Karl Saqan – İşıq, necə görürük, rənglər əslində nədir.

1

Karl Saqanın “Milyardlarla və Milyardlarla” kitabından bir hissə.

İşıq bir çox yöndən bir dalğa kimi hərəkət edir. Məsələn, qaranlıq bir otaqda işığın bir-birinə paralel iki yarıqdan keçdiyini düşünün. Bu halda yarıqların arxasındakı bir pərdəyə görüntü necə düşər? Cavab belədir: Yarıqların görüntüsü – daha doğrusu yarıqların bir sıra parallel aydınlıq və qaranlıq görüntüsü. Dalğalar güllə kimi düz cizgi üzərində hərəkət etmir, iki yarıqdan müxtəlif bucaqlarda dağılırlar.
Bununla birlikdə işıq eyni zamanda kiçik mərmilərdən ibarət bir çay kimi də hərəkət edir. Bunlara foton deyilir. Adi fotosel (şəkilçəkən aparatında və ya işıqla işləyən kalkulyatorda) bu şəkildə çalışır. Gələn hər foton həssas səthdən bir elektron buraxır. Bir çox foton bir çox elektron çıxarır və beləliklə bir elektrik axını yaranır. Əsas sual da burada ortaya çıxır: Bəs işıq eyni zamanda necə həm dalğa, həm də hissəcik ola bilir? Bəlkə də, işığın nə bir dalğa, nə də hissəcik deyil, gündəlik həyatda məlum qarşılığı olmayan başqa bir şey olduğunu; bəzən bir dalğanın, bəzənsə bir hissəciyin xüsusiyyətlərini daşıdığını düşünmək daha doğru olar. Bu dalğa-hissəcik ikiliyi acizliyimizi ortaya qoyan önəmli bir gerçəyin əlamətlərindən biridir: Təbiət həmişə bizim gözləntilərimizə və seçimlərimizə uyğun, bizim rahat və asan anlaşılan şəkildə qəbul etdiyimiz cür hərəkət etmir. Yenə də bir çox baxımdan işıq səsə bənzəyir. İşıq dalğaları da üçölçülüdür, tezliyi, dalğa boyu və sürəti (işıq sürəti) vardır.
Gözlərimizin duyarlı olduğu görünən işığın tezliyi çox yüksəkdir: Gözümüzə saniyədə 600 trilyon (600 000 000 000 000) dalğa çarpır. İşığın sürəti saniyədə 30 milyard santimetr (saniyədə təxminən 300 000 km) olduğu üçün görünən işığın dalğa boyu 30 milyard/600 trilyon= 0,5 x 10 üstü mənfi 4 santimetrdir. Əgər dalğalar hansısa şəkildə aydınladılsa belə bu bizim görə bilməyəcəyimiz qədər kiçik ölçüdə olacaqdır.

İnsanlar fərqli tezlikdəki səsləri necə fərqli musiqi tonları olaraq duyursa, fərqli tezlikdəki işığı da adekvat rənglər olaraq görür. Qırmızı işığın tezliyi saniyədə 460 trilyon dalğa, bənövşəyi işığın tezliyi isə saniyədə 710 trilyon dalğadır. İkisinin arasında da göy qurşağının məlum rəngləri yer tutur. Hər rəngin bir tezliyi vardır.

Necə bizim eşidə bilməyəcəyimiz qədər yüksək və alçaq tonda səslər varsa, görüş imkanlarımızın xaricində qalan işıq tezlikləri və ya rənglər də vardır. İşıq çox yuxarı yüksək tezliklərə (qamma şüaları saniyədə 10 üstü 18 dalğa) qalxa və çox aşağı tezliklərə(uzun radio dalğaları saniyədə bir dalğadan az) enə bilər. İşıq spektrında (light spectrum) yüksək tezlikdən aşağı tezliyə doğru geniş porsiyalar halında qamma şüaları, X şüaları, ultrabənövşəyi işıq, görünən işıq, infraqırmızı işıq və radio dalğaları yer tutur. Bunların hamısı havasız boşluqda hərəkət edə bilən dalğalardır. Hamsı da görünən işıq qədər gerçək işıqdır.

