Салыстырмалы теориясы - оңай түсіндірмесі

"Teк eкі шekcіз зaттap бap: ғaлaм жәнe aқыmaқтық. Біpaқ мeн ғaлaм тypaлы ceнімді eмecпін".

"Салыстырмалылық теориясына математиктер кірісе бастағаннан бері мен оны енді өзім түсінбейтін болдым."- Альберт Эйнштейн

E=mc2 формуласы мен Эйнштейннің салыстырмалық теориясын естімеген адам кемде-кем. Ал, енді осы формуланың таңғажайып тағдыры жайлы не білесіз? Онда кеттік, алдымен салыстырмалық теорияны өте қарапайым тілмен түсіндіріп көрейік.

Мысалы, жолмен бір көлік жүріп бара жатсын делік, ал оның үстінде ұлу болсын, ол ұлу өзінің өте жай табиғатына сай қозғалып бара жатсын делік. Енді осы ұлудың көлікке қатысты жылдамдығы тым баяу болатындығына таласыңыз жоқ шығар?! Ал ұлудың жолға қатысты жылдамдығы әлдеқайда жылдам, себебі ұлудың жылдамдығына көлік жылдамдығын да қосу керек. Демек, нысан (объект) жылдамдығын есептегенде осы нысан қай тұстан бақыланып тұр, сол ескеріледі.

Енді, келесі бір мысал ғарыштағы ғарыш кемесі қозғалысын алатын болсақ, оның қозғалыс кезінде шығаратын жарық сәулесінің жылдамдығы ғарыш кемесіне де, тіпті қозғалмай тұрған денелерге қатысты тең болады екен. Парадокс. Бұл қалай? Себебі, бұл жерде кеңістік уақыт бірігіп кетті. Шын мәнінде уақыт әртүрлі жүреді. Марвел туындыларының сүйікті сюжетіне айналған уакыт кеңістігі (пространство времени, врменное пространство) түсінігі. Міне, тап осы уақыт кеңістігі құрылымын зерттейтін теория АРНАЙЫ САЛЫСТЫРМАЛЫҚ ТЕОРИЯСЫ деп аталады. Эйнштейн өзінің ұлы теориясын жариялағаннан бері жүргізілген тәжірибелер кеңістік пен уақыт, шындығында да, объектілердің қозғалыс жылдамдығына байланысты әр түрлі болатындығын растады. Бұл теорияның қызық салдары бар, егер қандай да бір объект жарық жылдамдығымен немесе соған жақын жылдамдықпен қозғала бастаса оған уақыт баяулай бастайды, оған қоса объект қысқарады, есесіне массасы артады. Яғни, әдеттегі КЛАССИКАЛЫҚ МЕХАНИКА заңдарына бағынбай оның аясынан шығып кетеді. Осы арнайы салыстырмалық теориядан ЖАЛПЫ САЛЫСТЫРМАЛЫЛЫҚ ТЕОРИЯСЫ шығады. Оның негізіне уақыт кеңістігінің гравитация әсерінен деформацияға ұшырауы жатыр. Мысалы, биік көп қабатты үйді алатын болсақ, оның ең жоғарғы қабатындағы адамдар үшін төменгі қабаттағы адамдарға қарағанда уақыт белгілі бір мөлшерде жылдам өтеді. Бұл дәлелденген. Жалпы теория 1952 жылы пион атты бөлшектердің көмегімен дәлелденіп шықты. Айтпақшы, бағанадан бері жарық жылдамдығы деп жатырмыз, оның шамасы неге тең екенін білесіз бе? Жарық жылдамдығы 300 000 км/сек.

Жалпы, Эйнштейн жай сөзбен айтқанда, ол алпауыт орасан зор энергияның жасырылған жерін көрсетті. Қайда? Массада! Бір-бірімен байланысы жоқ деп есептеліп келген екі түрлі әлем арасын жалғайтын туннельді Эйнштейн тапты. Гений физик теориясына сәйкес, материалдық дененің жылдамдығы артып, жарық жылдамдығына жақындаған кезде оның массасы да артады. Яғни нысан неғұрлым тез қозғалса, соғұрлым ауыр болады. Жарық жылдамдығына жеткен кезде дене массасы, сондай-ақ оның энергиясы шексіз болады. Демек, дене неғұрлым ауыр болса, оның жылдамдығын арттыру соғұрлым қиын болады; шексіз массасы бар денені жылдамдату үшін шексіз энергия қажет, сондықтан материалдық нысандар үшін жарық жылдамдығына жету мүмкін емес. Оған қоса ол ғаламда ешқандай дене жарық жылдамдығынан артық жылдам қозғала алмайтынын түсінді. Бұл жай сан емес, физикалық шек деп біліңіз. Енді біздің мақсатымыз барынша қарапайым түсініндіру болғандықтан - қысқаша осы. Себебі одан әрі қазбалай түссек кезінде 10 шақты ғалымдар басын қатырған КВАНТТЫҚ МЕХАНИКА, ҚАРА ҚҰРДЫМ (ЧЕРНАЯ ДЫРА) тақырыбы бар. Иә, иә... Киноларда көрсететін уақыт машинасында адамдар уақыт кеңістігінде ғайып болған біртүрлі бір фигуралардың ішінде жүреді ғой, міне сол, тап өзі. 

Ал, енді неміс физигі жаңа физика ашып қана қоймай, қарапайым адамдардың өмірін өзгерткен осынау атақты теориясын Нобель комитеті он жыл бойы не үшін қабылдамады екен? Соған тоқталып өтейік. Эйнштейнге Лоренц, Планк, Бор, Камерлинг-Оннес сияқты ірі ғалымдар қолдап дауыс берсе де, комитет мүшелері сыйлық беруге батылы жетпеуінің басты дәлелі - салыстырмалылық теориясының сол кезде эксперименталды түрде расталмауы. Себебі Нобель сыйлығы "әлдеқайда маңызды ашулар мен жаңалықтар" үшін берілуі керек. Соңында бір жас ғалым дипломатиялық шешімі арқасында ("егер Эйнштейнге Нобель сыйлығы берілмесе, онда кімге беріледі" деген даурықпа көбейе бастады) 1921 жылы Эйнштейн өзінің басқа "Фотоэлектрондық эффект теориясы" үшін Нобель сыйлығына ақыры ие болды. Ал салыстырмалылық теориясының өз басы ресми түрде марапатсыз қалды.

Білген бе едіңіз? Міне, қызық! Нобельге келіп түскен материалдар жалпы тек 50 жылдан кейін ғана жария болады, оған дейін құпия күйінде сақталады. Демек, Эйнштейннің қанша рет Нобельге ұсынылып, кім қолдадаы, кім қарсы болғанын тек 1987 жылы ғана белгілі болды. Олардың егжей-тегжейін талдамай-ақ қояйық, ғалымдар да адам баласы пенде ғой, олар да қателеседі деп қоя салайық.