Fizika fani sohasidagi 2020-yilning eng katta voqealari

2020-yil murakkab kelganiga qaramay, fizika fani sohasida bu yilda ham e’tiborga molik yirik ilmiy voqealar sodir bo‘ldi va anchayin kashfiyotlar qilindi. “Daryo” Sciencealert nashri 2020-yilda fizika sohasida amalga oshirilgan eng katta ilmiy kashfiyotlar haqida e’lon qilgan maqolani tarjima tariqasida taqdim etadi. 

10. Bum!

Koinotda qachonlardir sodir bo‘lgan eng qudratli kuchli portlashni olimlar 2016-yilda aniqlagan edi. Aslida, o‘sha portlash bundan 390 million yil avval sodir bo‘lgan. Yerda dastlabki to‘rt oyoqli maxluqlar endi-endi quruqlikka chiqib kela boshlagan o‘sha paytda Ilon eltuvchi yulduz to‘dasiga qora tuynuk kuchli zarba bilan koinotda navbatdagi yirik portlashni keltirib chiqargan.

2020-yilda astronomlar o‘sha tadqiqotdagi ma’lumotlarni qaytadan sinchiklab tekshirib chiqdi va bu portlash naqadar katta va qudratli bo‘lganini hisoblab berdi. Aniqlanishicha, o‘sha portlash besh karra 10⁵⁴ joul energiya quvvatiga ega bo‘lgan ekan! Taqqoslash uchun aytish mumkinki, bunday portlash quvvati Somon yo‘lidagi barcha 300 milliard yulduzlarning hammasini va yana bir necha galaktikani parchalab tashlash uchun yetarli bo‘ladi.

9. Yulduzlar xaritasi

Yulduzlararo sayohatga chiqmoqchi bo‘lsangiz, unda sizga koinot xaritasi zarur bo‘ladi. 1,8 milliard kosmik obyektlarning joylashuvini mukammal o‘rganib chiqqan Yevropa kosmik agentligining Gaia rasadxonasi shunday sayohatga chiqmoqchi bo‘lganlar uchun mukammal yulduzlar xaritasini shakllantirdi. Xaritada uzoq va yaqin yulduzlar, asteroidlar, kometalar va boshqa ko‘plab narsalar mujassamlashgan.

Siz galaktikamizdagi obyektlarning 0,5 foizi haqidagi spektr, tezlik va boshqa ko‘plab parametrlar haqida bilib olmoqchimisiz? Omadingiz keldi! Gaia ma’lumotlari asosida olimlar 1 600 dan ziyod ilmiy maqolalar chiqarib bo‘ldi. Astronomlar yana uzoq yillar mobaynida Gaia ma’lumotlar bazasi bilan ishlashda davom etadi. Qizig‘i shundaki, yig‘ilgan ma’lumotlarning o‘rganilmagan qismi hali juda ko‘p (99,5 foiz).

8. Afsona vafot etdi

2020-yilda zamonaviy fizika fanining eng yirik namoyondalaridan bo‘lgan mashhur olim – Dayson Frimen vafot etdi. Beqiyos tasavvur potensialiga ega bo‘lgan ushbu shaxsni ilmiy-ommabop nashrlarda ko‘p bora tilga olingan “Dayson sferasi” tushunchasi orqali ko‘pchilik yaxshi taniydi.

Dayson sferasi bu shunday xayoliy megastruktura bo‘lib, unga ko‘ra, qandaydir favqulodda o‘ta taraqqiy etgan giper-ilg‘or sivilizatsiya o‘zining o‘ta zamonaviy narsalari uchun zarur bo‘lgan energiya ehtiyojlari uchun o‘zining markaziy yulduzi energiyasidan to‘liq yuz foiz foydalana oladi deb qaraladi. Hozircha astronomlar bizning galaktikamizda ham, boshqa galaktikalarda ham birorta Dayson sferasini aniqlamadi. Lekin Frimenning orzusi hali barhayot.

