(keçmişdən indiyə)
İnsanlığın yaranışından bəri nə qədər vaxt keçsə də, tarixən baş verən bəzi hadisələr öz təsirini itirməyib və bəşəriyyətin formalaşmasında böyük rol oynayıb. Təkcə yaşandığı dövrlərlə məhdudlaşmayan sadədən mürəkkəbə, ibtidaidən aliyə inkişaf yolu keçən bu proseslər həm də keçmişdən gələcəyə dəyərli miras qoyub. Müəyyən şərtlər altında ortaya çıxan müharibələr, ixtiralar kimi, bəzi mühüm olaylar kəpənək effekti yaradaraq bütünlükdə tarixin gedişatına təsir etməklə dünyanın gələcəyini dəyişdirib. Təkərin, yazının ixtirasından sənaye inqilabına, Dünya müharibələrindən insanın Aya ilk ayaq basmasına və bu gün robototexnikadan tutmuş dron, çip, ağıllı cihazların inkişafına qədər bir sıra texnologiyaların istehsalı ilə əl əməyinin getdikcə sıradan çıxması həm bugünkü dünyanın nizamına, həm də həyat tərzimizə böyük təsir göstərib. Bəlkə də bu hadisələrin çoxu yaşanmasaydı, dünya indikindən daha fərqli olardı. Həyatımıza və sivilizasiyaya təsir edən təsadüfdənmi, yoxsa zərurətdən doğan bu hadisələrlə planetimizdə yaşamın haradan-haraya gəlməsinə nəzər salmaqla tarixə ekskurs edək...
Ənənəmizə uyğun olaraq bəşəriyyətin təkamülünə səbəb olmaqla tarixin gedişatını dəyişdirən ən mühüm hadisələrdən olan "Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsinin kəşfi"ni oxuculara təqdim edirik.
"Respublika".
Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsinin kəşfi
Tarixən bir çox elm adamları öz kəşf və ixtiraları ilə bəşəriyyətin təkamülünə səbəb olmaqla dünya düzənini dəyişdiriblər. Həmin ixtira və ya kəşflər sayəsində bugünkü həyatımız formalaşıb. Belə alimlərdən biri də bəşəriyyət tarixinin ən ağıllı insanlarından hesab edilən yəhudi əsilli fizik Albert Eynşteyndir. Nisbilik nəzəriyyəsi ilə dünya elmində inqilab yaradan, bununla yanaşı, tarixdə də bir çox məqamların dəyişməsinə səbəb olan bu dahi şəxsiyyət bəşəriyyətin təkamülü prosesində mühüm rol oynamışdır.
Zamanın nisbiliyi məsələsi dövrümüzdə sübut edilmiş elmi həqiqətdir. Bu həqiqət isə 1905-ci ildə Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi ilə ortaya çıxmışdır. O dövrə qədər insanlar zamanın nisbi qavrayış olduğunu, mühitə görə dəyişdiyini bilmirdilər. Ancaq tanınmış alim Albert Eynşteyn nisbilik nəzəriyyəsi ilə bu həqiqəti açıq şəkildə sübut etdi. Zamanın kütlədən və sürətdən asılı qavrayış olduğunu irəli sürdü. Hansı ki, o vaxta qədər bəşər tarixində heç kim bu mövzunu açıq şəkildə dilə gətirməmişdi.
XIX əsrin sonunda kainatın elektromaqnit modeli əsasında nisbilik nəzəriyyəsinin bir sıra nəticələri - uzunluğun qısalması, böyük sürətlərdə kütlənin sürətdən asılılığı, kütlə ilə enerji arasında əlaqə və s. Eynşteyn anadan olmamışdan təqribən iki il əvvəl məlum idi. Lakin Eynşteyn mexanikaya olan baxışı dəyişərək onu yeni formada təqdim etmiş və bu mexanika əsasında öz fundamental nəzəriyyə - nisbilik nəzəriyyəsinin əsasını qoymuşdur.
1905-ci ildə "Annalen der Physik" jurnalında gənc alim Albert Eynşteynin "Hərəkət edən mühitlərin elektrodinamikası" mövzusunda məqaləsi çap olunur. Bu məqalədə Eynşteyn ardıcıl olaraq nisbilik nəzəriyyəsinin əsaslarını verir və onu fizikanın bir çox bölmələrinə tətbiq edir. "Nisbilik nəzəriyyəsi" termini isə elmə 1906-cı ildə Plank tərəfindən gətirilir.
