Dünyanın Yaşını Necə Bilirik?
"Dünya 4,5 milyard yaşındadır" deyimi kitablarda yazılmış bir məlumat kimi görünür. Lakin əsl sual budur: bunu haradan bilirik? Cavab radioaktivlik elmindən gəlir.
1911-ci ildə Yeni Zelandiyalı alim Ernest Rutherford Kembricdə radioaktivliyin məntiqi üzərində düşünürdü. Hər şey 1896-cı ildə Bekkerelin kəşfindən başlamışdı: Bekerel bir mineralı işıqlanmamış fotofilm üzərinə qoymuş, ertəsi gün filmin ekspozisiya olunduğunu görmüşdü. Işıq yox idi, amma film yanmışdı. Bunun səbəbi taşdan çıxan şüalandırma idi — bu fenomenə Bekerel "radioaktivlik" adını verdi; yəni "uzaqdan fəal".
Radioaktivlik nədir? Atom öz daxilindən daim hissəciklər "göndərir": alfa hissəcikləri (2 proton + 2 neytron, yəni helium nüvəsi), beta hissəcikləri (elektron) və qamma şüalanması. Bu hissəciklər atomdan ayrıldıqca atom özü başqa bir elementə çevrilir. Məsələn, uran tədricən qurğuşuna çevrilir.
Bu çevrilmənin sürəti laboratoriyada ölçülə bilər — buna "yarım ömür" deyilir. Bir qayanın daxilindəki uran miqdarı ilə qurğuşun miqdarını ölçsən, həmin qayanın nə vaxt yarandığını hesablaya bilərsən. Məhz bu üsulla:
- Avstraliyanın qərb hissəsi, Meron bölgəsindəki zirkon mineralı: 4 milyard il
- Kanadanın qalxanındakı qayalar: 4,3 milyard il
- Yer kürəsinin ümumi yaşı: 4,5 milyard il
Zirkonun xüsusi əhəmiyyəti var: 1000 dərəcə sentiqdərəcəyə qədər dözümlü olduğundan onun yaşı çox etibarlı hesab olunur.
Kainatın Yaşı: 13,7 Milyard Il
Kainatın yaşı Yer kürəsindən daha qədimdir — təxminən 13,7 milyard il. Bu rəqəmi haradan bilirik?
Hubble teleskopunun kəşf etdiyi "qırmızıya sürüşmə" (red shift) hadisəsi bunu izah edir. Döpler effektinə görə bir cisim sizdən uzaqlaşırsa, ondan gələn işığın dalğa uzunluğu artır — tayf qırmızıya doğru sürüşür. Bütün qalaktikalar bizdən uzaqlaşır — yəni kainat genişlənir. Bizə gələn ən uzaq işıq 13,7 milyard il əvvəl yola çıxmışdır. Deməli, biz bu məsafəni "görürük" — Big Bang-ə yaxın bir anı müşahidə edirik.
Lakin burada önəmli bir məsələ var: kainat yalnız genişlənmir, həm də sürətlənərək genişlənir. Bu o deməkdir ki, cazibə qüvvəsi genişlənməni dayandırmır. Bunun səbəbi hələ tam aydın deyil — bu, fizikçilərin "qaranlıq enerji" adlandırdığı sirli güclə bağlıdır.
Big Bang-dən Əvvəl Nə Var İdi?
Stephen Hawking deyirdi ki, Big Bang-dən əvvəl mütləq heçlik var idi. Amma Milad öncəsi Milet filosofu Anaksimandros çox əvvəl fərqli bir şey demişdi: "Esas maddə — apeyron, yəni sonsuzdur; nə başlanğıcı var, nə də sonu." Müasir fizika yavaş-yavaş bu fikrə yaxınlaşır: bəlkə kainat sonsuzdan gəlir, sonsuza gedir.
