Yaxın gələcəkdə elm: zərrəcikdən böyük planetə doğru

Tarix: 20 Mart 2021 21:52

Fərz edək ki, 30 il əvvə qayıtdıq. Dünya tamamilə başqa yerdir. Burada bilinən yeganə planetlər Günəş sistemi planetləridir. İnsanların qaranlıq enerji ilə bağlı anlayışları yoxdur. Kosmik teleskoplar elmi-fantastik ideyadan artığı deyil. Qravitasiya dalğaları təsdiqini tapmamış quru nəzəriyyədir. Kvarklar və leptonlar kəşf olunmayıb, Hiqqs bozonununsa mövcudluğu heç kəsə bəlli deyil. Heç kainatın sürətli genişlənməsinin səbəbi də bilinmir. O vaxtdan 2018-ci ilə qədər nə dərəcədə sürətli inkişaf yolu keçdiyimizi başa düşə bilirsiniz? Elə isə bundan sonrası necə olacaq? Yaxın gələcəkdə elm nələrə nail olacaq?

Alimlərin növbəti hədəfləri: gələcəkdə elm
   Elmi inqilab üçün bütün dünya səy göstərməli olub. Teleskoplar, rəsədxanalar, hissəcik sürətləndiriciləri, neytrin detektorları və qravitasiya dalğaları təcrübələri Yerdə olduğu kimi, kosmosda da aparılır. Cənub qütbündə yerləşən "IceCube", kosmosa buraxılmış "Hubble", "Herschel" və "Kepler", qravitasiya dalğalarını tədqiq edən LIGO və VIRGO, CERN və Böyük Adron Kollayderi - bütün bu əhəmiyyətli kəşflər minlərlə alim, mühəndis və tələbənin birgə əməyi sayəsində ortaya çıxıb. Bəşəriyyətin nə dərəcədə irəliyə addımlamış olduğunu anlamaq lazımdır: son nəsl olan bizlər kainatı indi daha yaxşı anlayırıq, halbuki Nyuton dövrünün sıravi insanları alimlərin dediyini dərk etməkdə çətinlik çəkirdi.

Sonxeber.net yasilelm.com-a istinadən bildirir ki, son bir neçə ildə alimlər Hiqqs bozonu, neytrinin ağırlığı və T-simmetriya pozulmasını aşkar ediblər. BAK və CERN yüksək enerjilərdə məlumatlar əldə edərək, işlər aparmağa davam edir. IceCube və Pyer Oje adına rəsədxanada yüksək energetikliyə malik kosmik neytrinlər araşdırılır. Yaxın gələcəkdə hazır olacaq Gen 2 və ANTARES kimi rəsədxanalar köməyilə isə məlumat əldə olunması gələcəkdə elm müsəvisində gedən bu prosesi on qat sürətləndiriləcək və yekunda gələcəkdə elm ifrat yeni ulduzlardan və ya neytron ulduzların qovuşmasından kosmosa yayılan neytrinlər tapacaq.

Bu təcrübələrin əhəmiyyətini lazımınca dəyərləndirməliyik. BAK qurğusu ümumi iş prosesində toplamalı olduğu məlumatın cəmi 2%-ni əldə edə bilib. Bununla yanaşı yaxın gələcəkdə Beynəlxalq xətt kollayderi, yeni nəsil proton kollayderi, hətta lazımi texnologiyalar ərsəyə gətirilsə relyativist myuon kollayderi belə inşa edilə bilər ki, bütün bu texnikaların köməyilə fundamental hissəciklər fizikası sahəsində yeni mərhələyə qədəm qoymuş olarıq. Yəqin ki, necə maraqlı bir dövrdə yaşadığımızın fərqindəyik.

Qravitasiya dalğaları

On illərin çətin əməyinin bəhrəsi olaraq astronomiyada yeni qravitasiya dalğası erası başlayıb. Hazırki vaxtda LIGO və VIRGO rəsədxanaları ümümilikdə beş qara dəlik toqquşması və bir neyton ulduz qovuşması faktını qeyd almağa nail olublar. Alimlər bir sıra texniki əvəzləmələrdən sonra isə daha çox sayda faktın qeydə alınacağına söz verirlər. Bu o deməkdir ki, cihazlar növbəti dəfə işə salındıqda daha zəif və uzaq siqnallar ələ keçirilmiş olacaq. Növbəti illərdə Hindistanda KAGRA və LIGO kimi detektorlar işə başlayacaq. Gələcəkdə elm sahəsində baş tutacaq bu kimi bir çox yenilik sayəsində ifrat yeni ulduzların qravitasiya dalğaları, pulsarların sayrışması, ikili ulduzların toqquşması və hətta qara dəliklərin neytron ulduzları "canına çəkməsi" kimi çoxsaylı hadisələrin baş verdiyinin şahidi olacağıq.

Lakin qravitasiya dalğalarının axtarışı işi ilə təkcə LIGO məşğul deyil. 2030-cu illərdə fəaliyyətə başlayacaq LISA layihəsi də ağır qara dəliklərdə bu dalğaların tapılmasına, habelə aşağı tezliyi olan obyektlərdən yayılan dalğaların qeydə alınmasına köməklik edəcək. LIGO-dan fərqli olaraq, LISA-nın siqnalları bu tip kosmik qovuşmaların harada və nə vaxt baş verəcəyini proqnoz etmək və nəticədə optik teleskopları bu "əlamətdar" hadisələri qeydə almaq üçün müəyyən olunmuş istiqamətlərə çevirmək üstünlüyü qazandırır. Beləliklə də astrofizika daxilində başqa bir bütöv sahə yaranmış olacaq.