7. Venerada hayot alomatlari aniqlandi. Keyin esa bu inkor qilindi

Bu gap haqiqat bo‘lib chiqishi uchun juda kuchlilik qilardi: jahannam singari muhitga ega bo‘lgan Venerada bulutlarining yuqori qatlamlarida hayot mavjud bo‘lishi ehtimoli haqidagi qat’iy tasdiqlar yuzaga chiqayotgandi. Gap, Yer sharoitida anaerob bakteriyalar tomonidan chiqariladigan va o‘ziga xos qo‘lansa hidga ega bo‘lgan kimyoviy modda – fosfin haqida borayotgandi.

Olimlarning mulohazalariga ko‘ra, Venerada aniqlanganchalik miqdordagi fosfinni ishlab chiqarilishi uchun havoda uchib yuruvchi mikroorganizmlarning katta populyatsiyasi mavjud bo‘lishi lozim deb o‘ylangandi. Lekin keyingi tahlillar shuni ko‘rsatdiki, Venera atmosferasida kuzatilayotgan fosfin miqdori, aslida, olimlar o‘ylaganidan ancha oz ekan. Ba’zi tahlil namunalarida esa hatto fosfin mavjudligi ehtimoli inkor etildi ham va buni sistema xatoligi bo‘lgani aytildi.

6. FRB radiochaqnashlar manbayi topildi

FRB – tezkor radiochaqnashlar bo‘lib, ushbu qiziq va yuqori energiyali signallarning manbayi astronomlar uchun bir necha o‘n yillardan beri jumboq bo‘lib kelayotgandi. FRB – bu juda tezkor va katta quvvatli radiosignallar bo‘lib, chastotasi keskin sakrashlar bilan o‘zgarib turadi va osmonning har turli taraflaridan kelishi mumkin. Shu sababli, bunday signallarning manbasini aniqlash juda mushkul.

Va nihoyat, 2020-yilda astronomlarga bu borada omad kulib boqdi. Ular o‘zimizning shundoqqina orqa kosmik ko‘chamizda FRB radiosignallari manbasini aniqladi. Keyingi kuzatuvlar esa ushbu signallar manbasini ko‘rsatib ham berdi. U fanda magnetar deb nomlanadigan, o‘ta kuchli magnitlangan yulduzning yadrosi ekan. Aftidan, magnetarlar ba’zi-ba’zida o‘zida tutib turgan energiyaning o‘ta katta miqdorini sochib yuboradi va shu jarayonni biz Yerdan turib, radionurlanishlarning tezkor chaqnashi sifatida ko‘rar ekanmiz.

5. Marsda namlik bor

Marsda suyuq suv bor ekan. Qizil sayyorada suv bor-yo‘qligi masalasi o‘n yillar mobaynida astronomlarni qiziqtirib kelar edi. Chunki qayerdaki suv mavjud bo‘lsa, o‘sha yerda hayot mavjud bo‘lishi uchun potensial bor bo‘ladi. Astronomlarning 2020-yilda qilgan eng katta shov-shuvlaridan biriga ko‘ra, Marsda bir emas, naq to‘rtta suyuq suvli ko‘l mavjud emish!

Bu ko‘llar katta ehtimol bilan sho‘r suvli bo‘lsa kerak. Va ular Marsning janubiy qutb qalpog‘idagi muzlagan karbonat angidrid muz qatlamlari ostida yashirinib yotibdi. Bu ilmiy natija hozircha aniq tasdiqlangani yo‘q va shuning uchun Marsdagi ko‘lga cho‘milgani borgani shoshmay turing.

4. Uyga olib ketish

2020-yil fizikada Quyosh sistemasi yili bo‘ldi, deyish mumkin. Bu yili uchta kosmik missiyalar koinotdagi obyektlar tuprog‘i va jinslaridan namuna olib, ularni Yerga yuborishga muvaffaq bo‘ldi.

