Eksperimental fizika

Fizika – eksperimental fan. Galiley, Nyuton va boshqa tadqiqotchilarning ishlarida uning quyidagi asosiy metodi tasdiqlandi: har qanday nazariyaning bashorati tajribalar bilan tasdiqlanishi kerak. XVII, XVIII va xatto XIX asrlarda ayni bir odamlar ham nazariy analiz o’tkazdilar, ham o’zlarining xulosalarini tajribada tekshirdilar. Biroq XX asrda bilimlarning juda tez to’planishi, texnikaning rivojlanishi, ilmiy-texnika revolyutsiyasi deb ataluvchi barcha narsalar shunga olib keldiki, natijada ham nazariya yaratishga, ham tajribalar o’tkazishga bir odamning kuchi yetmay qoldi.

Fiziklar nazariyotchi va eksperimentchilarga bo’lindi(Nazariy fizika). Albatta, hech narsa istisnosiz bo’lmaganidek, ba’zan nazariyotchi fiziklar ham tajribalar o’tkazishadi, eksperimentchilar nazariya bilan shug’ullanishadi. Lekin yillar o’tgan sari bunday istisnolar kamayib bormoqda.

Hozir eksperimentchilar qo’lida murakkab va qudratli texnika: tezlatkichlar, yadro reaktorlari, yuqori vakuum texnikasi, o’ta sovitish texnikasi va albatta, elektronika mavjud. U tajribalar o’tkazish imkoniyatlarini butunlay o’zgartirib yubordi, buni quyidagi misolda ko’rish mumkin.

Asrimiz boshida E. Rezerford va uning xodimlari o’z tajribalarida rux sulfitli ekran va mikroskop yordamida alfa-zarralarni qayd qilishdi (Atom yadrosi). Har bir zarra ekranga tushganda ekran kuchsiz chaqnagan, uni mikroskopda ko’rish mumkin bo’lgan.

Tajriba oldidan tadqiqotchilar ko’zlarining sezgirligini o’tkirlashtirish maqsadida soatlab qorong’ida o’tirishga majbur bo’lganlar. Sanash mumkin bo’lgan eng ko’p impulslar soni – sekundiga ikkita-uchta bo’lgan. Bir necha minutdan keyin ko’z charchagan.

Hozir esa maxsus elektron asboblar – fotoko’paytkichlar – juda kuchsiz yorug’lik chaqnashlarini sezish va elektr impulslarga aylantirish imkoniyatiga ega. Ular bir sekundda o’n minglab va yuz minglab impulslarni sanashga ulguradi. Faqat sanabgina qolmaydi. Maxsus sxemalar elektr impuls (yorug’lik impulsini takrorlovchi) formasidan foydalanib, energiya, zaryad, hatto zarra xili to’g’risida malumotlar beradi. Bu malumotlar tez ishlovchi hisoblash mashinalari xotiralarida saqlanadi va ularga ishlov beriladi.

Eksperimental fizikaning texnikaga munosabati ikkiyoqlama ekanligini ta’kidlab o’tish kerak. Bir tomondan, fizika hali noma’lum sohalarni, masalan, elektr, atom energiya, lazerlarni ochib, ularni sekin-asta o’zlashtirmoqda va injenerlar qo’liga topshirmoqda. Ikkinchi tomondan, texnika kerakli asboblarni va hatto sanoatning yangi tarmog’ini yaratishi bilan eksperimental fizika tajribalarni o’tkazishda bu asboblardan foydalana boshlaydi. Bu esa uning materiya sirlariga chuqurroq kirib borishiga imkon beradi.

Eksperimentlar o’tkazishning hozirgi zamon vositalari juda katta eksperimentchilar kollektivining ishtirok etishini talab qiladi. Eksperimental tadqiqotlarni shartli ravishda uch qismga bo’lish mumkin: tayyorgarlik, o’lchash, natijalarni ishlab chiqish.

Tajriba o’tkazish g’oyasi tug’ilganda, kun tartibida uni amalga oshirish, yangi qurilmalar yaratish va eskilarini moslash imkoniyati masalasi ko’ndalang turadi. Bu bosqichda o’ta tadbirkorlik bilan ish tutish zarur.

«Men tajriba qanday o’ylanganiga va qo’yilganiga hamisha juda katta ahamiyat berganman. Albatta, aniq, avvaldan o’ylangan g’oyalarga asoslanish kerak; biroq har safar, bu mumkin bo’lgan holda, eksperimentda avval ko’zda tutilmagan hodisalarni kuzatish mumkin bo’lishi uchun juda ko’p ochiq muammolar qolishi kerak» – deb yozgan edi buyuk frantsuz fizigi F. Jolio-Kyuri.

Qurilmalarni loyihalash va tayyorlashda eksperimentchiga maxsus konstruktorlik byurolari, ustaxonalar, ba’zan, yirik zavodlar ham yordamga keladi.

