Физиканинг буюк кашфиётлари: Гендрик Лоренц, Питер Зееман
Бу рукнда берилаётган Нобель мукофоти совриндорлари тўғрисидаги маълумотларимизни нидерландиялик физиклар Гендрик Лоренц ва Питер Зееманларга бағишлаймиз. Улар иккинчи бўлиб бундай мукофотга 1902 йилда сазовор бўлишган.
Гендрик Лоренц (1853-1928)
Нидерландиялик буюк физик, классик электрон назариясининг асосчиси, 1902 йил иккинчи Нобель мукофоти Питер Зееман билан магнетизмнинг нурланиш жараёнига таъсирини тадқиқ қилганлари учун берилган.
Лоренц 6 ёшида мактабга боради. У синфнинг энг яхши ўқувчиларидан бири эди. 1866 йили Олий фуқаролик мактабида ўқий бошлайди. Ёшлигиданоқ у кучли хотирага эга бўлиб, немис, француз ва инглиз тилларини ўрганиб олади. Лейден университетига киришдан олдин юнон ва латин тилларини ўрганади. Лоренц математика ва физика фанларини ўрганишда ажойиб иқтидор кўрсатади. У 1870 йилда Лейден университетига ўқишга киради. Бу ерда Лоренцга университетнинг астрономия ўқитувчиси, профессор Фредерик Кайзер устозлик қилади. У Лоренцнинг келгусида машҳур назариётчи физик бўлиб етишишида муҳим роль ўйнайди. Лоренц университетда Жеймс Максвелнинг илмий ишлари билан яқиндан танишиб чиқади. Максвелнинг “Электр бўйича трактат” асари билан танишар экан, бу асарни янада ривожлантириб, моддаларнинг электр ва магнит хоссаларига асосан электр зарядини ташувчилар, электронлар таъсир қилиши эканлиги ғоясини олға суради. Бу мавзуга бағишланган диссертациясини 1875 йилда муваффақият билан ҳимоя қилади. 25 ёшга кирганда Лоренц Лейден университети назарий физика кафедрасининг профессори бўлади.
Электрон назарияни ривожлантиришда унинг биринчи катта қадами 1878 йилда ёруғликнинг дисперсия ҳодисасини тушунтириб бериш бўлди. 1880 йилда Людвиг Лоренц билан параллел равишда атомлар, молекулалар ва ионлар электрон қутбланишларининг моддалар синдириш кўрсаткичи билан боғланишини ифодаловчи Лоренц-Лоренц формуласини берди. Лоренц 1881 йилдаёқ Қироллик фанлар академияси аъзолигига сайланади.
Шу йилнинг бошларида Алетта Лорени исмли аёлга уйланади ва унинг хотини Гендрикнинг унумли ижодий ишларига барча қулайлик ва имкониятларни яратиб беришга ҳаракат қилади.
Лоренцнинг илмий ишлари статистик физикага, электродинамикага, нурланиш назариясига, оптика ва атом физикасига бағишланган эди. Лоренц Майкельсон-Морли тажрибалари натижаларини тушунтириб беради. Катта тезлик билан ҳаракатланувчи жисмлар ўлчамининг қисқариши тўғрисида гипотезани олға суради. 1895 йили унинг ҳаракатдаги жисмларнинг электр ва магнит хоссалари назариясига бағишланган биринчи китоби нашрдан чиқади.
1892 йилда олим спетрал чизиқларнинг магнит майдонида ажралиб кетиш назариясини ишлаб чиқади. 1990 йилда Лоренц маъруза қилиш учун биринчи марта Парижга боради. Бу ерда бўлиб ўтган физикларнинг Халқаро конгрессида у ўша вақтнинг етакчи физиги деб тан олинади. Лоренц бу конгрессда ўзининг 30 йилдан ортиқ вақтда ишлаб чиққан электрон назарияси тўғрисида маъруза қилган эди.