Astronomiya və astrofizika

Astronomiyada yeni olan hər şey nədən başlayır? Sizə elə gəlmir ki, müasir missiyalarımız bir o qədər də mənzərəli deyil? Yeri, havanı və kosmosu əhatə edən eksperimentlər daim yenilənir, texnikalar daha güclü cihaz və alətlərlə təchiz edilir, yeni kosmik missiyalar planlaşdırılır. Təzəlikcə start götürmüş Swift, NuSTAR, NICER və CREAM kimi missiyalar energetik kosmik şüalardan tutmuş neytron ulduzların nüvələrinə qədərki bir çox şeyi əhatə edən mövzulara yeni qapı açır. Cari ilin sonunda buraxılacaq TESS aparatının olduqca maraqlı vəzifəsi var. O, Günəş sisteminə nisbətən yaxın məsafələrdə yerləşən ulduzların ətrafını və sistemlərini öyrənərək, ancaq Yer ölçüsü və böyüklüyündə olan, o cümlədən həyat əlamətlərinə malik ola biləcək ekzoplanetlərin axtarışı ilə özünə məşğulluq tapacaq.

2020-ci ildə isə IXPE aləti kosmosa buraxılacaq ki, onun köməyilə alimlər rentgen şüaları və onların polyarizasiyasını ölçmək imkanı əldə edə biləcəklər. Arktika üzərinə hava balonu ilə buraxılmış GUSTO cihazı Süd Yolu qalaktikasını və ulduzlararası məkanı araşdırmağa köməklik edərək, müxtəlif ulduzların ömür fazaları ilə bağlı nəticələr toplayacaq. XARM və ATHENA kimi layihələrin isə rentgen astronomiyasında inqilaba səbəb olacağı deylir: bu irəliləyişlə qalaktika mərkəzlərindən gələn kosmik axınlar, o cümlədən qalaktik strukturlarla bağlı dəyərli məlumatlar əldə ediləcək - ola bilsin ki, bu məlumatlar qaranlıq materiya müəmmasına da bir "işıq saçmış" olacaq. EUCLID isə uzaq kainatın məsafələrini ölçməyə imkan təmin edəcək.

Bütün bunlarla yanaşı hələ Ceyms Vebb kosmik teleskopu layihəsi və NASA-nın 2030-cu illərə planlaşdırdığı bir çox missiyalar da var. Yerdə inşa olunmaqda olan bir sıra başqa teleskoplardan da bəhs etmək lazımdır. LSST kimi ağır qurğular teleskopların gücünü 20 dəfə artırmaqla, keyfiyyətcə yüksək səviyyədə və ən əsası daha çox sayda kosmik cismlərin qeydə alınması işinə əvəzsiz töhfə verəcəklər. Potensial yaşayış üçün əlverişlilik daşıyan planetlərin hansında atmosferin mövcud olduğu, onun tərkibini öyrənmək, yadplanetli mikroorqanizmlər əgər varsa, molekulyar səviyyədə hansı struktur elementlərindən təşkil olunduqları və kainatın qədim dövrlərindəki proseslər kimi mövzular uzun müddətdir insan beynini yoran suallara cavab gətirə bilər və biz nəhayət kainatın haradan çıxdığını, həyatın nə olduğunu və niyə bu zəngin hadisələrin məhz bizim başımıza gəldiyini anlamış olarıq.

Hubble-dan dəfələrlə güclü və dözümlü yeni otuz metrlik GMT və ELT teleskoplarından da danışmaq olardı. Amma bu aysberqin görünən zirvəsi belə çox böyükdür. Ümumən yaxın gələcəkdə baş verməsi gözlənilən hadisələrə kənardan nəzər yetirdikdə görürük ki, proqres təkcə bir sahə ilə məhdudlaşmayıb, bütün elm sahələrini maraqlandıracaq. Bu hədəflər adi bir kosmik zərrəciyin ələ keçirilməsi qədər yaxın, başqa bir planetin məskunlaşdırılması kimi isə uzaq ola bilər, lakin bütün bunları birləşdirən bir məsələ hər birisinin gec ya tez mümkün olacağıdır. İnsan kainatla bağlı həqiqətləri öyrənmə yolunda bu suallarına cavab axtarışındadır: Kainat nədir? Niyə hər şey məhz belədir? Burada bizdən başqa kimlər var? Hər şeyin sonu necə olacaq? NASA-nı təmsil edən Tomas Zarbuhenin dediyi kimi: "Bu qabaqcıl missiyalar sayəsində kainatı nəyə görə araşdırdığımızı anlayırıq. Bu, sivilizasiya miqyasında bir elmdir. Əgər bunu etməsəydik, NASA olmazdıq".

Təkcə NASA deyil, bütün digər milli və beynəlxalq elmi təşkilatlar 30 il bundan əvvəl yaşamış nəslin suallarına cavab verir. Eyni zamanda bəzi cavabları bu günədək axtarmağı davam etdirir. Maraqlı bir nüans da var. Kainat və yaşadığımız dünyanın əsas qanunları haqqında getdikcə daha çox məlumat əldə edirik. Lakin məlumat əldə etdikcə beynimizdə bir o qədər artıq yeni məlumat üçün boşluq yaranır. Şanslıyıq, çünki elmi kəşflərin edildiyi ən yaxşı dövrdə yaşayırıq. Kainat hələ indilərdə işıqlanmağa başlayır.