Gennadi Qorelik – “Qravitasiya nəzəriyyəsinin yaranması”

0

Gennadi Qorelik

“Qravitasiya nəzəriyyəsinin yaranması”1

 

Arzu olunan tarixdən ümumdünya cazibə qanununun Nyutonun adını daşıdığı real tarixə qayıdaq. Bu, həmin qanunun onun adını daşıma haqqı olması məsələsini yorulmadan müzakirə etdikləri asan və şən olmayan tarixdir. Cənab İsaak Nyutonun  (ing. Sir Isaac Newton)  həyatda olarkən başlayan bütün dünya şöhrətinə rəğmən, guya görkəmli fizik-təcrübəçi Robert Huk  (ing. Robert Hooke)  ilə şöhrəti paylaşmadığı üçün ona çoxdandır ki, mənəvi irad tuturdular. Huk hətta Nyutona hakim hipotezi – məsafənin kvadratına tərs mütanasib olan planetlərin Günəşə cəzb olunmasının, orbitin ellips formasını müəyyən etdiyini – onun xəbər verdiyini hesab edərək, şərikli müəllifliyə yetərincə çox iddia edirdi. O, özü bunu sübut edə bilmirdi və 1679-cu ildə artıq özünün riyazi gücü ilə məşhur olan Nyutona yardım üçün müraciət edir.

Tarix  bu müraciəti və üstəlik o faktı da təsdiqləyir ki, Nyuton yalnız ondan sonra həm qravitasiya nəzəriyyəsini, həm də ümumi hərəkət nəzəriyyəsini izah etdiyi özünün məşhur əsəri “Natural fəlsəfənin riyazi başlanğıcı”2-nı və ya sadəcə “Başlanğıc”-ı yazır. Lakin Nyuton Buyodan3  başlayaraq, məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasib olan cazibə haqqında Hukdan qabaq deyildiyini, ümumiyyətlə, məsələnin şifahi hipotezlərdə deyil, dəqiq kəmiyyət nisbətində olduğunu və nəhayət, o özünün – Nyutonun – ümumdünya cazibə qanununu Hukun məktubundan xeyli əvvəl kəşf etdiyini, lakin o zamanlar öz hesablamalarında götürdüyü Yerin radiusunun düzgün olmayan qiymətinə görə bu haqda xəbər vermədiyini qeyd edərək, Hukun şərikli müəllifliyini inkar edirdi.

Nyutonun bu sübutları bir çox tarixçiləri, əsasən də, əsaslı fizikaya “kənardan” – riyaziyyat və ya məhkəmə psixologiyası tərəfdən baxan həvəskarları inandırmır. Hukla Nyutonun birincilik münaqişəsində birmənalı şəkildə qiymətləndirilməsi çətin olan tamamilə fərqli insan xarakterləri və hissləri fəaliyyət göstərirdi. Nyutonun qıcıqlanması və pərtliyi aydındır, lakin bunun arxasında nə dururdu: şöhrətə qarşı xəsislik, şəxsi antipatiya və ya hətta “sülh naminə” yalanı doğru kimi qəbul etmək istəksizliyimi? Bu suala cavab verərkən, adətən, hər kəs öz arşını ilə ölçür, bu ölçü cihazı isə hər kəsdə, həqiqətən, fərqlidir. Hukun xarakteri, hətta onun dostlarının şahidliyinə görə, heç də məsum deyildi. Məhsuldar və hərtərəfli təcrübəçi öz müəlliflik iddialarını təkcə Nyutona qarşı irəli sürmürdü. Və Huka olan hüsn-rəğbət çox vaxt həm maddi, həm də sosial cəhətdən Nyutondan daha az firavan olmasından qaynaqlanır.

Bu münaqişənin şəxsi təfərrüatının dərinliyinə getmək əvəzinə, fikrimizi onun elmi gərginliyində toplayaq. Hər ikisi ilk öncə elm adamı idilər, hər biri üçün elm – həyat işi idi.

