İşıq niyə bu qədər sürətlidir?
İşığın sürəti saniyədə 300000 kilometrdir.
Bu Eynşteynin məşhur E=mc2 düsturundakı c ilə göstərilən sabit vahiddir. Bu düsturda “E” ulduzlardakı termo nüvə reaksiyalarında maddə enerjiyə çevrildiyi zaman ortaya çıxan enerjini ifadə edir. Əgər işıq az bir fərqlə daha sürətli olsaydı, termo nüvə reaksiyaları zamanı indiki halından on minlərlə qat daha çox enerji istehsal olunacaqdı. Belə vəziyyətdə də ulduzların nüvələrindəki enerji daha tez bitəcək və kainatımız milyonlarla il əvvəl qaranlığa qərq olacaqdı. Bəs işıq az bir fərqlə indikindən daha yavaş olsaydı, nə baş verərdi?
Belə vəziyyətdə kainatın başlanğıcından etibarən yaranan genişlənmə prosesi çox yavaş sürətlə baş verəcəkdi və kainat cazibə qüvvəsinin təsirindən xilas ola bilməyərək çökəcəkdi. Yəni hər iki vəziyyətdə də həyatın mövcud olması qeyri-mümkün olacaqdı.
İşığın dalğa uzunluğundakı nizam
Gözlərimiz kainatdakı işığın sadəcə qısa dalğa uzunluğunda olanlarını qəbul edərək görməmizi təmin edir. Mikroskop, teleskop kimi bir çox vasitələr gözlərimizə və qəbul edə bildiyimiz işığın quruluşuna uyğun olaraq yaradılmışdır. Əgər işıq fərqli xüsusiyyətlərdə olsaydı, mikroskop, ya da teleskop kimi funksiyaları olan cihazları yaratmaq qeyri-mümkün olardı. Gözümüz Günəşdən yayılan işıq növünü qəbul edə bilən quruluşda yaradılmışdır. Çox güclü olan görünən işığın nisbətən qısa dalğa uzunluğunda hərəkət etməsi onun bizim qəbul edə bilməyimiz üçün bioloji cəhətdən uyğun olduğunu göstərir. Gözlərimizin yaxın infraqırmızı şüaları qəbul etməsinin heç bir əhəmiyyəti olmazdı. Belə vəziyyətdə daima diqqətimiz yayınacaqdı. Çünki istilik yayan hər əşya o dalğa uzunluğunda işığı əks etdirərdi.
Əgər infraqırmızı şüaları görə bilsəydik, içində olduğumuz otaq bütünlüklə işıq saçardı. Çünki gözün özü də isti olduğu üçün infraqırmızı şüalar yayardı. Şübhəsiz ki, belə bir vəziyyət dünyanı yaşanılmaz hala çevirərdi. Görünən işığı yaradan rəngarəng işıqlar müxtəlif dalğa uzunluğuna sahibdirlər. Bu işıqların dalğa uzunluqları santimetrin milyonda 75 ilə 39 arasında dəyişir.
XX əsrin məşhur elm adamlarından biri olan Isaac Asimov işığın dalğa uzunluqlarındakı bu həssas nizamın əhəmiyyətini belə açıqlayır:
“Dalğa uzunluqlarının qısa olması olduqca əhəmiyyətlidir. İşıq dalğaları düz xətt boyunca uzanaraq və kəskin kölgələr yaradaraq ətrafımızdakı adi cisimlərdən daha kiçik quruluş yaradır. Qarşılarına çıxan cisim dalğa uzunluğundan daha böyük olmadığı təqdirdə, o cisimləri əhatələyib içinə ala bilir. Məsələn, bakteriyalar işığın bir dalğa uzunluğundan belə daha böyükdür. Beləliklə, işıq onları mikroskop altında dəqiqliklə müəyyən edə bilir.” (Isaac Asimov, Asimov’s Guide to Science, (Türkçe baskı: Asimov Bilim Rehberi, E Yayınları, 1986, s. 485)
Görünən işığı meydana gətirən işıqların dalğa uzunluğu indiki kimi qısa olmasaydı, nə sahildəki bir qum dənəsini, nə də mikroskoplarla mikroorqanizmləri görə bilərdik.
Görə bilməyimiz üçün yaradılan kölgələr
İşığın çox xüsusi dizayna sahib olduğunun əsas göstəricilərindən biri də onun azlığında ortaya çıxan kölgələrdir. Gündəlik həyatda kölgələrin cisimləri dərk etməyimizdə çətinlik yaratdığını düşünürük. Halbuki kölgələr qavraya bilməmizdə rol oynayan təməl ünsürdür. Onlar olmasaydı, cisimlərin ölçüləri haqqında fikir sahibi olmaz, hətta onları heç dərk etməzdik.
Əgər tünd, açıq kölgələr olmasaydı, ətrafımızdakı bütün görüntülər eynilə Apollo kosmos gəmisinin astronavtlarının Ay səthindəki görünüşlərinə bənzəyərdi:
Üzərinə düşdüyü yeri qaranlığa qərq edən tünd kölgələr və yalnız monoton aydınlıqdakı səthlər olardı. Uca Rəbbimiz qullarına lütf etdiyi bu neməti bir ayədə belə bildirir:
“Göyləri və yeri yaradan, zülmətləri və nuru var edən Allah’a həmd olsun!” (Ənam surəsi, 1)
Zərbəmi, yoxsa sahilə vuran dalğalarmı?