Günəş Sisteminin Yaranması: Toz Buludundan Planetlərə
Kainat yarandıqda nə baş verdi? Hidrogen atomları səpələndi. Bu hidrogenlər bir araya gəldi, sıxıldı, milyonlarla dərəcə istiliyə çatdı — və nüvə sintezi başladı. Hidrogenin yanması helium, heliumun yanması karbon, sonra silisium, nəhayət dəmir atomlarını yaratdı. Dəmirə qədər olan bütün elementlər ulduzların daxilində yaranır.
Yanacağı bitən ulduz öz çəkisi altında çöküb supernova kimi partlayır. Bu partlayış uran, plutonium kimi ağır elementləri meydana gətirir və kainata səpələyir. Toz buluduna çevrilən bu elementlər tədricən toplanmağa başlayır — kiçik fırlanma hərəkəti ilə. Bir zərbə aldıqda dövrə başlayan toplanma böyüyür, disk əmələ gəlir, planetlər yaranır.
Günəş sistemimiz də belə yaranıb: Günəş mərkəzdə, ətrafında toz və qaya buludları toplanmağa başladı. Bir-birinə çarpan, bəziləri birləşən, bəziləri Günəşə düşən planetlər... nəhayət sabit yörüngələrdə qalan planetlər qaldı.
Ayın Sirli Yaranışı: Böyük Toqquşma Nəzəriyyəsi
Ayın necə yarandığı sualı uzun müddət cavabsız qalmışdı. 1976-cı ildə alimler Alister Cameron və William Ward inqilabi bir hipotez irəli sürdülər: Theia toqquşması.
Nəzəriyyəyə görə, Yer kürəsinin ilk formalaşma dövründə eyni yörüngədə Theia adlı bir protoplanet yaranmışdı (Yunan mifologiyasında Ayin anası). Hər ikisi böyüdükcə cazibə qüvvəsi artdı, Theia'nın yörüngəsi qeyri-sabit hala gəldi — və o, Yerə çırpıldı.
Bu toqquşmada:
- Theia'nın nüvəsi Yerin daxilinə girdi
- İki planetin mantiyası kainata səpələndi
- Bu maddələr Yerin ətrafında toplandı
- Təxminən 131 dəqiqə sonra müstəqbəl Ay parçaları əmələ gəlmişdi
Nəzəriyyənin güclü sübutu: Ay nümunələri Yer süxurlarının izotop tərkibi ilə demək olar ki, eynidir. Həm də Ayın demir nüvəsi yoxdur — çünki o yalnız Yerin mantiyasından ibarətdir.
Su: Həyatın Açarı
Uzun müddət elmdə "Ayda su yoxdur" və "Yerin mantiyasında su yoxdur" deyilirdi. Hər ikisi yanlış çıxdı.
Caltech-dən Professor George Rossman kristal qüsurlarını araşdırarkən — mineralların atom qəfəsindəki "xətalarda" — hidroksil ionlarının, yəni suyun izlərinin gizləndiyini kəşf etdi. Nəticə: Yerin mantiyasında bütün okeanların həcminə bərabər, hətta 8 dəfə artıq su ola bilər.
Ay üzərindən qaz çıxışları müşahidə edildi. "Ölü" zənn olunan Ay düşündüyümüzdən daha canlıdır. Su var ola bilər.
Suyun əhəmiyyəti nədir? Çox sadə: 1 milyonda 50 su mövcudluğu bir qayanın deformasiya müqavimətini 10 dəfə azaldır. Su olmadan levha tektonikası olmaz. Levha tektonikası olmadan zəlzələ, vulkan, dağ əmələ gəlməsi — heç biri olmaz. Su həyatın deyil, Yerin özünün "qanı"dır.
Həyatın Başlanğıcı: Oksigen Fəlakəti
Yer formalaşdı, su var oldu — amma həyat necə başladı?