Məqaləsinin girişində Eynşteyn yazırdı: "...işıqsürətli mühitə" nəzərən Yerin hərəkətinin təyin edilməsi üçün edilən cəhdlərin boşa çıxması məni o fikrə gətirir ki, tək mexanikada deyil, həmçinin elektrodinamikada da tam hərəkətsizlik, yəni mütləq sükunət vəziyyəti mövcud deyil; ona görə də biz belə bir fərziyyə irəli sürə bilərik ki, mexanika qanunları ödənilən bütün koordinat sistemləri üçün elektrodinamika və optika qanunları da ödəniləcək... Bu fərziyyəni o anlama gətirmək istəyirəm ki, şüalandırılan mənbənin hərəkətindən asılı olmayaraq, işıq boşluqda həmişə müəyyən (sonlu) sürətlə yayılır... və bu halda "işıq sürətinə malik efir" anlayışından istifadə edilməsini düzgün hesab etmirəm. Çünki mənim tərəfimdən irəli sürülən nəzəriyyədə xüsusi qeyri-adi xassələrə malik "mütləq sükunətdə olan fəzadan" söhbət getmir".
Eynşteynin xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinin ümumi prinsipləri "fiziki qanunlar Lorens çevrilmələrinə nəzərən invariantdır" postulatında əks olunmuşdur. Bu postulat özü 2 bənddən ibarətdir: 1. Nisbilik prinsipi. Hadisələr, bütün inersial - ətalət hesablama sistemlərində eyni cür baş verir. 2. İşıq sürətinin vakuumda sabitlik prinsipi. İşıq sürəti vakuumda, mənbəyin hərəkətindən asılı olmayan universal sabitdir.
Gəlin, bu postulatın hər 2 bəndini şərh etməyə çalışaq. Ətalət hesablama sistemi nədir? Bilirik ki, "hərəkət edən cismin vəziyyəti həmişə digər cismə nəzərən müəyyən edilir ki, bu cisim hesablama sistemi adlanır". Bu halda ətalət sisteminə xüsusi üstünlük verilir, çünki yalnız bu sistemlərdə nisbilik prinsipi özünü doğruldur. Bu o deməkdir ki, bütün ətalət sistemlərində mexaniki proseslər eyni cür baş verir və bu sistemlərdə hərəkət qanunları eyni riyazi düsturlarla verilir, yəni invariantlıq ödənilir.
Termodinamikanın banilərindən biri olan alman fiziki Klaziusis "istilik törədən çəkisiz maddə" hipotezini inkar etdiyi kimi, Eynşteyn də "efir" hipotezini qəbul edə bilmirdi və bunu çox məharətlə əsaslandırırdı. Eynşteynin fikirlərini təhlil edən Pauli yazırdı: "...bununla da işığın yayılması hadisəsini şərh etmək üçün istifadə olunan hipotetik (mövcud olmayan) mühit, yəni efir anlamına birdəfəlik son qoyulur. Bu, ona görə baş vermir ki, bu cür mühiti müşahidə etmək mümkün olmur, bu ona görə baş verir ki, riyazi formalizm elementi kimi istifadə olunan "efir" artıq öz mahiyyətini itirir." İşıq sürətinin sabitlik postilatını Eynşteyn belə izah edirdi: "Maksvel tənliklərinə işıq sürəti fəza koordinatlarından, zamandan va elektromaqnit dalğaları dəyişənlərindən asılı olmayan, sabit kimi daxil olur. Əgər digər ətalət hesablama sisteminə keçid zamanı işıq sürəti dəyişsəydi, bu nisbilik prinsipinə zidd olardı və bu halda Maksvel tənliklərinin forması dəyişərdi. Bu da öz növbəsində, təcrübi nəticələr ilə uyğunsuzluğa səbəb olardı. "...Daha sonra Eynşteyn bütün bunları ümumiləşdirərək söyləyir: "əgər biz nisbilik nəzəriyyəsini saxlamaq istəyiriksə, onda işıq sürətinin təcilsiz hərəkət edən ixtiyari sistem üçün sabitliyini də qəbul etmək məcburiyyətindəyik".
Xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinin postulatları fəza və zaman haqqında təsəvvürlərin də yenidən işlənməsi zərurətini yaratdı. Əgər Lorensə görə "yerli vaxt" "həqiqi" vaxtın əksinə olaraq, köməkçi riyazi kəmiyyətdirsə, Eynşteyn nəzəriyyəsində "fəza və zaman anlayışları fiktiv olmayıb, real fiziki qiymətə malik kəmiyyətlərdir".
Eynşteyn nəzəriyyəsinin sonrakı inkişafında müstəsna xidmətləri ilə seçilən digər alim Herman Minkovski (1864-1909) olmuşdur. Məhz onun 21 sentyabr 1908-ci ildə məruzə etdiyi məşhur "Fəza və zaman" əsəri Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsinin tamamlanmasında və dördölçülü məkanda fiziki proseslərin riyazi nəzəriyyəsində mühüm rol oynamışdır. Minkovski özü fəza-zaman çoxluğunu dünya, bu çoxluqlar içərisindəki ayrı-ayrı nöqtələri - dünyəvi nöqtələr adlandırırdı. Maddi nöqtənin hərəkəti çoxlu sayda dünyəvi nöqtələrin təzahürü olduğu üçün bu hərəkət isə Minkovski tərəfindən dünyəvi xətt kimi qəbul edilmişdi.