1902 йили магнит майдонида атомлар спектрал чизиқларининг ажралиб кетиши тўғрисидаги Зееман эффектининг назариясини ишлаб чиққани учун Нобель мукофотига сазовор бўлди. 1904 йили Лоренц томонидан ҳозирги вақтда Лоренц алмаштиришлари деб аталувчи координата алмаштиришлари қоидасини ишлаб чиқилди. Унгача Галилей алмаштиришлари деб аталувчи координата алмаштиришлари қоидаси мавжуд эди ва бу қоидалар ёруғлик тезлигидан анча кичик тезликлар билан ҳаракатланувчи жисмлар ёки бошқача қилиб айтганда Ньютон механикаси учун ўринли бўлар эди. Лоренц алмаштиришлари эса тезлиги ёруғлик тезлигига яқин бўлган жисмлар учун тўғри ҳисобланади. Ўша йилнинг ўзида Лоренц электрон массасини унинг тезлигига боғловчи формулани чиқарди. 1913 йилдан бошлаб ўз вақтида жуда юқори аҳамиятга эга бўлган Тейлер музейининг физика кабинети директори лавозимини бажара бошлайди. Лоренц 5 марта Соловьев конгрессини ташкил этади ва уларга раислик қилади. Бу конгрессларда Лоренц физиклар олдига янги механика яратиш вазифасини қўяди ва уни яратиш йўлларини кўрсатиб кўрсатиб беради. Айнан шу конгрессларда релятивистик квант физикаси асосий элементлари ишлаб чиқилади.
Гендрик Лоренц нафақат назарий физика билан шуғулланган. Шунингдек, у турли мамлакатлар олимларини бирлаштиришга интилган, уларнинг ўқитувчилик фаолиятларига ҳам катта эътибор қаратади. У нафақат ўз мамлакатида, шунингдек, бошқа мамлакатларда ҳам катта обрўга эга бўлган олим эди.
Шу ерда Лоренцнинг мавжуд адабиётларда этибордан четда қолдирилиб келинадиган бир хислатини айтиб ўтмоқчи бўлдик. Бу ҳақда рус физиги Абрам Иоффе ўзининг «Физиклар билан учрашув» китобида ёзишича, Лоренц Максвелнинг электромагнит тўлқинлар тўғрисидаги назариясининг физик моҳиятини унчалик даражада тушунмаган ва бу назарияни тоза математика, ҳеч қандай физик маънога эга эмас, деган фикрда бўлган. Маълумки, ХХ асрнинг бошланиши классик физика тушунчаларининг барбод бўлиши, янги физиканинг квантлар назариясининг бошланиши билан нишонланган эди. Бу нарса Лоренц каби классик физика асосчиларини анчагина тушкунликка олиб келган. Лоренц Иоффе билан бўлган суҳбатда унга «Бугун электромагнит назарияни гапира туриб айтаманки, ҳар қандай эгри чизиқли орбита бўйлаб ҳаракат қилаётган электр энергия нурлантиради. Эртага эса аудиторияга кириб, ядро атрофида айланаётган электрон ҳеч қандай энергияни йўқотмайди, деб айтаманми? Агар мен бир-бирини инкор этувчи фикрларни айтсам, ҳақиқат қаерда бўлади? Биз умуман ҳақиқатни билишга қодирмизми, фан билан шуғулланишнинг маъноси борми?», деб мурожаат қилган.
Лоренц яна ўз фикрини давом эттириб деганки, «Илмий ишнинг объектив ҳақиқатга олиб келишига ишончимни йўқотдим, нимага яшаб келганимни билолмай қолдим. Нега бундан 5 йил олдин ўлиб кетмадим? Ўша вақтда ҳамма нарса менга тушунарли эди». Лоренцнинг норозилик фикрини айтишга сабаб шу бўлганки, ХХ асргача яшаб ижод қилган буюк олимларнинг аксарияти классик физика назариялари камчиликсиз, мукаммал назариялар деб ҳисоблашган.
Буюк физик 1928 йилнинг 4 февралида Харлемда вафот этади.
Питер Зееман (1865-1943)
Нидерландиялик физик 1902 йилда Гендрик Лоренц билан биргаликда магнит майдонининг радиацион нурланишга таъсирини тадқиқ қилишдаги буюк хизматлари учун Нобель мукофотига сазовор бўлган.
Питер Зееман 1865 йилнинг 25 майида Зоннемайр қишлоғида Катаринус Форандинус ва унинг хотини Вильгельмина Ворст оиласида тўғилган. Қишлоғидаги мактабнинг бошланғич таълимини олган Питер ўқишини Зирексей шаҳарчасидаги мактабда давом эттиради. Шундан кийин университетга ўқишга кириш учун Делфтеда икки йил давомида лотин ва грек тилларини ўрганади. Шу даврда унинг фанга бўлган қобилияти намоён бўлади. Ўзи туғилган қишлоқда одат тусига кириб қолган шимолий ёғду тўғрисида мақола ёзади.
