06 Сәуір, 2016

Америкада «қара ойықтарды» қауыштырған қазақ

545 рет
көрсетілді
15 мин
оқу үшін
BEK_14511916 жылы әйгілі физик Альберт Эйнштейннің салыстырма­лылық теориясына сүйеніп жасаған гравитациялық толқын туралы болжамы араға 100 жыл салып америкалық обсерваторияда дәлелденді. Астрономия ғылымында жаңа ғасыр басталды. Оның көшбасшылары қатарында қазақ физигі Дархан Туенбаев та бар. Әлем ғалымдарын таңғалдырған таңғажайып ғылыми жаңалық үстіміздегі жылдың 11ақпанында дүниежүзіне жария етілді. Ол туралы бізден алдымен сүйінші сұраған «Егемен Қазақстанның» көзіқарақты оқырманы – әл-Фа­ра­би атындағы Қазақ ұлттық уни­верситетінің профессоры, физика-математика ғылымдарының докторы, университеттің механика-математика факультетінің деканы Мақтағали Бектемісов еді. «Бұл жаңалық сіздердің газетте бұдан бірнеше жыл бұрын жарияланған «Эйнштейн» мақаласының («Егемен Қазақстан», 2002 жыл, 2 тамыз, авторы – Сауытбек Абдрахманов) ақырғы нүктесін қойды», деген көңілді профессор: «Ең қуаныштысы – «қара ойықтардың» қауышуын тіркеген ғалымдар арасында біздің Дархан есімді бауырымыз бар», деді. Міне, сол Дархан Туенбаев кеше ғана Алматыға келді. Қазақ ғалымдары мен студенттері алдында алғашқы семинар-тренингін өткізіп үлгерген PhD докторанты, Техас қаласындағы екі бірдей университеттің (!) сту­дентінен сұхбат алудың сәті түсті. – Дархан, алдымен, біздің газет және оның 200 мыңнан астам оқырманы сен үшін және сенің әлемдік ғылымдағы аса ірі ғы­лы­ми жаңалыққа зерттеуші қа­зақ ғалымы ретінде қолұшын бергенің үшін өте қуанышты екенін жеткізгіміз келеді. – Рахмет... – Түсінікті болу үшін оқыр­манға өзіңіз қызмет ететін ғы­лы­ми топ – LIGO (Лазерлік ин­терферометриялық грави­та­ция­лық-толқындық обсерватория) туралы айтып берсең?! – LIGO – 1997 жылы АҚШ-та дүниеге келген өте ауқымды кол­­лаборация, яғни ғылыми қа­уымдастық. «Лайго» – жалғыз Аме­рика құрлығында ғана емес, бүкіл дүниежүзінің осы саладағы ғылыми зерттеушілердің басын ресми түрде біріктіруімен танылған ғылыми ұйым. Обсерваторияны құру туралы идея 1989 жылы туған, ал, 1994 жылы алғашқы грантқа ие болып, бүгінгі обсерваторияның алғашқы қазығын қақты. – Қауымдастыққа қалай кірдің? Оның қабылдау талғамы мен талабы зор болған шығар? – Мен сол коллаборацияның құ­ра­мына кіретін америкалық уни­верситеттің студенті болып шықтым. Сол себепті де, оның аса қиындығы бола қойған жоқ. Техас жазығындағы Рио Гранд университеті (University of Texas Rio Grande Valley) осы коллаборацияның белсенді зерттеу­шілер тобының қатарында жүр. – Обсерватория гравитациялық толқынды анықтаған бойда оны жариялауға асықпаған сыңайлы. Оған не себеп? – 2016 жылдың 11 ақпанында біз алғаш рет қоғам алдында әйгілі гравитациялық толқынды тіркегеніміз туралы ресми мәлімдедік. Ол рас, әйгілі толқынды біздің бақылауымыздағы детекторлар 2015 жылдың 14 қыркүйегінде алғаш рет «жазып алған» еді. Оқиғаны өте құпия жағдайда ұстадық. Себебі, әлем ғалымдарын дүр сілкіндіретін «жүз жылдық» маңызы бар жаңалықты тек қана коллаборацияның құрметті мүшелеріне нақтыланғаннан кейін ғана айту жүктелген. Әрі бұл тосын дыбыстық белгінің нағыз грави­тациялық толқынның өзі екеніне көзімізді түпкілікті жеткізуіміз де керек еді. Сол себепті