Hukun iddialarına haqq qazandıranlar onun Nyutonun qarşısında cavabını bildiyini, lakin sübut edə bilmədiyi, Nyutonun isə lazımi riyazi hesablamalar apararaq sübut etdiyi ellips orbitlər barədə məsələni qoymasına söykənirlər. Buna görə də, Hukun tərəfini tutanlar Nyutonun guya ümumdünya cazibə qanununu hələ məşhur 1665-1666-cı illərin vəba tətillərində, Londondakı vəbaya görə 23 yaşlı Nyutonun valideynlərinin fermasına getdiyi vaxtlarda kəşf etməsi haqqındakı sözləri bəhanə hesab edirlər.

Hukun tərəfdarları Nyutona onun kəşfində kömək edən düşən alma barədə məşhur hadisəyə (və ya əfsanəyə?!)  daha az ciddi yanaşırlar. Bu hadisə yaxınlarda London Kral Cəmiyyəti Nyutonun şəxsən onunla tanış olan bir insan tərəfindən yazılan ən birinci bioqrafiyasının əlyazmasını nəşr etdikdə yeni diqqət çəkdi. Bioqraf  83 yaşlı cənab İsaaka 1726-cı ilin aprel ayında ziyarətindən danışdı. Nahardan sonra onlar bağa çıxdılar:

 

Eynilə bu cür şəraitdə qravitasiya ideyasının onun ağlına gəldiyini danışanda, biz almaların kölgəsində müxtəlif mövzularda söhbətləşərək çay içirdik. O, düşən almanı görəndə, düşüncəyə dalmışdı. Və düşündü: “Nəyə görə alma hər zaman kənara və ya yuxarı deyil, şaquli vəziyyətdə aşağı, yerə doğru düşür? Əlbəttə, səbəb odur ki, Yer onu özünə doğru çəkir. Maddədə hər hansısa bir cəzb edən qüvvə olmalıdır. Yerin maddəsinin ümumi cazibəsi isə onun mərkəzində olmalıdır. Çünki alma mərkəzə doğru istiqamətdə düşür. Və cazibə maddənin kəmiyyətinə mütənasib olmalıdır. Alma Yeri Yerin onu cəzb etdiyi kimi cəzb edir”. Deməli, bizim ağırlıq adlandırdığımıza bənzər qüvvə, bütün Kainat üzrə uzanır.       …Onların ucaltdıqları elmin bünövrəsini təşkil edən, bütün Avropanın təəccübünə səbəb olan  heyranedici kəşf bu cür yarandı.

 

Nyutonun vəfatından bir çərək4 əsr   sonra yazılan hekayə, onun birbaşa nitqini və fikirlərini ehtiva edir, buradan da aydın olur ki, hekayəçini tarixin ədəbi keyfiyyəti öz xatirələrini bacardıqca daha dəqiq ifadə etmək ehtiyacından daha çox maraqlandırır. Hekayəçi nə fizik idi, nə də ki, elm tarixçisi, o, arxeoloq idi və özünü “druidlərə” (qədimlərdə keltlərin kahinlərinə) şamil edirdi. Onun şahidliyini sadəcə şərti olaraq qəbul etmək üçün bütün əsaslar var. Birincisi, “eynilə bu cür” şərait ola bilməzdi – apreldə almalar hələ düşmürlər. İkincisi, çətin ki, Nyuton humanitara özünün astrofizika düşüncələrininin gedişatını izah edirdi. Daha da az ehtimal var ki, qeyri-fizik onları uzun illər keçdikdən sonra dəqiq təsvir edir.  Ehtimal ki, o, özünün köhnə xatirələrini Nyutonun nailiyyətlərinin elmi-kütləvi təsvirləri ilə calayıb.

