Билимингизни оширинг: Ўнта илмий саволга жавоб

Илм-фан ва технологиялар юксак даражада ривожланган ва ривожланишда давом этаётган бизнинг замонамизда билимларни ошириш имконияти чексиздай гўё. Агар олийгоҳларда ёки махсус курсларда ўқишга эринсангиз, билимларингизни китоблар ёрдамида оширишингиз мумкин – бугун ҳар қандай мавзуда кўплаб китоб топиш муаммо туғдирмайди. Қолаверса, интернетдан истаган саволингизга жавоб топсангиз бўлади.

Шунга қарамай, ҳамма ҳам билим олишга жиддий қизиқиш билдирмайди. Бу борада ўтказилган сўровнома натижалари диққатга сазовор. Маълум бўлишича, респондентларнинг 53 фоизи Ер бир йил давомида Қуёш атрофида тўла айланиб чиқишини билак экан; 59 фоиз одам динозаврлар ва ибтидоий одамлар бошқа-бошқа даврларда яшаганини билади; ва 47 фоиз одамгина Ер сатҳининг 70 фоизи сув билан қопланганидан хабардорлигини тасдиқлаган.

Баъзи бировлар, мутахассисликни яхши эгалласа бўлди, умумий билим савияси муҳим эмас, деб ҳисоблашлари мумкин. Лекин турли соҳалардан бир шингилдан олинган билимлар ҳам ахёнда керак бўлиб қолади. Бу фикрга қўшилувчилар учун қуйида ўнта илмий масала ҳақида ҳикоя қилиб берамиз.

1. Осмон нега мовий?

Осмон турфа тусга киради, гоҳ мовий, гоҳ кўк, ҳаво айниганда эса қора булутлар осмонни тўқ рангга киритади. Лекин мовий осмон ва мусаффо ҳаво кўпчиликка ёқади, шу боис у осмоннинг "нормал” ҳолати деб қилинади. Олимларнинг аниқлашича, кўк ранг инсонларнинг ҳиссиётларига ижобий таъсир ўтказади, унинг таъсирида биз ҳиссиёт қўзғовчиларга тез жавоб қайтарамиз ва руҳий қийинчиликларни осонроқ енгиб ўтамиз.

Осмон "ёйилиш эффекти” таъсирида мовий тус олади. Қуёш нурлари атмосферадан ўтиш чоғида газлар ва турли зарралар билан тўқнашади. Мовий рангнинг тўлқинлари бошқа рангларга нисбатан қисқароқ, шу боис у тўлқинлари узун рангларга нисбатан бу фильтрдан осонроқ ўтади, ва атмосферадан ўтиш асносида ёйила боради. Шу боис қуёш чарақлаб турганда осмон моий тусга киради.

Тонг отиши ва кун ботишида қуёш нурлари каттароқ масофани босиб ўтиши талаб қилинади. Бунинг натижасида қизил, сариқ ва бошқа ўхшаш ранглар осмонда акс этади.

Айтгандай, бинафша рангнинг тўлқинлари мовийникидан ҳам қисқароқ. Аммо қуёш спектрида бинафша рангнинг камлиги ва кўзимизнинг мовий рангни яхши илғай олиши туфайли у бизга сезилмайди.

2. Ер неча ёшда?

Янги Йил дастурхони атрофида тўпланадиганлардан ҳеч бўлмаса бир киши яқинларини "Ернинг 2015 ёшга тўлгани” муносабати билан табриклаганини эшитсангиз керак. Аммо бундай эътироф ҳақиқатдан бениҳоя узоқ...