Eynşteyn nəzəriyyəsi ilk dövrlərdə əksər fiziklər tərəfindən spektik qarşılandı. Xüsusilə də Lorens öz təsəvvürlərini qorumağa cəhd edərək bu nəzəriyyəni inkar edirdi. Lakin tez bir zamanda o, öz səhvini başa düşərək 1912-ci ildə bu haqda belə yazır: "Eynşteynin nailiyyəti ondan ibarətdir ki, o hər kəsdən əvvəl olaraq nisbilik prinsipini ümumi və dəqiq qanun şəklində verir".
Bu məqamda onu da qeyd etmək lazımdır ki, bu prinsip Eynşteyndən öncə Puankare tərəfindən irəli sürülmüşdür. 1904-cü ilin sentyabr ayında o, nisbilik prinsipini belə formalaşdırır: "Fiziki hadisələrin qanunları həm hərəkətsiz (sükunətdə olan) müşahidəçi üçün, həm də bərabərsürətli hərəkətdə olan müşahidəçi üçün eyni olmalıdır; bu zaman biz heç cürə təyin edə bilmərik ki, biz həmin hərəkəti icra edirik, ya etmirik". Bu deyilənlərdən aydın olur ki, Puankare nisbiliyi, mütləq sükunət ilə ətalət hadisələrini bir-birindən ayıran üsulların olmamasında görür. 1906-cı ildə "Elektronun dinamikası" məqaləsində o qeyd edir ki, "heç bir təcrübə ilə Yerin mütləq hərəkətini göstərməyin mümkün olmaması, təbiətin ümumi qanunu ilə əlaqədardır, bu, təbii olaraq ona gətirir ki, biz şərhsiz olaraq, mütləq surətdə nisbilik postulatı adlandırdığımız təbiət qanununu qəbul etməliyik".
Riyazi cəhətcə, Puankare Eynşteyn nəzəriyyəsinin əsas nəticələrini almaqla yanaşı, Minkovski tərəfindən genişləndirilən nisbilik nəzəriyyəsini daha aydın şəkildə formalaşdırmışdır. Lakin Puankare gözəl riyaziyyatçı olduğu üçün, onun bu nəzəriyyəyə yanaşması da fərqli idi. Bu baxımdan onun nisbilik nəzəriyyəsi haqqındakı mülahizələri yalnız tarixi maraq nöqteyi-nəzərincə qiymətlidir.
Eynşteyn ideyalarına çox yaxınlaşan fiziklərdən biri də Lui de Broyl olmuşdu. Həm Lui de Broyl, həm də bir çox tarixçilər qeyd edirlər ki, nisbilik nəzəriyyəsi Eynşteynə qədər faktiki olaraq hazırlanmışdır və Puankare "əsas addımı atmadığı üçün nisbilik nəzəriyyəsinin düzgün izahının verilmə şərəfi Eynşteynə nəsib olmuşdur." Lakin irəli sürülən "ittihamı" fiziklər qəbul etməyərək bunu belə cavablandırırlar: Puankarenin Eynşteyndən fərqi ondan ibarət idi ki, Puankare nisbilik prinsipini "rahat hipotez" kimi qəbul etmiş, lakin onun dünyəvi nəzəriyyə olduğu dərinliyini qavraya bilməmişdi. Bundan başqa, xüsusi nisbilik nəzəriyyəsi məhz Eynşteyn tərəfindən məntiqi olaraq formalaşmışdır. Alman fiziki Volfqanq Pauli yazırdı: "Yeni nəzəriyyənin əsasları ancaq Eynşteyn tərəfindən məlum sonluğa gətirilmişdir. Eynşteynin elmi işi 1905-ci ildə təqribən Puankare ilə eyni zamanda və bir-birindən xəbərsiz çapa getmişdir. Lakin Eynşteyn bu nəzəriyyənin dərinliyini daha aydın şərh edə bilmişdi".
Çox-çox sonralar, ömrünün ahıl yaşlarında Eynşteyn elmin rolunu qeyd edərək belə yazırdı: "Uzun həyatımda mən o həqiqəti dərk etdim ki, bizim bütün elmimiz reallıqla müqayisədə primitiv, inkişaf etməmiş vəziyyətdədir. Lakin buna baxmayaraq, bu bizim malik olduğumuz ən böyük sərvətdir...".
Hazırladı:
Elenora HƏSƏNOVA,
"Respublika".