Adi şahidliyin qısa nəticəsi: almanın düşməsi Nyutonun fikrini hər hansısa bir şəkildə ümumdünya cazibəsinə yönəltdi. Ümid edirəm ki, mən arxeoloq-druidin izahının təsir etmədiyi yeganə fizika tarixçisi deyiləm: Nyutonun əvvəlində “almanın şaquli vəziyyətdə aşağı düşməsi”, sonunda isə – ulu qanun olan düşüncələrinin inandırıcı ardıcıllığı görsənmir. Buna görə də mən risk edib təxmin edirəm ki, Nyuton üçün həmin xoşbəxt gün küləkli, külək isə – sərt idi. O zaman Nyuton küləyin ani şiddətinin  almanı qopardığını və o şaquli vəziyyətdə aşağı deyil, qanuni Qaliley parabolası üzrə düşdüyünü görə bilərdi. Fizik-nəzəriyyəçi özünə tam şəkildə sual verə bilərdi: əgər küləyin ani şiddəti güclü, daha güclü, daha da güclü olsa idi, o necə düşərdi?.. Və bu xəyali sual onu əvvəlki bölmədə bizim “Qaliley ilə keçdiyimiz” eyni yol ilə ümumdünya cazibə qanununun kəşfinə gətirib çıxaracaqdı.

Bu cür fərziyyə üçün bir neçə əsaslandırma var. Nyutonun 1660-cı illərə aid qeyd dəftərçələrindən aydın olur ki, o, 1/R2 asılılığına məhz dairəvi orbitləri nəzərdən keçirərək gəlib çıxıb. Onun fikrini gecikdirən Yerin radiusunun yanlış qiymətinə istinad etmə də bundan xəbər verir. Və nəhayət vacib göstəriş onun əsas əsərinin ilk variantında, “Başlanğıc”-ın sələfində ehtiva edir. Bu variantı Nyuton hamı üçün anlaşılan şəkildə yazmışdı, faktiki olaraq, o elmi-kütləvi mətn idi. Və o, ümumdünya cazibə ideyasını əsaslandıranda, üfüqi istiqamətdə mərmini Yerin peykinə çevrilənə qədər daha da böyük sürətlə atan top ilə xəyali təcrübədən istifadə edirdi. Lakin Nyuton əlyazmanı bitirib kənara qoydu, qəti şəkildə üslubu dəyişdi və yalnız həmkarları, mütəxəssislər üçün nəzərdə tutulan yığcam dildə yazmağa başladı. Evklid (ing. Euclid) timsalında ardıcıl ifadədə yeni anlayışların həyata keçirilməsini izah etməyə və haqq qazandırmağa ehtiyac yox idi.

Onun ifadə xarakterinin dəyişdirməsinə yox,  elmi-populyardan başlamasına təəccüblənmək lazımdır. Ola bilsin ki, o, Qalileyin “Dialoqlar”-ından nümunə götürürdü. Ancaq onlar Qaliley ilə həm xaraktercə, həm də həyat şəraitlərinə görə  çox fərqlənirdilər. Qaliley ünsiyyətcil, fəsahətli5 idi, döyüşə atılırdı, nəşr edilməyə can atırdı; Nyuton isə  sakit, tənha idi, açıq münaqişələrdən yan qaçırdı, öz əlyazmalarını onillərlə qıfıllayırdı. Qalileyin onunla bərabər səviyyədə ünsiyyət qurmağa həmkarı az idi, Nyuton artıq elmi jurnal nəşr edən elmi cəmiyyətə daxil olmuşdu. Qaliley bilirdi ki, onun sözlərini inkvizisiya diqqətlə izləyir, Nyuton xeyli akademik və dini azadlıq şəraitində yaşamışdı. Beləliklə, Nyutonun Qalileyinkilərə bənzər öz ideyalarının hamı üçün anlaşılan şəkildə çap etməyə əsası yox idi.