600-800 milyon il əvvəl ilk mürəkkəb orqanizmlər — stromatolit adlanan karbonu fiksə edən mikroorqanizmlər — dünyanın sahil xəttlərini bürüdü. Onlar karbondioksidi udub oksigen istehsal etdilər. Bu, Yerin ilk ekoloji fəlakəti idi.
Oksigen o dövrün bakteriyaları üçün zəhər idi. Külli miqdarda canlı məhv oldu. Eyni zamanda stromatolitlər o qədər çox karbondioksit uddu ki, atmosferdə istilik effekti zəiflədi və buz dövrü başladı — bütün dünya dondu. Ekvator ətrafında yalnız kiçik canlı "cibləri" qaldı.
Lakin vulkanlar dayanmır. Levha tektonikası dayanmır. Tədricən karbondioksit yenidən atmosferə doldu, dünya isinməyə başladı. Buz dövrü sona çatdı. Və bundan sonra — 530 milyon il əvvəl — gəldi Kembri partlayışı.
Kembri Partlayışı: Həyatın Coşması
530 milyon il əvvəl qəfildən fosil sayısı sıçrayışla artdı. Buna "partlayış" deyilir, lakin əsl partlayış fosilləşmə idi: canlılar qabıq qazandı, qabıqlı canlılar isə asanlıqla fosilləşir. Müxtəlif quruluşda heyvancıqlar meydana çıxdı — bugünkü heyvanlara bənzəyənlər də, heç nəyə bənzəməyənlər də.
Sonrakı dövrlərdə ardıcıl kütləvi yox olma hadisələri baş verdi. Hər geoloji dövrün — Kembri, Ordovisyen, Silur, Devon, Karbon — özünəməxsus fosil növləri var. Bu növlər elə qəti olaraq ayrılır ki, geoloji qatı tapdıqda "bu ammonit fosili buradadır, deməli bu Trias-Lias sərhədidir" demək mümkündür.
Təkamül: Darwin-dən Əvvəl Və Sonra
Təkamül nəzəriyyəsi yalnız Darwin ilə başlamadı. Orta əsrlər İslam alimi Cahiz "Kitab al-Hayavan" əsərində təkamülün ilk izlərini xatırladan müşahidələr qeyd etmişdi — Darvin-dən əsrlər əvvəl.
Darwin'in etdiyi: mövcud olan canlıların içindən hansının sağ qalacağını izah edən təbii seçmə mexanizmini tapdı. Amma canlıların necə yarandığını bilmirdi.
Bu sualı cəmiyyətin diqqətindən uzaqda, Brunn (indiki Brno, Çexiya) şəhərindəki bir monastırda yaşayan keşiş Gregor Mendel həll etdi. Noxudları çarpazlaşdırıb nəsil qanunlarını kəşf etdi — genetikanın əsasını qoydu. Hollandalı Hugo de Vries isə mutasiya anlayışını ortaya çıxardı: gözlənilmədən baş verən ani genetik dəyişikliklər.
Mendel + mutasiya + Darwin = müasir təkamül nəzəriyyəsi. Bu sintezi Julian Huxley "Modern Sentez" adlı əsərində formalaşdırdı.
Elmin Ortaq Mülkiyyəti
Elm nə Qərbin, nə Şərqin — hamının ortaq mülkiyyətidir. Yunanlar əsas qoydular. Müsəlman alimlər — Xarəzmi (cəbr, alqoritm), Bəttani, Biruni — bu binaya öz daşlarını qoydular. Avropalılar daha sonra bu mirası irəli apardılar.
Professor Fuat Sezgin ömrünü Müsəlman elmini sənədləşdirməyə həsr etdi — 17 cild öz yazdığı kitab, 1200 cild topladığı nəşrlər. Frankfurtdakı müzeyi bu mirasın şahididir.
Elmin inkşafı üçün kim etsə etsin — Çinli də, Meksikalı da, Müsəlman da, Avropalı da — elm elmdir.
Professor Celal Şengör ilə söhbətdən hazırlanmış məqalə