Eynshteyn bizdan 100 yilga ilgarilab ketganmidi?

1913 yilda nisbiylik nazariyasini ishlab chiqayotgan Albert Eynshteyn sustlashib qoldi. U matematik dalda ilinjida do‘sti Marsel Grosmanga yuzlandi: “Grosman, menga yordam berishing kerak, yo‘qsa men aqldan ozaman”. Oradan to‘rt yil o‘tib, Eynshteyn o‘zining (va nihoyat) yakuniga etgan nazariyasining kosmik natijalari haqidagi maqolasini tugatayotganida, oshqozon yarasi kasalligi bilan og‘rib qoladi. Ruhiy zo‘riqish oqibatida toliqqan Eynshteynga umri oxirlab borayotgandek tuyulardi. U fizik Arnold Zommerfeldga shunday deb yozgandi: “Oxirgi oy mening hayotimdagi eng shiddatli va mukammal, shuningdek eng muvaffaqiyatli davr bo‘ldi”.

Lekin bu his-tuyg‘u o‘sha paytda uning hamkasblaridan ko‘pchiligining e’tiboridan chetda qoldi va bu holat hozir ham davom etmoqda. Ular Eynshteynning buyuk zehnini o‘rganishga harakat qiladilar-u, olim bunga qanday erishgani yoki o‘sha mashaqqatlar uning uchun qanday qiymatga ega bo‘lganini e’tiborga olmaydilar. “Ular shunchaki o‘z tanasidagi nisbiylikni his qilmaydilar”, – degan edi Kolumbiya universitetining fizik-nazariyachisi Brayan Grin. Mana shunday tasavvurning etishmasligi nisbiylik nazariyasi aslida nimaligi haqida yanglish fikrlashdan kelib chiqadi, bu holat hatto mazkur nazariyani o‘rganishga o‘z shuhratini sarflaganlar orasida ham uchraydi. Nisbiylik nazariyasi gravitasiya nazariyasi kabi hamma narsani har taraflama izohlab beradi. Lekin bu faqat nazariyaning o‘zigina emas. U jismlar harakatini ta’riflab beruvchi qator tenglamalar ko‘rinishida oldindan yozib qo‘yilgan. Lekin bu shunchaki tenglama ham emas.

Nisbiylik nazariyasi tom ma’noda manzaraga o‘xshaydi desak, to‘g‘ri bo‘ladi. Bu makon va zamonning bir-biriga nisbatan tutgan ehtimoliy o‘rnini va ularning materiyadagi o‘zgarishining barcha yo‘llarini ta’riflaydigan tushunchadir. Bu – barcha qismlar haqiqatan ham bir-biriga bog‘liq bo‘lgan tizimdir. Eynshteynning mazkur manzaraga ilk yurishi uni ruhlantirib yuborgan. Olimlar har safar buyuk zehn sohibining ushbu nazariyasini o‘rganar ekanlar, unda ko‘plab yangi sohalarni kashf qiladilar, bir talay kutilmagan sovg‘alarga duch keladilar. Aynan shuning uchun ham, mana oradan yuz yildan ko‘proq vaqt o‘tsa-da, nisbiylik nazariyasi hali-hanuz bizga hayratlanarli kashfiyotlarni taqdim qilib kelmoqda.

* * *

Nisbiylik nazariyasini manzara sifatida yaxshi fahmlab olishning eng yaxshi yo‘li – eng katta manzara bo‘lmish Koinotga nazar tashlash. Eynshteyn makon (fazo) o‘zgarmas holat emas, balki massaga javoban cho‘ziluvchan va egiluvchan narsaligini yaxshi tushungan.

Bu egiluvchanlikni biz gravitasiya kuchi sifatida his qilamiz: u sizning oyoqlaringizni erda va Er sayyorasini orbitada ushlab turadi.

Ehtimol, siz Koinot kengayib borayotganini bilarsiz. Xo‘sh, bu nimani anglatadi? 1929 yilda Edvin Xabbl shuni kashf qildi: galaktikalar barcha yo‘nalishlarda chetga harakat qiladi. Olimlar shunday taxminga kelishganki, bu galaktikalar avvalboshdagi Buyuk Portlash tomonidan itarilib boriladigan koinot orasida suzib yuradi. Astronomik kuzatuvlarga mazmun-mohiyat kiritishning yagona yo‘li bu, Eynshteyn aytib ketganidek, Koinotni juda keng deb o‘ylashdir. Galaktikalar makon orasida suzib yurmaydi, balki makonning o‘zi ular orasida kengayib boradi.

Bunday tasavvur juda g‘ayrioddiy, lekin siz u bilan murosaga kelishingiz bilanoq boshqa barcha g‘oyalar o‘z o‘rniga tushadi.

Birinchidan, Buyuk Portlash – bu bor narsa, u makondagi portlash emas, aksincha makonning o‘zining portlashidir. Barcha makon Buyuk Portlash payti yagona nuqtaga jamlangan va barcha makon 13,7 milliard yil ichida undan cho‘zilib uzoqlashib ketgan. Modomiki, makon barcha yo‘nalishlarda kengayib borar ekan, istalgan nuqtani Koinotning markazi deb hisoblash mumkin. Siz hozir va shu erda, Koinotning markazida turibsiz. Elementlar paydo bo‘lishining modelini yasash, galaktikalarning shakllanishi, Buyuk Portlashdan hozirgi paytdagi Erimizga to‘g‘ridan-to‘g‘ri evolyusiyaviy yo‘l – bularni anglab etishda falakshunoslarga nisbiylik nazariyasidan boshqa hech nima yordam bermagan.