Bizim görünən işıqdan yana stereotiplərimiz var. Görünən şüa şovinisti olduğumuzu deyə bilərik. Çünki gözümüzün qəbul etdiyi tək işıq budur. Amma əgər bədənimiz radio dalğaları yayıb, qəbul edə bilsəydi, ilk insanlar çox uzun məsafədən bir-biriləri ilə xəbərləşmə imkanı tapa bilərdilər. Əgər rentgen şüaları yayıb qəbul etsəydik, əcdadlarımız bitkilərin, insanların, digər heyvanların və mineralların hal-hazırda görə bilmədiyimiz iç qismini görə biləcəkdi. Maraqlı sual ortaya çıxır: Bəs niyə gözümüz digər işıq tezliklərini də görə biləcək şəkildə təkamül etmədi?

Hər hansı bir nəsnə (şey, obyekt) sadəcə təyin olunmuş bir tezlikdən gələn işığı udur. Başqa maddənin işıq seçimi fərqli olacaq. İşıqla kimya arasında təbii bir əks etdirmə əlaqəsi vardır. Qamma şüaları kimi bəzi tezlikləri bütün nəsnələr udur. Əgər qamma şüası verən bir əl fənərimiz olsaydı, çıxardığı işıq yolu üzərindəki hava tərəfindən udulardı. Kosmosdan gələn və dünyanın atmosferində çox uzun yol qət edən qamma şüaları da yerə çatmadan bütünlüklə udulacaqdır. Yer kürəsində ancaq qamma şüaları olsaydı, nüvə silahları kimi bəzi nəsnələr xaric dünyamız çox qaranlıq olardı. Əgər qalaktikamızın mərkəzindən gələn qamma şüalarını görmək istəyirsinizsə, cihazlarınızı kosmosa göndərməyiniz lazımdır. X şüaları (x-ray, rentgen şüaları), ultrabənövşəyi işıq və infraqırmızı tezlikləri çoxu üçün də vəziyyət bu cürdür.

Digər tərəfdən görünən işıq bir çox nəsnə tərəfindən udulmur. Məsələn, hava ümumi olaraq görünən işığa qarşı keçiricidir. Dolayı yolla görünən tezlikdəki işığı görə bilməyimizin səbəblərindən biri bunun atmosferi keçərək olduğumuz yerə çata biləcək növ bir işıq olmasıdır. Qamma şüalarının hər yeri qap-qaranlıq etdiyi atmosferdə qamma işığıyla görən gözlərə sahib olmaq elə də işə yaramayacaqdı. Demək ki, təbii seçmə işini yaxşı bilir.

Görünən işıqda görə bilməyimizin digər səbəbi Günəşin enerjisinin çoxunu bu şəkildə göndərməsidir. Çox isti bir ulduz işığının çoxunu ultrabənövşəyi tezlikdə yayır. Çox soyuq bir ulduzsa, çox vaxt infraqırmızı işıq göndərir. Ancaq bəzi yönlərdən ortalama bir ulduz olan Günəş enerjisinin çoxunu görünən tezlikdə yayır. Həqiqətən, insan gözünün ən həssas olduğu işıq Günəşin ən parlaq olduğu spektrin sarı bölgəsindəki tezlikdir.

Bitkilər qırmızı və mavi işığı udanda yaşıl işığı əks etdirirlər və buna görə gözümüzə yaşıl görünürlər. Fərqli rənglərdə nə qədər işığın əks olunduğunu göstərmək üçün bir rəsm çəkə bilərik. Mavi işığı udan və qırmızı işığı əks etdirən bir şey gözümüzə qırmızı görünərkən, qırmızı işığı udan və mavini əks etdirən şeyi mavi görürük. İşığı fərqli rənglərdə təxminən bərabər payda əks etdirən bir nəsnə isə gözümüzə ağ görünür. Bu boz və qara maddələr üçün də keçərlidir. Qara ilə ağ arasındakı fərq rənglə deyil, nə qədər işıq əks etdirdiyi ilə bağlıdır. Adlar mütləq deyil, nisbidir.

Bəlkə də ən parlaq təbii nəsnə yeni yağmış qardır. Lakin o belə üzərinə düşən günəş işığının 75%-ni əks etdirir. Ən tünd rəngli bir nəsnə -misalçün qara məxmər- üzərinə düşən işığın sadəcə çox kiçik bir faizini əks etdirir. “Qara və ağ qədər fərqli” sözü məntiqi olaraq yanlışdır. Çünki qara və ağ təməldə eyni şeydir. Fərq sadəcə əks etdirilən işığın nisbi miqdarındadır, rəngdə deyil.