Tayyor asboblar va bloklardan keng foydalaniladi. Shunga qaramay, fiziklar zimmasiga eng mas’uliitli ishlar: eng kamyob va hech qachon hech qaerda qo’llanilmagan uzellarni yaratish vazifasi yuklanadi. Shuning uchun buyuk eksperimentchi-fiziklar hamisha juda malakali injener ham bo’lishgan.

Qurilma yig’ib bo’lingach, tekshirib ko’rish eksperimentlari o’tkazish vaqti keladi. Bu tajribalarning natijalari apparatlarning ishini tekshirish va ularning xarakteristikalarini olishda asqotadi.

So’ngra asosiy o’lchashlar boshlanadi va ular ba’zan juda uzoq vaqt davom etadi. Quyosh neytrinosini kayd qilishda o’ziga xos rekord qo’yilgan. Uni o’lchash 15 yil davom etgan.

Natijalarga ishlov berish ham oddiy ish emas. Eksperimental fizikaning shunday sohalari mavjudki, ularda natijalarga ishlov berishga, masalan, pufak kamerasida olingan rasmlarga ishlov berishga tajribalarning butun diqqat e’tibori qaratilgan bo’ladi. Kameralar dunyodagi eng yirik tezlatkichlardan chiqayotgan dastalarning yo’liga qo’yiladi. Ularda uchib chiqayotgan zarralarning izlarida pufakchalar zanjiri hosil bo’ladi..Iz ko’rinarli bo’lib qoladi va uning fotosuratini olish mumkin bo’ladi. Kamera sutkasiga o’n minglab fotosurat «beradi». Yaqingacha (hozir bu yerga ham avtomatika yordamga keldi) yuzlab laborantlar proyektsion mikroskoplar yonidagi stollarda fotosuratlarni tanlab o’ltirar edilar. Keyin avtomatik qurilmalar va EHM ishga tushardi. Bularning hammasidan keyin tadqiqotchilar kerakli ma’lumotlarni olardilar, grafiklarni tuzar, hisoblarni bajarar edilar.

Rus eksperimentchilari faxrlansa arzigulik ishlarni qildilar. Revolyutsiyadan ilgari Rossiyada bor-yo’g’i bir necha o’n jiddiy ishlaydigan fiziklar bor edi, xolos. Ularning ko’pchiligi moslanmagan binolar va qo’lda yasalgan asbob bilan tekshirishlar olib borar edilar. Shuning uchun P. N. Lebedev (yorug’lik bosimi), A. G. Stoletov (fotoeffekt tadqiqotlari) tomonidan ochilgan dunyo miqyosidagi kashfiyotlarni haqiqiy qahramonlik desa bo’ladi.

Bizning eksperimental fizikaga Sobiq ittifoq davlatining birinchi yillaridagi qiyin sharoitlarda asos solindi. U. A. F. Ioffe, S. I. Vavilov va boshqa orator olimlarning zo’r g’ayrati tufayli yaratildi. Ular eksperimentchi, o’qituvchi, fan tashkilotchilari edilar. Ularning o’quvchilari va bu o’quvchilarning o’quvchilari Vatanimiz fizikasini mashhur qildilar. Vavilov – Cherenkov nurlanishi (Vavilov – Cherenkov effekti), o’ta oquvchanlik, yorug’likning kombinatsion sochilishi, lazerlar – olimlarning faqat yirik kashfiyotlarini sanab o’tishning o’zi ko’pgina sahifalarni to’ldirishi mumkin.

Eksperimental fizikaning rivojlanishi ravon yo’lga o’xshamaydi. Juda ko’p odamlarning mehnatlari tufayli kuzatishlar yig’iladi, tajribalar va hisoblashlar amalga oshiriladi. Ertami-kechmi bilimimiziing asta-sekin o’sishi keskin ko’tarilishga olib keladi. Kashfiyot sodir bo’ladi. Barcha o’rganib qolgan ko’p narsalar boshqacha tus oladi. Yana to’ldirishga, qaytadan ishlab chiqishga, ba’zan, yangi nazariya yaratishga to’g’ri keladi, shoshilinch yangi eksperimentlar amalga oshiriladi. Shuning uchun ko’pgina buyuk olimlar fan yo’llarini toqqa chiqish yo’liga o’xshatar edilar. Bu yul to’g’ri yul bo’lmay, yo’lovchilarni tik yonbag’irlar bo’yicha ko’tarilishga, ba’zan orqaga chekinishga, lekin nihoyat oxirida cho’qqiga chiqishga majbur qiladi. Ana shunda egallangan cho’qqidan yangi cho’qqilar va yangi yo’llar ochiladi.

Ma'lumotlardan nusxa ko'chirish uchun telegram botimizga o'ting!
Telegramda bizga qo'shiling!(TEST!)

yosh-fizik. uz