Eynshteyn tenglamalari, shuningdek, makonnni nariga itaradigan antigravitasiya, energiyaga yo‘l qo‘yib beradi. O‘nlab yillar davomida bu imkoniyatni faqat nazariy qiziqish deb hisoblab kelishgan. Lekin 1998 yilda astronom olimlar aniqlashdiki, Koinotning kengayishi tezlashib bormoqda. Bu faqat nisbiylik konteksida ma’no kasb etadi. Tezlikni berib turuvchi antigravitasiya elementi hozirda “qora energiya” deb ataladi, bu shunchalik yaxshi qabul qilindiki, 2011 yilda o‘sha astronomik olimlarga fizika yo‘nalishi bo‘yicha Nobel mukofoti taqdim etildi.

Qora energiyaning asl tabiati hanuzgacha jumboqligicha qolmoqda. Uni tushunish uchun xalqaro astronomlar guruhi hozirgi vaqtda Chilidagi Amerikalararo rasadxonada joylashgan Dark Energy Surveyni ishga soldilar. 5 yil davomida olimlar 300 million galaktikani suratga olib, ularning joylashuvini qayd qilib borishadi. Gravitasiya shunga olib boradiki, qora energiya galaktikalarni har tarafga tarqatib yuborgan payti vaqt o‘tishi bilan galaktikalar birga joyga to‘planadi. Tadqiqotlar jarayonida olimlar qora energiya hamma joyda bir xil ishlaydimi va koinot tarixi davomida uning tezligi o‘zgarganmi, mana shularga aniqlik kiritadilar.

Makon kengayar ekan, u xuddi mayda tosh tushishidan so‘ng ko‘l havzasi jimirlay boshlashiga o‘xshab, harakatdagi jismning to‘lqinli gravitasiyasi bilan jimirlay boshlaydi. Bu hali nisbiylikning bir biyobonidir. Gravitasiya to‘lqinlari Erni yorug‘lik tezligida aylanib o‘tarkan, ular yo‘lida uchragan hamma narsani, jumladan, bizni ham juda yaxshi cho‘zib boradi. Bu haddan tashqari zaif effektdir. Mazkur to‘lqinlarni topish uchun olimlar ikkita 4 kilometrlik detektrlarni modernizasiya qilishdi – biri Vashingtonda, ikkinchisi Luizanada. O‘n yillik oxirlariga kelib, ular qora tuynuklar kabi koinotning ko‘zga ko‘rinmas hodisalari bilan nur sochib turuvchi gravitasiya to‘lqinlarini aniqlashga umid bog‘lashgan.

Ha, qora tuynuklar Eynshteyn tenglamalari manzarasidagi o‘ziga xos g‘aroyib xususiyatlar ichidagi eng mashhuri bo‘lsa kerak. Qora tuynuklar bu makon o‘ziga o‘zi bukiladigan joydir; boshqa hech qayerda nisbiylik topografiyasi bu darajada buzilmaydi. Voqealar ufqida – qora tuynuklar chegaralarida – vaqt to‘xtaydi. Umumiy nisbiylik nazariyasi tag‘in shuni tasdiqlab kelmoqdaki, Koinotning barcha qismlari davomli bo‘lishi kerak, ya’ni qora tuynukning tashqi va ichki qismlari o‘rtasida hech qanday fizik to‘sqinlik bo‘lmasligi kerak. Bu qarama-qarshilik zamonaviy fizik qonunlar doirasidan tashqariga chiqishga harakat qiladigan yangi nazariyalar bo‘ronini g‘ayratlantirib yubordi.

Kengayuvchi Koinot, gravitasiya to‘lqinlari va qora tuynuklar haqidagi ushbu barcha g‘oyalar ko‘plab vaqtni talab qilgan. Eynshteynning o‘zi ilk ikkitasini shoshilmay qabul qilgan va hech kim qora tuynuklar bilan murosa kelolmagan, ularning mavjudligini “uncha ishonarli emas” deb hisoblashgan.

Mana, nisbiylik nazariyasi ishlab chiqilganiga 100 yildan oshsa-da, bu nazariya hali-hanuz insoniyatga kutilmagan sovg‘alarini taqdim qilib kelmoqda. Aslida Eynshteyn shu darajada ulkan manzarani kashf qilganki, hatto bularni oxirigacha o‘rganish uchun unga butun bir umri etmagan. Hatto zamonaviy fiziklar Eynshteyndan uzoqlashib ketmay, umumiy nisbiylik nazariyasi bu hali hammasi emas, deb bilishadi.

Hali yana yangi fiziklar etishib chiqadi, ular Eynshteyn etib bormagan joylarga etib boradilar. Lekin shunisi aniqki, zamonaviy fiziklar Eynshteyn yo‘sinida ish tutishi kerak bo‘ladi – manzarani butunligicha ko‘rish uchun tenglamalardan o‘zini chetroq tutish kerak, agar ular haqiqiy yorqinlikka erishaman desa. Ular nisbiylikni o‘z tanasi bilan his qilishlari kerak.

Manba: hilol.uz “Zamin” yangiliklarini “Instagram”da kuzatib boring