Xoşbəxtlikdən, onun əlyazmaları salamat qalıb və müəllif öləndən sonra “Dünya Sistemi haqqında traktat”6 adı altında çap edilib.  Bu kitabdakı ilk şəkil həmin xəyali topu təsvir edir:

Huk ilə Nyuton arasındakı münaqişəyə qayıdaraq, ümumdünya cazibə qanununu ellips orbit barəsindəki məsələdən ayıraq: birincisi, ikincisi olmadan mümkündür. Və o zaman Nyutonu anlamaq və ona həmdərd olmaq asan olacaq. Axı o, astronomik ümumdünya cazibə qanununa Qaliley tərəfindən yetərincə tədqiq olunmuş fiziki hadisədən – Yer səthinin yaxınlığında sərbəst düşmədən – yola çıxaraq gəlib çıxıb. Onu isə Hukun dəqiq fiziki-riyazi mənaya sahib olmayan cümlələrinin dəyərini qəbul etməyə vadar edirdilər. Hukun xəstəcəsinə qısqanc olması, öz birincilik iddialarının sağa-sola irəli sürməsi – həqiqəti təhrif etmək üçün kifayət qədər əsas vermir. Maksimum edə biləcəyimiz şey  susmaqdır. Nyutonun optik nəticələrinə Hukun birincilik iddialarından sonra, o, Hukun vəfatına qədər, bir çərək əsr susdu, baxmayaraq ki, onun işığın xüsusiyyətləri tədqiqatları nailiyyətlərinin ikinci vacib sahəsidir. Toplanmış nəticələri Nyuton yalnız Hukun vəfatından sonra, üstəlik onu bir neçə dəfə xoş sözlərlə yad edərək “Optika”7 adlı monoqrafiyada nəşr etdi. Ola bilsin ki, o, özünün cazibə nəzəriyyəsinin nəşrini də təxirə salacaqdı, lakin bu kitab onun dostu və həmkarının təşəbbüsü və vəsaiti hesabına nəşr edilirdi. Nyuton onun halına qaldı və Huku 1/R2 qanunu barədə danışan digərləri ilə eyni cərgədə adını çəkdi. Bu, həqiqət idi, ancaq nəzəriyyənin elmi üslubda izah edilməsi üçün vacib deyildi.

Nyutonun kitablarını öyrəndiyi sələflərə və özünün tədqiqatlarına olan münasibəti qeyd kitabçasındakı sözlərindən görünür: “Elmdə həqiqətdən başqa hökmdar yoxdur… Keplerə, Qalileyə, Dekarta qızıldan heykəl qoyub, hər birinin üzərində yazmaq lazımdır: “Platon – dostdur, Aristotel – dostdur, lakin ən əsas dost – həqiqətdir””.

Dünya şöhrəti Nyutona onun müasiri olan şairin İncil yığcamlığı ilə ifadə etdiyi kimi gəldi: “Tanrı “Qoy Nyuton olsun” deyəndə təbiət və onun qanunları zülmətdə gizlənmişdi. Və hər şey işıqlandı”. Lakin Nyuton özünü başqa cür görürdü: “Mən özümü sirri açılmayan həqiqətlər okeanında bir neçə cüt daha sığallı daşlar və daha qəşəng balıqqulaqları tapan uşaq kimi görürəm”.

Bu, onun əsas kəşfinə də aid idi: “Bu vaxta qədər qravitasiya xüsusiyyətlərinin səbəbini hadisədən çıxara bilmirdim …”

Nyuton bütöv bir əsr gözlənilməli olan qravitasiya nəzəriyyəsinin iki təfərrüatını asanlıqla anlaya və qəbul edə bilərdi. Əvvəlcə, britaniyalı fizik Kavendiş  (ing. Henry Cavendish) kütlələri məlum olan iki cisim arasındakı kiçik bir qravitasiya cazibə qüvvəsini laboratoriyada ölçməyi bacardı. O kütlələri 350 kq və 1,5 kq götürdü, ölçülən cazibə qüvvəsi qum dənəsinin kütləsinə bərabər oldu. Bu ölçü bizim planetin çəkisini, deməli bizim öncəki bölmədə gördüyümüz kimi başqa səma cisimlərinin də kütlələrini dəqiq müəyyən etməyə imkan yaratdı. On doqquzuncu əsrdə bu cür qeyd çıxar-çıxmaz və elə bu ölçü F=GmM/R2 qanununun düsturunda qravitasiyanın fundamental sabiti sayılan G-ni müəyyən etməyə imkan verdi.