де, ресми жария ету алдында кеңістіктен келген тосын белгінің болмысы өте мұқият сараптаудан өтті. LIGO-ның құрамына әлемнің 100 университетінен іріктелген зерт­теушілер кіреді. Біз бен сіз тал­қы­­лап отырған жаңалықты сол кол­лаборацияның белгілі дауысқа ие болған құрметті өкілдерінен құралған комитет, сол комитеттен іріктелген жалғыз адам, яғни – спикер ғана жария ете алады. Тәртіп солай. – Ғаламдық жаңалыққа тікелей өзіңнің қатысың барын сезіну қан­дай екен? – Дәл сол сәтте мен әріптесім Нэйдл екеуміз обсерваторияда болғанбыз, әрі дәл осы оқиғаның боларын көптен күткенбіз. Алғашқы сәтте толқынның тіркелгені туралы обсерваторияның ішіндегі телевизиялық жүйе арқылы тікелей көрсетілді. Менің қызметім гравитациялық толқынды анықтайтын детектор құрылғыны калибрлеу. Яғни ол өлшем приборлары техникасының қимылын реттеу деген сөз. Мәселен, электронды өлшем қондырғысы вольттың мөлшерін көрсетеді дейік. Оны сандық өлшемдерге айналдырамын. Ғылыми топ мәлімет нәтижелерін сараптағанда біздің детекторлық айнамыздың бір секунд өлшемінде қанша жиілікке жылжығанын байқауы тиіс. Сол 1000 зерттеушінің ішінде бұл аспектімен айналысатын топтағы он адамның бірімін. 41 – Осы арада жалпы оқырманға кеңістіктегі «қара ойықтарды» («черная дыра») туралы аздаған түсінік беріп өтсең? – Кеңістікте оны ешқандай да қуатты оптикалық телескоп анықтай алмайды. Кеңістіктегі екі «қара ойық» бір-бірімен жанасып иірімге түскенде гравитациялық толқын пайда болады. Жарық сәулесі түзу түскенімен белгілі бір кедергіден майы­сары сөзсіз. «Қара ойықтың» қуат-күші сол – шеңбердегі жарықтың өзі оның өрісінен шыға алмай қалады. Сондықтан, ол ғылымда «қара ойық» аталған. LIGO-ның негізін қалаушы оқымыстылар Кип Торн, Рейнер Вайсс, Роналд Древер мен оның мүдделестері жүз жылдан соң белгі берген «қара ойықтардың» түйісуі арқасында болған гравитациялық толқынды шын мәнінде ғылымдағы үлкен жеңіске балайды. Қазір әлемнің әр бұрышында дәл сол Америкадағы Хэнфорд (Вашингтон штаты) пен 3000 километр жердегі Ливингстон (Луизиана штаты) қалаларындағыдай орасан зор болмағанымен соған ұқсас детектор қондырғылар орнатуға қы­зы­ғушылық танытып отыр. – Сен әлемдік сол жаңалықтың басы-қасында жүрген сәтте Қа­зақстандағы әріптестермен бай­ланысудың орайы келмеді ме? – Өкінішке орай, менің дүние­жүзілік маңызы бар ол обсерватория­да қызмет істейтінімді Қазақстанда ешкім білмейді. Алматыға келген соң әл-Фараби атындағы ұлттық университетте ғалымдармен, студенттермен, өзім бір кезде дәріс алған физ-мат мектебінің оқушыларымен аталған оқиғаға байланысты семинар-тренинг өткіздім. Жүздесуде LIGO туралы, оның қызметі, гравитациялық толқын, біздің кеңістіктен жеткен дыбыстық белгіні детектор арқылы қалай тіркегеніміз туралы айтып бердім. Профессорлардан оқушыларға дейін – барлығы бірдей өте көп қызықты сұрақтар қойды. Бәріне әлімнің жеткенінше жауап бердім. Сол лекциядан соң менімен байланысуға құмартқан азаматтардың саны күрт көбейді... – Физика пәнінен белгілі бір жайт – гравитациялық толқын десе әйгілі физик Альберт Эйнштейн еске түседі... – 1915 жылы Эйнштейн өзінің жалпы салыстырмалылық теориясын ашты. Сәл уақыт өткізіп барып, 1916 жылы ол бұл теорияның ізін түбінде гравитациялық толқын жалғайды