İnsanlar arasında “ağ”ların çoxu yeni yağmış qar qədər (hətta ağ soyuducu qədər) ağ deyil, “qara”ların çoxu da qara məxmər qədər qara deyil. Adlar nisbi, qeyri-müəyyən və baş qarışdırıcıdır. İnsan dərisinin əks etdirdiyi işığın faizi şəxsdən-şəxsə böyük ölçüdə dəyişir. Dəridəki piqmentasiya təməldə bədənin proteinlərdə sıx rast gəlinən, amin turşusu (aminoasid) olan tirozindən istehsal etdiyi melanin adı verilən üzvi molekul tərəfindən yaranır.

Ağ dəri fərqliliyi sadəcə bir çox molekulun keçirici olduğu görünən işıqda mümkündür. Spektrin böyük bir hissəsində bütün insanlar qaradır.
Günəş işığı göy qurşağının bütün rənglərini qarşılayan tezliklərdəki dalğaların qarışımından yaranır. Sarı işıq qırmızı və ya mavi işıqdan bir az daha çoxdur və bu da Günəşin sarı görünməsinin səbəblərindən biridir. Bütün bu rənglər deyək ki, bir gül yarpağının üstünə düşdü. Yaxşı, bəs onda gül niyə qırmızı görünür? Çünki qırmızıdan başqa bütün rənglər yarpaq tərəfindən udulur. Əvvəlcə qarışıq halda olan işıq dalğaları gülə “dəyir”. Dalğalar yarpağın səthinin altında təsadüfi yayılırlar. Ancaq hər əks olunmada mavi və sarı dalğalar qırmızılardan daha çox udulur. Yarpağın içindəki bir çox əks olunmadan sonra nəticədə qırmızı işıq digər rənglərin hamısından daha çox geri əks olunur. Elə bu səbəbdən də qırmızı bir gülün gözəlliyini görüb, anlayıb, qavrayaraq dərk edirik. Mavi və bənövşəyi çiçəklərdə də tamamilə eyni şey olur.

Bənövşə kimi çiçəklərdə – rəngləri o qədər təəccüblüdür ki, adını da rəngindən götürüb – işığın udulmasını təşkil edən xüsusi bir üzvi piqment var. Buna antosiyanin adı verilir. Tipik bir antosiyanin turşuya qoyulanda qırmızı, qələvidə mavi, suda bənövşəyi görünür. Bu səbəbdən bəzi qırmızı güllər antosiyanin tərkibli və bir az turşulu olduqları üçün qırmızı, bənövşələrsə antosiyanin tərkibli və bir az qələvi olduqları üçün mavidirlər.

Təbiətdə mavi piqmentə nadir rast gəlinir. Yer kürəsində və ya başqa dünyalarda mavi qayaların, yaxud mavi qumların nadir tapılması bu həqiqətin əks olunmasıdır. Mavi piqmentlər olduqca qarışıqdır. Çünki antosiyaninlər hər biri hidrogendən daha ağır və müəyyən bir şəraitdə düzülmüş təxminən 20 atomdan təşkil olunur.

Başqa dünyaları araşdırarkən atmosferlərinin, səthlərinin kimyəvi tərkibini incələyərkən Saturnun peyki Titanın üzərindəki dumanın niyə qəhvəyi, Neptunun peyki Tritonun niyə çəhrayı olduğunu anlamağa çalışarkən də yuxarıda sadalanan xüsusiyyətləri nəzərə alırıq. Dünyada və başqa hər yerdə gördüyümüz bütün rənglər Günəş işığının hansı dalğa uzunluğunun ən çox əks edildiyi ilə bağlıdır.

Carl Sagan “Milyardlarla və Milyardlarla”
Tərcümə etdi: Həsənli Fəridbəy

Redaktə etdi: Ziya Mehdiyev

1 ŞƏRH

  1. Yazinizi muvaviq aciqlayici sekillerle ve fiqurlarla desteklemek oxuyucu ucun daha cox basa dusulesi eder. Meselen yazinin evvelinde 2 delik eksprementini bir sekille daha aciqlayici etmek olardi. Amma basqa her isinizi tedqir edirem. Ellerinize sagliq

CAVAB YAZ

Zəhmət olmasa şərhinizi daxil edin!
Zəhmət olmasa adınızı buraya daxil edin