Ancaq çətin ki, Nyuton iki yüzilllik keçəndən sonra qravitasiya haqqında fiziklərin daha dərin bir şey öyrənəcəklərini ehtimal edə bilərdi. Bu vaxta qədər fiziklər bu günümüzdə əbəs yerə klassik adlanmayan Qaliley – Nyuton fizikasının tətbiqini genişləndirdilər. Müasir fizikanın ilkin anlayışları ilə eyni dərinlikdə müqayisə edə biləcək yeni fundamental anlayışların yaranmasını ehtimal etmək daha çətin idi. Qaliley tərəfindən ixtira edilən və Nyuton tərəfindən müvəffəqiyyətlə tətbiq edilən üsul D.Maksvellə, M.Planka, A. Eynşteynə, N.Bora və digər müasir fiziklərin əlinə yeni bəhrə verdi.

 

Mənbə: Геннадий Горелик – “Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации”

Tərcümə: Yusubov Nicat

Redaktə etdi: Şəfiqə Babayeva

Qeydlər:

  1. Mövcud yazı Gennadi Qorelikin “Müasir fizikanı kim kəşf edib? Qalileyin kəfkirindən kvant qravitasiyasına kimi” (2013) kitabından götürülmüşdür, səh. 41-45. Gennadi Yefimoviç Qorelik (rus. Геннадий Ефимович Горелик; 1948-indiyədək) rus-amerikan fizika tarixçisidir. Fizika tarixinə və elmin sosial tarixinə aid M.P.Bronşteynin, V.A.Fokun, A.D.Saxarovun, L.D.Landaunun bioqrafiyaları da daxil olmaqla ondan çox kitabların və çoxlu sayda məqalələrin müəllifidir. Hal-hazırda Boston universitetində Elm fəlsəfəsi və tarixi mərkəzində tədqiqatçı kimi işləyir.
  2. “Natural fəlsəfənin riyazi başlanğıcı” (lat. “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica”) İsaak Nyutonun (ing. Isaac Newton; 25 dekabr 1642-ci il — 20 mart 1727-ci il) əsas əsəri sayılır. Bu əsərdə o, ümumdünya cazibə qanununu və onun adını almış klassik mexanikanın bünövrəsi sayılan hərəkətin üç qanununu formalaşdırıb. Əsər 5 iyul 1687-ci ildə nəşr olunub.
  3. İsmael Buyo (Ismaël Boulliau; 28 sentyabr 1605-ci il, Ludyön, Fransa – 25 noyabr 1694-cü il, Fransa) fransız astronom-kopernikçidir. Öz əsərlərini o, latınlaşdırılmış Bulliald (lat. Bullialdus) soyadı ilə imzalayırdı. Ümumdünya cazibə qanununu ilk dəfə “tərs kvadratlar qanunu” (cazibə qüvvəsi məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir) kimi o formalaşdırıb.
  4. Çərək – mənası: (fars. çəhar yek – dörddə bir).
  5. Fəsahətli – mənası: Aydın, gözəl, səlis, düzgün.
  6. “Dünya Sistemi haqqında traktat” (A Treatise of the System of the World”; 1728-ci ildə nəşr olunub) əsəri Nyutonun “Natural fəlsəfənin riyazi başlanğıcı” kitabının üçüncü hissəsidir.
  7. Nyutonun 1704-cü ildə nəşr olunan “Optika” əsəri. Əsər tam olaraq, “Optika və ya işığın əks olunması, sınması, əyilməsi haqqında traktat” (ing. “Opticks: or, a treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light”) adlanır.

CAVAB YAZ

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