1885 йил Питер Лейден университетга ўқишга киради ва у ерда Камернинг-Оннес ва Лоренцлар раҳбарлигида илмий тадқиқотлар олиб боради. Беш йил ўтгач, Лоренцга ассистент бўлиб ишлай бошлайди. Ўзининг Керр эффектини тадқиқ қилишга бағишланган докторлик диссертациясини бажаришда унинг моҳир илмий тадқиқотчи эканлиги намоён бўлади ва 1892 йилда иши учун Нидерландиядаги Гарлен илмий жамиятининг олтин медали билан тақдирланади. Ўша йили ўзининг докторлик диссертациясини муваффақият билан ҳимоя қилади.
1894 йил Зееман Лейден университетининг приват-доценти (штатдан ташқари маърузачи), 1897 йил Амстердам университетига физика бўйича маърузачи сифатида ишга олинади. 1900 йил эса у Амстердам университетининг профессори бўлиб ишлай бошлайди. Бу ерда ўзининг келгусидаги илмий фаолиятини атомлар спектрал ҳолатларини ўрганишга бағишлайди. Ўша пайтда иккита магнито-оптик ҳодиса маълум бўлган.
Унинг бири шотланд физиги Жон Керр томонидан 1895 йилда кашф қилинган бўлиб, унда кутбланган ёруғликка магнит майдонининг таъсири ўрганилган. Керр шуни аниқлаганки, ясси кутбланган ёруғлик магнит кутбидан қайтганда магнит кутбланиш текислигини буриб юборар экан. Иккинчи ҳодиса эса 1845 йилда инглиз физиги ва кимёгари Фарадей тамонидан кашф қилинган бўлиб, унда ёруғлик кучли магнит майдонига киритилган айрим жисмлар орқали ўтганида унинг кутбланишининг бурилиб кетиши аниқланган. 1860 йилларда инглиз олими Максвел электромагнит тўлқинлар назариясини ишлаб чиққан. Бу назарияда Максвел ёруғликнинг электромагнит тўлқинларидан иборат эканлигини кўрсатиб берган ҳамда ёруғлик тезлиги қийматини назарий ҳисоблаб берган. Максвел яратган назария немис физиги Герц томонидан тажрибада тасдиқланган. Герц электрланган контурда электромагнит тўлқинларини ҳосил қилган ва ёруғликнинг тарқалиш тезлигининг қийматини аниқлаган. Бу қийматнинг Максвел назарий аниқлаган қийматга мос келишини тасдиқлаган.
Лоренцнинг электрон назариясига кўра, нурланишнинг спектрал чизиқлари ташқи электр ва магнит майдонларда кенгайиб бориши ҳамда ажралиб кетиши керак бўлади.
Зееман 1880-1890 йилларда ёруғликнинг магнит майдони билан ўзаро таъсирлашувини тажриба тадқиқ қилиш билан шуғулланган. У натрий алангасини кучли электромагнит кутблари орасига жойлаштирган. Ёруғликни тор тирқиш орқали ўтказиб, спетроскоп ёрдамида кузатилса, частотанинг ажралиб кетиши ва спектр деб аталувчи рангли чизиқлар туркуми юзага келаши аниқланган. Натрийнинг спектри иккита равшан сариқ чизиқлардан иборат бўлишини Зееман аниқлаган. Зееман томонидан очилган бу кашфиёт “Зееманнинг нормал ёки оддий эффекти”, деб аталди ва бу эффект Лоренцнинг электрон назариясида тўлиқ тушунтириб берилди.
1902 йил физика соҳасидаги Нобель мукофоти Гендрик Лоренцга ва Питер Зееманга “ўзларининг нурланишга магнетизмнинг таъсирини тадқиқ қилишдаги буюк хизматларини тан олиш белгиси” сифатида берилган.
Питер Зееман 1935 йилда истеъфога чиқиб, Амстердам университетини тарк этади ва 1943 йилнинг 9 октябрида Амстердамда вафот этади.
СамДУ профессори Ортиқ ПАРДАЕВ тайёрлади.