1654 йили Джон Лайтфут исмли тадқиқотчи Тавротнинг "Ибтидо” китобига асосланган ҳолда Ер сайёраси милоддан аввалги 4004 йилнинг 26 октябрида Месопотамия (бугунги Ироқ ҳудудида) вақти билан соат 9:00 да бунёд этилганини эълон қилган эди. XVIII аср охирида бошқа тадқиқотчи – граф де Бюффон сайёранинг митти нусхасини қиздириб, унинг совуш тезлигини ҳисоблаб кўрди ва шу асосда сайёрамиз 75 минг йил муқаддам яратилган деган хулосага келди. XIX асрда эса машҳур физик лорд Кельвин бу санани 20-40 млн йилга етказди.

Аммо радиоакти моддаларнинг ўрганилиши сайёрамизнинг ёши ҳақидаги тасаввурларни бутунлай ўзгартириб юборди. Радиоактив моддаларнинг парчаланиш тезлиги ҳисоб-китоблар олиб боришнинг энг ишончли усулига айланди. Олимлар бу йўл билан турли тоғ жинслари, метеорит парчалари ҳамда Ойдан олиб келинган тошларнинг ёшини аниқладилар. Бунинг натижасида Ер сайёраси 4,54 млрд йил муқаддам вужудга келгани аниқланди. Бу соннинг хато коэффициенти 1 фоизни ташкил қилади.

3. Табиий танланиш нима?

XIX асрда биолог Чарльз Дарвин томонидан ишлаб чиқилган эволюцион таълимот бугунги кунда биология фанининг асосини ташкил қилади. Бу назария аллақачон ўз исботини топганига қарамай, муҳокамалар ҳанузгача якунига етгани йўқ: мутахассислар эволюция механизмларини конкретлаштиришга ҳаракат қилсалар, баъзилар назарияни чипакка чиқаришдан умидвор.

Дарвин назарияси асосида табиий танланиш тушунчаси ётади. Бу жараён мутациялар, яъни организмнинг генетик ўзгаришга учраши билан амалга ошади. Мутациялар тасодифий тартибда рўй беради, лекин эволюция миллионлаб йилларни ўз ичига олади, шу боис ўзгаришлар маълум тартибга кела бошлайди. Мутация содир бўлган организм яшаб қолса, унинг авлодлари кўпая боради, бунинг натижасида бошқа турлардан фарқ қилувчи янги тур шаклланади ва экотизимда ўз ўрнини эгаллайди.

Тасаввур қилинг, яшил қўнғизлар мутация таъсирида жигарранг тусга кирди. Бундай қўнғизлар ранги туфайли яшил ажлодларига қараганда табиий муҳит билан тез уйғунлашиб кетади, шу боис қушлар уларни топишга қийналади. Яшил қўнғизлар эса қушларга кўпроқ ем бўлади. Бунинг таъсирида вақт ўтиши билан жигарранг қўнғизлар миқдорий устунликка эришади. Охир-оқибат яшил қўнғизлар бутунлай йўқолиб, жигарранг авлодларига ўрин бўшатиб беради.

Албатта, бу энг оддий мисол. Йирик жонзотларнинг эволюцияга учраши янада қийинроқ сценарий бўйича кечади.

4. Қуёш қачон сўнади?

Қуёш фақат бахтсиз инсонга нур сочмай қўяди деб ўйласангиз, янглишасиз. Агар бу одам 5.5 млрд йилдан сўнг туғилмаса, албатта, негаки у пайтга келиб қуёш, амалда улкан термоядровий реактор бўлмиш барча юлдузлар сингари, ўз ядросидаги бутун водород захирасини битиради ва ташқи қатламлардаги водородларни ёқа бошлайди. Қуёш ядроси қисқара, ташқи қатламлари эса кенгая бошлайди, юлдуз қип-қизил тусга киради. Сўнгги порлаш Қуёш тизимини иссиқлик зарбаси билан ёқиб юборади. Плутон ва Койпер камари сингари ташқи қисмлар қайноқ нуқтага айланади, тизимнинг ички қисмлари, жумладан, Ер сайёраси ҳам, ўлаётган юлдуз томонидан тортиб кетилади ёки кулга айланади.

