საკითხავისასარგებლო

10 ყველაზე ლამაზი ექსპერიმენტი

ce6a7ab73470
გაზეთში The New York Times გამოქვეყნდა ნიუ-იორკის უნივერსიტეტის ფილოსოფიის ფაკულტეტის თანამშრომლის რობერტ კრიზის (Robert Crease) და ბრუქხევენის ნაციონალური ლაბორატორიის ისტორიკოსის სტონი ბრუკის (Stony Brook) სტატია, რომლებმაც ამერიკის ფიზიკოსებს შორის ჩაატარეს გამოკითხვა, რომ ფიზიკის მეცნიერების არსებობის მთელი ისტორიის მანძილზე განესაზღვრათ ათი ულამაზესი ექსპერიმენტი. და აი, მათ მიერ დასახელებული ათი ულამაზესი ექსპერიმენტი:

1. ელექტრონების დიფრაქცია ხვრელებზე.

1961 წელს გერმანელი ფიზილოსის კლაუს იონსონის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტი, რომელშიც მან დაამტკიცა, რომ სინათლის დიფრაქციისა და იტენფერენციის მოვლენები აგრეთვე მართებულია ელემენტალური ნაწილაკების კონებისათვისაც. იონსონის ექსპერიმენტმა პრაქტიკულად გაიმეორა ორი საუკუნის წინანდელი თომას იუნგის ექსპერიმენტი, მხოლოდ სინათლის სხივის ნაცვლად გამოყენებული იყო ელექტრონების ნაკადი. ასეთი ექსპერიმენტის შედეგები ნაწინასწარმეტყველები იყო xx საუკუნის დასაწყისში ალბერტ აინშტაინისა და მაქს პლანკის მიერ.

2. გალილეის ცდები ვარდნილ სხეულებზე.

გალილეიმ პირველმა გაარკვია, რომ მძიმე და მსუბუქი სხეულები ერთი და იგივე სიმღლიდან ქვევით ერთდროულად ვარდებიან. ამ წინაწარმეტყველების შემოწმებისათვის გალილეო გალილეი პიზის დახრილი კოშკიდან ერთი და იმავე მომენტში აგდებდა 80 კგ მასის ქვემეხის ჭურვსა და გაცილებით მსუბუქ 200 გ მასის სასროლი იარაღის ტყვიას. ორივე სხეულს დაახლოებით ერთნაირი გარსედინის ფორმა ჰქონდა და დედამიწას ერთდროულად აღწევდა. მანამდე ბატონობდა არისტოტელეს თვალსაზრისი, რომელიც ამტკიცებდა, რომ სიმაღლიდან მსუბუქი სხეულები უფრო ნელა ვარდებიან, ვიდრე მძიმეები. (შენიშვნა: გალილეის მტკიცება უფრო ზუსტად მართებულია სხეულების ვაკუუმში ვარდინისას).

3. ელექტრონის მუხტის განმსაზღვრელი მილიკენის ცდა.

ამერიკელი ფიზიკოსის, ნობელის პრემიის ლაურეატის რობერტ მილიკენის ცდა, რომელშიც განსაზღვრული იყო ელექტრონის მუხტის სიდიდე. ექსპერიმენტში უშუალოდ შესწავლილი იყო კონდენსატორის ელექტრულ ველში დამუხტული ზეთის წვეთის ყოფაქცევა. კონდენსატორის შემონაფენებს შორის რენდგენის სხივების განათებით შეიძლება ჰაერის მსუბუქად იონიზება და წვეთის მუხტის შეცვლა. მილიკენმა დაადგინა, რომ წვეთის მუხტი იცვლებოდა დისკრეტულად ერთი და იგივე e სიდიდით.

4. სინათლის დისპერსია პრიზმაში.

ინგლისელი ფიზიკოსოს ისააკ ნიუტონის ექსპერიმენტი, როდესაც მან მინის პრიზმაში გაატარა მზის სხივები. ამ ექსპერიმენტის საფუძველზე ისააკ ნიუტონმა გაარკვია, რომ თეთრი სინათლე რთულია და მრავალი მდგენელისაგან შედგება: წითელი, ნარინჯი, ყვითელი, მწვანე, ცისფერი, ლურჯი და იისფერი (მიიღება შვიდი მდგენელი ფერი, თითოეულს მონოქრომატული ფერი ეწოდება).

5. სინათლის დიფრაქცია ხვრელებში.

თომას იუნგის ექსპერიმენტი. ორ ერთმანეთთან ახლოს განთავსებულ ვიწრო ხვრელში სინათლის სხივების გატარების შემდეგ, მან შენიშნა, რომ მიღებული გამოსახულება თანაბრად კი არ იყო განათებული, არამედ შედგებოდა ნათელი და ბნელი ზოლების მონაცვლეობისაგან. ასე იქნა აღმოჩენილი ინტენფერენციის მოვლენა, რომელმაც დაამტკიცა სინათლის ტალღური ბუნება. ზედა ანიმაციაზე ნაჩვენებია ინტენფერენციული სურათის ცვლილების ხასიათი ხვრელებს შორის მანძილის ცვლილებისას. ქვედა ანიმაციაზე ნაჩვენებია ინტენფერენციული სურათის ცვლილების ხასიათი ხვრელების სიგანის ცვლილებისას მათ შორის მანძილის შეუცვლელად.

6. გრავიტაციული მუდმივას განსაზღვრის ჰენრი კავენდიშის ექსპერიმენტი.

ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჰენრი კავენდიშმა განსაზღვრა, თუ რამდენად დიდია ორ ობიექტს შორის მიზიდულობის ძალა. ამისათვის მან გამოიყენა ანიმაციაზე სქემატურად ნაჩვენები დანადგარი. შედეგად საკმაოდ ზუსტად იქნა განსაზღვრული გრავიტაციული მუდმივა, რამაც პირველად კავენდიშს მისცა საშუალება განესაზღვრა დედამიწის მასა.

7. დედამიწის რადიუსის განსაზღვრის ერასტოთენეს ექსპერიმენტი.

ერასტოთენე კირენსკელის ექსპერიმენტი ერთერთია უძველეს ექსპერიმენტებს შორის. დედამიწის რადიუსის სიგრძე განსაზღვრა ალექსანდრიის ბიბლიოთეკის ბიბლიოთეკარმა ერათოსტენემ, რომელიც ცხოვრობდა მესამე საუკუნეში ჩვენს ერამდე. (მისი შედეგი იყო 6300 კმ, რაც თანამედროვე მნიშვნელობაზე 5%-ით ნაკლებია). ქალაქ სიენაში (ახლანდელი ასუანი) ზაფხულის მზებუდობის დროს შუადღისას მზე იმყოფება ზენიტში და საგნებს ჩრდილი არ გააჩნიათ (მზის სხივები ჭის ფსკერს ვერტიკალურად ანათებს). იმავე დღეს და დროის იმავე მომენტში სიენადან 5000 სტადიით დაშორებულ ჩრდილოეთით მდებარე ქალაქ ალექსანდრიაში მზე ზენიტიდან გადახრილი იყო დაახლოებით 7o-ით. ეს სრული წრის (360o) დაახლოებით 1/50 ნაწილს შეადგენს, აქედან მიიღება, რომ დედამიწის ეკვატორის სიგრძე 250 000 სტადიას (1 სტადია დაახლოებით 150-დან 190 მეტრამდეა) უდრის.

8. გალილეის ექსპერიმენტი დახრილ სიბრტყეზე მგორავი ბირთვით.

გალილეიმ გამოიყენა დახრილი სიბრტყე შუაში გლუვი ღარით, რომელზეც აგორებდა ბრინჯაოს ბირთვებს. წყლის საათით (კლეფსიდრა) ის ინიშნავდა დროის განსაზღვრულ ინტერვალს და აფიქსირებდა ამ დროში ბირთვების მიერ გავლილ მაძილებს. გალილეიმ დაადგინა, რომ დროს ინტერვალის ორჯერ გაზრდისას ბირთვი ოთხჯერ მეტ მანძილზე გორდებოდა (ე. ი. აღმოჩნდა, რომ დამოკიდებულება კვადრატულია). ამით უარყოფილი იქნა არისტოტელეს აზრი, რომ ბირთვების სიჩქარე მუდმივი იქნებოდა.

9. a-ნაწილაკების გაბნევის რეზერფორდის ექსპერიმენტი.

ინგლისელი ფიზიკოსის, ნობელის პრემიის ლაურეატის ერნესტ რეზერფორდის ექსპერიმენტი, რომლის საფუძველზეც დადგენილი იქნა ატომის აგებულება (სტრუქტურა). ოქროს კილიტაში ალფა ნაწილაკების გაბნევის შესწავლით რეზერფორდი მივიდა დასკვნამდე, რომ ატომების მთელი დადებითი მუხტი თავმოყრილია მათ ძალიან მასიურ და კომპაქტურ ცენტრში. ხოლო, უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები (ელექტრონები) მოძრაობენ ამ ბირთვის გარშემო. ეს მოდელი ძირფესვიანად განსხვავდებოდა იმ დროისათვის ფართოდ აღიარებული ტომსონის ატომის აგებულების მოდელისაგან, რომელშიც ატომის დადებითი მუხტი თანაბრად იყო განაწილებული ატომის მთელ მოცულობაში, ხოლო ელექტრონები გაბნეული იყო მასში. ცოტა მოგვიანებით რეზერფორდის მოდელმა ატომის აგებიულების პლანეტარული მოდელის სახელწოდება მიიღო (ის მართლაც წააგავს მზის პლანეტარულ სისტემას: მძიმე ბირთვი – მზე, ხოლო მის გარშემო ელექტრონები – პლანეტები.

10. ფუკოს ქანქარა.

1851 წელს ფრანგი ჟანა-ბერნარ-ლეონ ფუკოს მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტი. ფრანგმა ფიზიკოსმა პარიზის პანთეონის (ტაძრის) თაღის წვეროზე დაკიდებული, 67 მეტრი სიგრძის ქანქარას გამოყენებით, ექსპერიმენტულად დაამტკიცა დედამიწის ბრუნვა თავისი ღეძის გარშემო. მსგავსი ქანქარა ჯერ კიდევ რამდენიმე ხნის წინ შეიძლებოდა გვენახა სანკტ-პეტერბურგის ისააკის ტაძარში. ზედა ანიმაცია გვიჩვენებს ქანქარას ტრაექტორიას იმ შემთხვევაში, როდესაც ის გადახრილი იყო კიდურა მდებარეობაში და შედეგ იყო გაშვებული. რამდენადმე განსხვავებული ტრაექტორია მიიღება, როდესაც ქანქარა მოდის მოძრაობაში წონასწორობის მდებარეობაში ხანმოკლე ბიძგით. ამ შემთხვევას შეესაბამება ქვედა ანიმაცია.

მსგავსი ამბები

Back to top button