyotchi fizik Albert Eynshteyn, har biri o‘z muallifiga fizika osmonidagi eng yorqin yulduz maqomini olib berishga qodir bo‘lgan beshta ajoyib ilmiy maqolalarni e’lon qldi.

Ishlaridan ikkitasida u Broun harakatiga aloqador muayyan ilmiy asoslarni bayon qilish bilan birga, atom o‘lchamlari haqida aniq ma’lumotlarni shakllantirishga xizmat qiluvchi ilmiy mexanizmlarni ham barpo etdi.

Eynshteynning uchinchi maqolasi fotoelektr effektiga bag‘ishlangan edi. Unda mumtoz fizika orqali tushintirishning iloji bo‘lmayotgan va mumtoz fizika bo‘yihcha daho olimlar ham eplolmayotgan fotoeffekt hodisasini, Plankning yangicha ilmiy nazariyasi — kvantlar orqali to‘liq isbotlash amalga oshirilgan edi. (Eynshteynning to‘rtinchi va beshinchi maqolalarida olam tuzilishiga nisbatan yangicha nigoh asosidagi nuqtai-nazarlar bayon qilingan bo‘lib, endilikda biz uni maxsus nisbiylik nazariyasi nomi ostida yaxshi bilamiz. Aynan o‘sha maqolalarda u ilk bora hozirgi fizikaning eng mashhur formulasi bo‘lmish E=mc² ni e’lon qilgan).

Nisbiylik nazariyasi borasidagi ishlar keyinchalik ham davom ettirildi va 1915-yilda u umumiy nisbiylik nazariyasi nomi ostida umumlashdi. Aynan ushbu nazariya tufayli Eynshteyn nomi fizika va umuman ilm-fan olamidan ham ancha uzoqlarga tanildi. Lekin shunisi qiziqki, Eynshteynga 1921-yilda taqdim etilgan Nobel mukofoti, uning mashhur nisbiylik nazariyasi uchun emas, balki aynan fotoeffekt hodisasini tushuntirib berganligi uchun berilgan.

 

Plank doimiysiga qaytsak. h ning qiymati shunchalik kichikki, kundalik hayotda biz uni umuman e’tiborga olmasak ham bo‘laveradi. Kundalik yuz beradigan miqyosli hodisalarda energiya oqimlari uzluksiz deb qabul qilinishi mumkin. Lekin bu taqriban yaqinlashish bo‘ladi xolos.

Lekin agar biz energiyaning kichik o‘zgarishlari bilan ish olib boradigan bo‘lsak, mazkur o‘zgarishlarning vositachisi bo‘lmish kvant qadamchalari kattalashadi. 1 mm qalinlikka va 3 mm chuqurlikka ega pillapoyalar 1 fut bo‘y-bastga ega bo‘lgan odam uchun shunchaki qiya nishablik bo‘lib ko‘rinadi. Lekin agar odamning o‘lchamlarini chumoli kattaligigacha kichiklashtirsak, bunday mitti odam uchun boyagi pillapoyalar jiddiy to‘siq-to‘g‘anoqqa aylanadi. Bunday to‘siq-to‘g‘anoqni hatlab o‘tish uchun esa, odamchamizga nihoyatda ko‘p kuch-quvvat sarflashga to‘g‘ri keladi. Bakteriya o‘lchamlarigacha kichraytirilgan odam uchun esa, o‘sha to‘siq-to‘g‘anoqlar o‘tib bo‘lmas g‘ovga aylanadi.

Huddi shunday tarzda, biz atomning ichki olamiga kirib borar ekanmiz, kvant pog‘onachalari ulkan, ta’bir joiz bo‘lsa, gigant manzara kasb etadigan bo‘lib qoladi. Atom fizikasida mumtoz fizika atamalari bilan ish olib bo‘lmaydi. Hatto taqribiy yaqinlashishda ham…

Ushbu masala mohiyatini chin ma’noda anglab yetgan ilk olim Daniyalik fizik Nils Bor bo‘lgan edi. 1913-yilda u, agar elektron energiyani yutadigan bo‘lsa, demak u butun kvantni yutishini, elektron uchun esa butun kvant juda ko‘p miqdor ekanligini isbotab berdi. Shu sababli ham u atomning boshqa qismlariga nisbata o‘z munosabatini keskin o‘zgartirar ekan.

Bor elektronni atom atrofidagi qo‘zg‘almas orbita bo‘ylab aylanadi deb tasavvur qildi. Energiya kvantini yutar ekan, elektron kutilmaganda yadrodan olisroq masofadagi orbitaga ko‘chib qoladi va bu ko‘chish oraliq bosqichlarsiz, birdaniga sodir bo‘ladi.

Borga ko‘ra, elektron faqat muayyan orbita bo‘ylab harakatlanganai bois, atom ham faqat muayyan o‘lchamdagi kvantlarni yuta oladi va kvantlar elektronning o‘zi harakatlanishi imkonli bo‘lgan bir orbitadan boshqasiga o‘tishini ta’minlash uchun yetarli darajada katta bo‘lishi lozim. Agar elektronlar bir orbitadan boshqasiga teskari yo‘nalishda o‘tadigan bo‘lsa, u kvantlar orqali energiya nurlantiradi. Bunda nurlanish chastotasi, elektronning bir orbitadan boshqasiga o‘tishdagi nurlatgan kvanti o‘lchamiga bog‘liq bo‘ladi.

Shu tarzda, spektroskopiya fani ilmiy asoslarga ega bo‘ldi. Odamlar, har qanday element qizidirlganida faqat o‘zigagina xos bo‘lgan, muayyan chastotadagi nurlanishlar taratishini bilib olishdi. Ular shuningdek, ma’lum sharoitlarda muayyan chastotadagi nurlanishlarni yutgan modda, nima uchun aynan shu chastotalarni boshqa bir sharoitda nurlantishini ham tagiga yetishdi.

Qisqasini aytganda, Kirxgof buyuk bir ilmiy g‘oyani uyg‘otib qo‘ygan edi. Lekin uning amaliy va nazariy asoslari ko‘p yillar o‘tib, boshqa bir avlod olimlari tomonidan isbotlab berildi.

Bor tomonidan taklif etilgan atomning ilk modeli juda sodda edi. Lekin u o‘z tadqiqotlarini to‘xtatib qo‘ymadi va ularni Bordan keyingi shogirdlari ham zo‘r ishtiyoq bilan davom ettirishdi. Sekin-astalik bilan atom haqidagi tasavvurlar o‘zgarib, mukammallashib bordi, atom modeli ham tobora takomillashdi. Tajriba yo‘li bilan olingan ma’lumotlarni aniqroq qayta ishlash va asoslash uchun kengroq imkoniyatlar eshiklari ochildi. 1926-yilda Avstriyalik fizik Ervin Shryodinger kvant nazariyasiga tayanib, atom ichidagi zarrachalarning harakat qonuniyatlarini ifodalab beruvchi matematik apparatni ishlab chiqdi. Uning ishlari, Nyutonning uch qonuniga tayanib faoliyat yurituvchi mumtoz mexanikaga raqobatchi o‘laro maydonga chiqdi va kvant mexanikasi nomini oldi. Zamonaviy fizikaning asosi ham aynan kvant mexanikasi hisoblanadi.

---