Агарда одамлар бошқа юлдуз тизимига кўчиб кетмаса, бу жараённи ҳеч ким кузата олмайди, негаки у пайтгача инсониятнинг мавжуд бўлиши ва умуман сайёрамизда тирикликнинг сақланиши шубҳа остида. Умрининг ярмини яшаб бўлган Қуёш иссиқлиги секин-аста кучаймоқда, 1 млрд йилдан сўнг у 10 фоизга ошади. Қуёш радиациясининг бу даражада кўтарилиши сайёрамиздаги барча океанларни ва сув захираларини қуритиб юборади.

5. Магнитнинг ишлаш принципи

Қадимда магнит ўзига хос мўъжиза ҳисобланган. Бугунги кунда унинг ишлаш принципи жуда оддий эканлиги барчага аён.

Магнит майдонига эга ҳар қандай объект ёки модда магнит бўла олади. Магнит майдонининг хусусияти шундак иборатки, унда кўпла электронлар бир йўналишда ҳаракатланади. Электронлар ҳамиша жуфт бўлишга интиладилар, темирда эса электронлар тоқ ҳолда ҳаракатланади. Шу боис темирдан ясалган буюмлар ёки таркибида бу металл кўп бўлган жисмлар магнитга тортила бошлайди. Магнитга тортилувчи жисмлар ферромагнетиклар деб аталади.

Магнитнинг имкониятларидан ўрта асрларданоқ фойдалана бошлаганлар. Қадимги замон сайёҳлари компас ўқларини магнетизация қилиб, шу орқали йўл топардилар. Аммо қадимда кучли магнитлар маълум эмас эди. Бугунги кунда эса сизнинг ўзингиз уй шароитида кучли магнит бўлагини яратишингиз мумкин бўлади. Бунинг учун темир парчасини электр сими билан ўраб, унинг учларини батарея қутбларига улаш керак бўлади.

6. Камалак нимадан ясалган?

Қадимги яҳудийлар камалакни "Худо ва инсоният орасидаги аҳд рамзи” деб ишонишган. Юнонистонда эса уни уруш ва қасос маъбудаси Ирида деб билишган. Олимлар эса Аристотел замонидан бошлаб бу табиий ҳодисанинг асл табиатини аниқлашга интилганлар.

Кучли ёғингарчиликдан сўнг атмосферада қолиб кетадиган сув томчилари камалакни келтириб чиқаради. Томчилар зичлиги уларни ўраб турган ҳаво зичлигидан фарқ қилади; бу томчиларга қуёш нурлари тушганда, улар призма мисоли ёруғликни тўлқин узунликларига бўлиб ташлаб, акс эттиради. Бизга кўринадиган спектр рангларидан иборат ёй ҳосил бўлади.

7. Нисбийлик назарияси нима?

Нисбийлик назариясининг энг содда ва жўн тавсифини унинг муаллифи Альберт Эйнштейннинг ўзи берган: "Йигит чиройли қиз билан бир соат ўтирса, бу учрашув бир дақиқа давом этгандай туюлади. У иссиқ ўчоқда бир дақиқа ўтириб кўрсин, бу азоб бир соатга чўзилгандай туюлади. Ҳамма нарса нисбий”.

Эйнштейн иккита назария ишлаб чиққан – махсус ва умумий нисбийлик назарияси. Унга қадар тадқиқотчилар макон ва замон, уларга коинотнинг қайси нуқтасидан қараманг, ўзгармай, бир хил туради, деб ҳисоблашар эди. Аммо Эйнштейн математик методлар воситасида нарсаларга бўлган мутлақ қараш иллюзия эканлигини исботлади. Аслида макон ва замон ўзгариб боради: макон кенгайиши ёки торайиши, эгилиши мумкин, вақтнинг тезлиги эса эса объектнинг ҳаракат тезлиги ёки тортишиш майдонининг кучига боғлиқ.