Görəsən bizim üçün dünyanı, daha doğrusu, yaşadığımız hər yeri görünən edən işığın xüsusiyyətləri nələrdir?
Bu suala cavab tapmaq istəyən alimlər illərlə araşdırmalar aparsalar da, dəqiq bir nəticəyə gəlməyiblər. İşıq mövzusunda müzakirə edilən əsas məqam işığın foton adlı hissəciklərin meydana gətirdiyi bir zərbə şəklində, yoxsa dalğalar halında yayıldığıdır.
Kobud bir bənzətmə ilə desək, işıq bir yerdən başqa bir yerə zərbələr kimi, yoxsa sahilə vuran dalğalar kimi hərəkət edir?
İşıq bəzən eynilə hovuza atılan bir daşın su səthində yaratdığı dalğalar kimi yayılır, bəzən də sanki maddi hissəcik xüsusiyyəti daşıyıb pəncərə şüşəsinə vuran yağış damcıları kimi fasiləli zərbələr halında müşahidə edilir. Bu qeyri-adi vəziyyət sadəcə işığa deyil, atomun əsas hissəciklərindən biri olan elektrona da aiddir. Elektron da həm maddi, həm də dalğa xüsusiyyətlərinə sahibdir. Bu vəziyyət elm dünyasında böyük bir qarışıqlığa səbəb olmuşdur.
Bu qarışıqlıq məşhur Nəzəri Fizika Professoru Richard P. Feynmanın sözləri ilə belə həll edilmişdir:
“Elektronların və işığın necə hərəkət etdiyini artıq bilirik. Necə hərəkət edirlər? Hissəcik kimi davrandıqlarını desəm, yanlış olar. Dalğa kimi davrandıqlarını desəm, yenə yanlış olar. Onlar özlərinə xas, bənzərsiz şəkildə hərəkət edirlər. Texniki olaraq buna "kvant mexaniki davranış forması" deyə bilərik. Bu daha əvvəl gördüyünüz heç bir şeyə bənzəməyən bir hərəkət növüdür... Bir atom yayın ucundan asılmış yellənən ağır cisim kimi hərəkət etmir. Kiçik planetlərin orbitlər üzərində hərəkət etdikləri miniatür bir Günəş sistemi kimi də hərəkət etmir. Nüvəni əhatə edən bir bulud və ya duman təbəqəsinə də çox bənzəmir. Daha əvvəl gördüyünüz heç bir şeyə bənzəməyən bir şəkildə hərəkət edir. Ən azından sadələşdirə bilərik. Elektronlar bir mənada fotonlar kimi davranırlar. İkisi də “qəribədir”, amma eyni şəkildədir. Necə davrandıqlarını dərk etmək dərin xəyal gücü tələb edir. Çünki izah etməyə çalışdığımız şey bildiyimiz hər şeydən fərqlidir.” (Richard Feynman, The Character of Physical Law, Türkçe baskı: Fizik Yasaları Üzerine, TÜBİTAK Yayınları, s. 149-150)
Alimlər elektronların bu hərəkətini heç bir şəkildə izah edə bilmədikləri üçün buna yeni bir ad qoyublar: "Kvant Mexaniki Hərəkəti".
Bu məqamda görünən mükəmməlliyi professor Feynman “...özünüzə daima “Axı bu necə ola bilər?” deyə sual verməyin. Çünki bütün səyləriniz əbəs yerədir. İndiyə kimi heç kimin xilas ola bilmədiyi çətin vəziyyətə düşərsiniz. Bunun niyə belə olduğunu heç kim bilmir.” sözləri ilə açıqlamışdır. (Richard Feynman, The Character of Physical Law, Türkçe baskı: Fizik Yasaları Üzerine, TÜBİTAK Yayınları, s. 151)
Ancaq Feynmanın bəhs etdiyi “çətin vəziyyət” əslində elə deyil. Burada bəzilərinin çətinliyə düşmələrinin səbəbi ortada aydın dəlillər olmasına baxmayaraq, bu möhtəşəm sistemlərin və tarazlıqların üstün bir Yaradıcı tərəfindən yaradıldığı həqiqətini qəbul edə bilməmələridir.
Halbuki vəziyyət olduqca açıqdır:
Allah kainatı bənzərsiz, qüsursuz tarazlıqlardan asılı edib yoxdan yaratmışdır. Heç cür anlaya, dərk edə bilmədikləri bəzi elm adamlarının hər dəfə “Axı bu necə ola bilər? deyə özlərinə verdikləri sualın cavabı hər şeyin yaradıcısının Allah olduğu və hər şeyin Onun yalnızca “Ol” deməsi ilə mövcud olduğu həqiqətidir.”
Allah bu həqiqəti bir Quran ayəsində belə bildirir:
“Göyləri və yeri icad edən Odur. O, bir işi yaratmaq istədikdə ona ancaq: “Ol!”– deyər, o da olar.” (Bəqərə surəsi, 117)