деп жазып кетті. Ғаламда осындай толқын бар деп түйді. Жүз жылдан соң ғалымның айтқаны дәлелденді. Оның жалпы салыстырмалылық тео­риясы бойынша айтып кеткенін біздің ұрпақ бүгін дәлелдеп жатыр. Эйнштейн барша физиктердің пірі... – Дархан, сәл шегініс жасайық: детектор тосын дыбыстық белгіні қабылдаған соң ол туралы бірден жария етпей уақыт оздырудың жайы сенімсіздіктен тумаған шы­ғар деген ой мені мазалап отыр? – Коллаборацияның белгілі бір қызмет ережелеріне сәйкес қатаң қойылатын талаптары бар. Онда, тіпті, біздің тосыннан қойылатын сұрақтарға қалай жауап қайтаруымыз керектігі де анықталып қойылған. Біздің қауымдастықтан тыс жүрген мүдделі ғалымдардың өзі «Әлемдік жаңалықтың кешігіп жариялануына не себеп?» деп мазасызданғаны және бар. Оның жауабы былай: мәселен, бұл арада алғашқы тіркелген белгі­мен тұспа-тұс сәтте Жер шарының бір бөлігінде жер сілкінісі болу-болмауының да маңызы бар. Өйткені, біздің сезімтал құрылғымыз олардың бірін де қалт жібермей тіркеп тұрды. Белгілі бір ғылыми топ «лайгоның» қырағылығын тексеру үшін сырттан әдейілеп дыбыстық белгілер жіберуі де әбден мүмкін. Сондықтан да, он сан ғалымдарымыз кеңістікте дәл сол сәтте не болғанын анықтау үшін белгілі параметрлерді өлшеп, зерттеп, бәріне дәлме-дәл көз жеткізуі тиісті еді. Осының барлығы белгілі бір уақыт кезеңін басынан өткізді. Істің жайын өте-мөте мұқият сүзгіден өткізіп, екшеп алғаннан кейін ғана коллаборация спикері Габриела Гон­залестің ұйғарымымен обсерватория директоры Девид Райтзи БАҚ арқылы халық алдына шықты. Әлем жұртшылығын ең соңғы таңғажайып жаңалықпен құлағдар етті. – Тағы бір маза бермей отырған сауал – бұған дейін Эйнштейннің бұл ілімін дәлелдеуге талпынған ға­лымдардың болмағаны ма? – Болған. Ғылымда қандайда бір жаңалық нақты өлшеніп, дәлденген соң ғана жариялыққа ие болатыны бар. Әлгінде айттым ғой, біздің нақты жауабымызды жариялау үшін төрт айдай уақыт кетті. Өйткені, тарихта, ғылымда дейікші, гравитациялық толқынға қатысты түрлі оқиғалар тіркелген. «Қара ойықтардың» бірігуін көзімен «көрген» ғалымдар да бар. 60-шы жылдардың ортасында әйгілі америкалық физик Жозеф Вебер ең алғаш рет сенімге әбден жақын тәжірибе жасаған ғалым. Ол көлемі белгілі өлшемдегі аллюминий цилиндр қондырғы арқылы жасаған тәжірибесінің нәтижесінде гравитациялық толқын жиілігін «ұстағанын» дәлелдеп шыққандай еді. Алайда, көптеген ғалымдар бел­­гілі уақыт арасында ғалымның қондырғысының кеңістік толқыны белгісін тіркеуге қауқарсыздығын анықтап берді. 2014 жылы Халық­аралық BICEP-2 ғалымдар қа­уым­дастығы Жердің полюсінде ор­на­тылған қуатты телескоптың «жазбаларына» сүйеніп өте маңызды мәлімдеме жасады. Онда кеңістік жаратылып, ауқымын кеңейте бас­таған кездегі гравитациялық толқын бел­гілері байқалғаны туралы болжам айтылды. Алайда, қаншама се­­­німді мәліметтер мен қуатты өл­шегіш қондырғылардың көмегіне сүйеніп отырған әлем ғалымдары ол жаңалықты тез арада жоққа шығарды. Тосын дыбыс бар болғаны ғарыш қалдықтарының шуы екен. Біздің «лайгоның» шешімін қазір еуропалық, жапондық, үндістандық, италиялық салалық ғалымдар қауымдастығы мақұлдап отыр. Біз өз мәлімдемемізде, мен ғылыми қауымдастықтың мү­шесі болғандықтан солай айтуға құқылымын, кеңістіктегі екі «қара