Бундан ташқари, замон ва маконнинг ҳолати уни кузатиш нуқтасига ҳам боғлиқ. Айтайлик, соатнинг сонияни кўрсатувчи ўқи барчамизга маълум тезликда юради. Лекин агар шу соат улкан тезликда Ер орбитасида ҳаракатланса, сония ўқи секинроқ ҳаракатланади.

Макон ва замон ягона макон-замоннинг таркибий қисмларидир, у эса тортишиш кучи ва тезланиш таъсирида ўзгариши мумкин. Шу боис, агар объект улкан тезликда ҳаракатланса ёки унга тортишиш кучи таъсир ўтказса, бу объект учун вақт секинроқ ўтади. Ҳаракатдаги объектлар учун вақт қай даражада секинлашишини математик йўллар билан ҳисоблаб чиқариш мумкин.

Ер харитасини тузадиган GPS йўлдошлари аниқ вақт қайд қилинмаса тўғри ишлолмайди. Улар сайёрамиз атрофида 14 минг км/соат тезликда ҳаракатланади; агар муҳандислар уларнинг соатларини нисбийликни эътиборга олган ҳолда тўғирлаб туришмаса, Google хариталари кунига 10 км га янглиша бошлайди.

8. Нега сув пуфаклари думалоқ шаклга киради?

Сув пуфаклари мукаммал айлана шаклда бўлмаса ҳам, лекин ҳар доим сферик шаклга киришга интилади. Бундай пуфаклар суюқликнинг юпқа қаватидан ташкил топиб, уларнинг молекулалари когезия ҳодисаси туфайли бирикиб туради. Ташқи томондан эса уларга ҳаво молекулалари таъсир қилади. Суюқликнинг бу икки кучга қаршилик кўрсатишнинг энг самарали усули имкон қадар ихчам шаклни қабул қилишдир. Агар ҳажмнинг майдонга нисбатини ҳисобга оладиган бўлсак, бу айлана шаклидир.

Шуниси қизиқки, олимлар аллақачонлар тўғри бурчакли, учбурчак, тўртбурчак, куб ва ҳоказо шакллардаги пуфаклар ясашни ўрганиб олишган.

9. Булутлар нимадан таркиб топган?

Булутлар сув томчилари ва муз кристаллари жамланмасидан иборат улкан массадир. Иссиқ ҳаво таъсирида осмонга кўп намлик кўтарилиши натижасида булутлар юзага келади. Намлик атмосферанинг юқорисидаги совуқ зоналарига етиб борганида, иссиқ ҳаво совийди, сув буғи эса конденсацияга учраб, ҳароратга қараб сув томчилари ёки муз кристаллари шаклига киради. Бу зарралар когезия туфайли гуруҳларга бирлашади. Шу тариқа булутлар пайдо бўлади.

Булутлар сайёрамизнинг гидрологик силсиласидаги муҳим бўғиндир; ушбу жараёнда сув ер юзи ва атмосфера орасида ҳаракатланиб, навбатма-навбат суюқ, қаттиқ ва газсимон ҳолатга келади. Агар бу силсила бўлмаса, Ерда ҳаёт ҳам бўлмас эди.

10. Сув нега ҳаво ҳароратида буғланиб кетади?

Агар сувни молекуляр даражада кузатсангиз, молекулалар бир-бири билан яхшироқ жойлар учун курашаётганини ва гуруҳларга бирлашаётганини кўрасиз. Ҳавода сув буғлари кўплаб тўпланади. Молекулалар ҳаво юзасига ёпишиб қолади, бунинг натижасида суюқлик солинган идишларнинг ташқи томонида конденсат ҳосил бўлади. Ҳаво қуруқ бўлганда эса сувнинг суюқ ҳолатдаги молекулалари ҳавода сузиб юрган молекулаларга интилади. Бу жараён буғланиш деб аталади. Бу жараёнда сув ҳавонинг қуруқлигига мос равишда молекулаларини йўқота бошлайди; охир-оқибат сув солинган идиш бўшаб ҳам қолиши мумкин.