Xususan, NASA ishga tushirgan OSIRIS-REx apparati Bennu asteroidiga yetib bordi va undan shu darajada ko‘p material yig‘diki, hatto u namunalarni solish uchun o‘rnatilgan konteynerdan toshib ham ketdi. Yaponiyaning “Xayabusa-2” missiyasi ham Ryugu asteroidiga yetib borib, undan namuna olib Yerga qaytib olib kelishga ham ulgurdi. Xitoyning Chane-5 Oy moduli ham Oyga qo‘nishga va uning tuprog‘idan namuna olib Yerga jo‘natishga muvaffaq bo‘ldi.

3. Ulkan qora tuynuk

Vaqt va fazo uyg‘unligining mavjlanishidan iborat bo‘lgan gravitatsion to‘lqinlardan foydalangan holda astronomlar tomonidan qora tuynuklarning to‘qnashuvini kuzatilishi, shu paytgacha matbuotda yoritishga arziydigan ko‘lamda emasdi.

2020-yilda astronomlar hozirgacha aniqlangan eng katta to‘qnashuv haqida ma’lumot berdi. Unga ko‘ra, massasi bizning Quyosh massasidan 85 karra katta bo‘lgan bir qora tuynuk bilan yana Quyoshdan 66 karra katta massaga ega bo‘lgan boshqa qora tuynukning to‘qnashuvidan bu ikkalasining o‘ta ulkan yangi qora tuynukka birlashuvi sodir bo‘ldi. Natijada massasi Quyoshdan 142 karra katta bo‘lgan yanada katta qora tuynuk vujudga keldi. Quyosh massasiga to‘qqiz barobar keladigan massa miqdori esa sof energiyaga aylanib ketdi.

2. Xona haroratida ishlaydigan o‘ta o‘tkazgich

O‘ta o‘tkazgichlar juda nozik bo‘ladi. Kvant mexanikasining o‘ziga xos g‘alati qoidalariga ko‘ra, muayyan sharoitlarda elektronlar bir-biri bilan o‘ta yaqinlashib, juftlik hosil qilishi va hech qanday energiya yo‘qotmagan holda harakatlanishi mumkin. Bu esa elektr tokini hech qanday qarshiliksiz, cheksiz uzatish imkonini bildiradi.

Afsuski, o‘ta o‘tkazgichlar ishlashi uchun fiziklar o‘ta past haroratlarni hosil qilishlariga to‘g‘ri kelar edi. 2020-yilda esa tadqiqotchilar xona haroratida ham o‘ta o‘tkazgich bo‘la oladigan (atigi 15 darajada ham!) modda kashf qilinganini ma’lum qildi. Buning uchun esa Yer yadrosidagi kabi bosim sharoiti kerak bo‘lar ekan.

1. Mana o‘sha COVID–19

Yangi turdagi SARS-CoV-2 koronavirusi atigi ikki oy ichida butun dunyo bo‘yicha tarqalib ulgurdi va pandemiya darajasiga chiqib, insoniyatni shoshirib qo‘ydi. Lekin biz unga o‘zimizdagi eng kuchli qurollardan biri bilan – vaksinalarni qo‘llash orqali qarshilik qilyapmiz.

Zamonaviy vaksinalar virusning o‘ziga xos nozik bir joyini – hujayraga kirish uchun qo‘llaydigan bog‘lovchi oqsilini mahv qilishga mo‘ljallangan. COVID–19’ga qarshi urushdagi eng birinchi qadamlardan biri ushbu oqsilning strukturasini (xaritasini) aniqlash edi. Tadqiqotchilar bu ishni fizikada kriogen elektron mikroskopiya deb nomlanadigan usulni qo‘llash orqali uddalashga muvaffaq bo‘ldi. Natijada virusning mazkur oqsilining aniq xaritasi olindi. Bu xaritadan foydalangan holda vaksina ishlab chiqaruvchilar uning o‘ziga xos nozik jihatlarini nishonga olishi mumkin bo‘ladi va bu orqali bizning immun sistemamiz uchun kurashda ustunlik beradi.

Muzaffar Qosimov tayyorladi.