ойықтың» бірігуі арқылы жерге жеткен белгі-дыбысты өте қағылез айналы детекторлар арқылы тіркеуге алдық деп жарияладық. Қарапайым тілмен жеткізсек – 1,3 миллиард жа­рық жыл бұрын кеңістіктің бір бұрышында сондай бір оқиға өткен, «қара ойықтардың» қауышқан... Соның толқыны бізге 2015 жылдың 14 қыркүйегінде жетті! Төрт айдан соң нақтыланған мәлімет әлемге жария етілді. – О-оо... ал, керек болса... өте күр­­делілеу екен... Оны айтасың, біз кеңістікте талай-талай «қа­ра ойық» қабысып, толқын ұр­ып жатқанынан хабарсыз да шы­ғармыз? – Әлем кеңістігінде ғарыштық апаттар болған, болып та жатады... Біз адамзат ие болған ең қуатты, өте сезімтал қондырғы арқылы соның бірінен ғана жеткен толқынды тапжылтпай ұстадық. Қай кезде өткенін әлгінде айттым... Сөйтіп, ғылымда астрономдар айтып жүрген «қара ойықтар» бірігуінің жиілік мөлшерін айқындадық. Осы оқиға болған тұста Жер бетінде біздің Ханфорд пен Ливингстондағы және GIO-дағы (Германия) үш құрылғы ғана үзіліссіз жұмыс істеп тұрды. Соңғы неміс обсерваториясының дыбыс жиілігін сезіну қуатының арақашықтығы 600 метр болғандықтан, толқынды мүлт жіберуі кәдік. Ал, біздің де­тек­торлардың дыбыс жиілігін ба­қы­лайтын өріс қашықтығы 4 ша­қырымға дейін жетеді. Италиядағы біздің далалық детекторымызға ұқсас обсерватория биыл іске қосылады. Жапондар да жыл аяғына дейін дәл осындай қондырғыны іске қосуға қамданып жатыр. – Дәл қазір LIGO коллаборациясы ғылыми қауымдастығы нендей іспен шұғылдану үстінде? – Қазір үзіліс жасадық. Таяу мезгілде жаңа маусым басталады. Осы арада ғылыми жұмысқа барлығы 14 мемлекеттің университеттері атсалысып жүргенін атап өтуге тиіспін. Соңғы оқиғаға байланысты тарихи дерекке барлығы 1000-ға жуық адамның аты-жөні айшықтап жазылды. Оның ішінде негізгі 10 адамнан тұратын бізде калибршілер тобы бар. – Жеке архивіңдегі суреттеріңді көргенде сені құдды Қаратаудың етегіндегі жазықта отырғандай сезіндім. АҚШ-пен табиғатымыз қандай ұқсас еді?! Ол жерде үп еткен жел мен жүгірген аң, ұшқан құстың табиғи шуы қағілез детектордың дыбыс жиілігінің айнасына «жазылып» қалмай ма? – Иә, ол рас. Ұқсастық көп... Та­биғи тосын дыбыстардың әрқай­сының өз детекторы бар... Олар қа­телеспейді. – 2011 жылдан АҚШ-та тұрып жатқаныңа қарағанда ол елге бо­йың да, ойың да үйренген шығар. Жеке өмірің туралы айтшы? – Әуелі студенттер жатақ­ха­на­сында тұратынмын. Қазір обсер­ваторияның меншігіндегі жайлы пәтердемін. Тамақты көбіне күріш пен картоптан... өзім істеймін, кейде палау пісіремін. Мамам секілді ет аса алмаймын. Уақыт айырмашылығына байланысты Алматымен – үймен, тек сенбі, жексенбі күндері ғана скайп арқылы сөйлесіп тұрамын. Қыдыруға, басқа қалаларға бара беруге уақыт тапшы. Жасым 31-де... – Диссертацияңның тақырыбы? – Тікелей өзім қызмет атқа­рып отырған әлемдік LIGO қондыр­ғыла­рының калибрлеу мәселесі... – Елге қайтатын уақыт белгі­лен­ген бе? – Бәрі де диссертацияның бітуіне және әлемдік жобаның ауқымына бай­ланысты. – Әңгімең үшін үлкен рахмет. Дәм-тұз тартса әлі де кез­десіп сұхбаттасатын жайымыз бар секілді... Іске сәт! Әңгімелескен Талғат СҮЙІНБАЙ, «Егемен Қазақстан».  АЛМАТЫ. LIGO обсерваториясына қатысты суреттер Дарханның өз архивінен алынды. Алматы бөлімшесіндегі суретті түсірген Юрий БЕККЕР.