ŞAHİN ƏHMƏDOV FƏRHAD MİRZƏYEV Elmi-kütləvi əddbiyyat B ak ı

45 Pages·2015·3.01 MB·Turkish

ŞAHİN ƏHMƏDOV
FƏRHAD MİRZƏYEV
Elmi-kütləvi əddbiyyat
B a k ı — 2002
Elrni redaktor: biologiya elmləri namizədi M.Şəfiyev
Rəyçi: fizika-riyaziyyat elmləri doktoru,
professor H.Seyidli
GİRİŞ
Biz heç də həmişə ətrafımızda baş verən fiziki tezahürlərə
fikir vermirik. Halbuki təbiətin «laboratoriyası» həddindən
artıq geniş və müxtəlif, orada baş verən prosesler isə maraqlı,
mürəkkəb və müəmmalıdır.
Günəş şüası bizim hava okeanında, yə'ni atmosferdə baş
verən müxtəlif və rəngarəng təzalıürlərin yaradıcısıdır. Əməli
cəhətdən onlarm bə'zilərinin eyni dərəcəde bizim üçün vacib
Ş.Əhmədov, P.Mirzəyev. «Atmosferdə işıq təzahürləri» - olmamasma baxmayaraq, bütün bu baş verən təzahürləre olan
Bakı, 2002. - 88 səh. maraq heç də azalmır.
Təbiətdə baş verən və bizi əhatə edən bütün rəngarəng tə-
zahürlər havanm və işığın bir-biri ilə qarşılıqlı tə'siri nəticə-
sində yaranır. Güneşin şüası atmosferdə həm səpələnərək,
hem smaraq və həm də əks olunaraq, saysız-hesabsız renga-
rəng effektlər yaradır.
Lakin alimləri bu təzahürlərin təkcə xarici gözəlliyi cəlb
etmir. Kainatm müxtəlif obyektlərindən gələn elektromaqnit
dalğaları, o cümlədən işıq şüası kainatda baş verən hadisələrin
xəbərçisidir.
İşıq şüaları kainatm ana dilidir. Müasir dəqiq elmlərdən
fizikanm, kimyanm, astronomiya, astrofizika, geofizikanm,
coğrafiyanm ve riyaziyyatm inkişafı ile elaqədar olaraq artıq
biz bu dili başa düşə bilirik.
Günəşdən gelen işıq şüası Yerin hava okeanmın quruluşu
Kitabda atmosfer təzahürlerindən olan göy qurşağı, qalo, qütb
və xassələri haqqmda bizə çoxlu «söhbətlər» açır.
parıltılan, miraj və sairə bu kimi maraqlı işıq təzahürlərinin sade
ızahı verilmişdir. Oxuyacağmız kiçik hecmli bu kitab atmosfer təzahürlərin-
Kitab geniş oxucu kütləsi üçün nəzerdə tutulmuşdur. dən olan göy qurşağı, qalo, qütb parıltıları, miraj ve sairə bu
kimi maraqlı işıq təzahürlərinin sade izahmı vermək üçün
yazılmışdır.
Kitab işığm tarix boyu öyrənilməsindən, insan heyatmda
esas rolundan və əsas xassələrindən bəhs edən fəsil ilə baş-
© «Qrant», 2002 lanır.
3
ifəsil* İ Ş IQ
Ikinci fəsildə Yerin lıava okeanı olan atmosfer haqqmda
söhbət açılır, onun əmələ gəlməsi və inkişafı, qaz tərkibi və
qtıruluşu verilir.
İşıq... Bizim gündəlik həyatıraızda onun rolu olduqca bö-
Üçüncü fəsil Günəş şiialarının atmosferdəki dəyişiklik-
yükdür. Həyatı işıqsız təsəwür etmək çox çətindir. Axı, bü-
lərinə həsr edilmişdir.
tün canlıların yaranması və inkişaf etməsində işıq və istilik
Insanın gündüz və gece görməsi, əşyaları parlaqlığma və
müstəsna əhəmiyyət kəsb edir.
rənginə görə fərqləndirməgi, ümumiyyətlə, gözün qəbuledici
Yarandığı ilk vaxtlardan insamn bütün fəaliyyəti (yemək
cihaz kimi formalaşması dördüncü fəsildə çox maraqla oxu-
əldə etməsi, düşmənlərdən qorunması, ov və s.) gündüz işığı
nur.
ilə bağlı olmuşdur,
Kitabm əsasmı təşkil edən beşinci fəsildə atmosferdə baş
Görmə orqanı olan insaıı gözü işığa həssas olduğu üçiin
verən işıq təzahürlərinin sadə izahı verilmiş və bu təzahür-
dünyanın dərk edilməsində işıq əsas vasitədir. Görmə orqanla-
lərin nə qədər rəngarəng, müxtəlif və maraqlı olmaları göstə-
rımız başqa hiss üzvlərimizə nisbətən ətraf aləm haqqında
rilmişdir.
daha çox mə'lumat verir. Belə ki, göy cisimlərindən gələn işıq
Altıncı fəsil səmanın gecə vaxtı işıqlanmasmm səbəbləri
Günəşin, ulduzlarm, planetlərin, Ay və başqa peyklərin hərə-
və onların atmosfer proseslərində oynadığı roldan bəhs edir.
kətlərini və vəziyyətlərini te'yin etməyə imkan verir. Günəş
Sonuncu fəsil havanın aerokosmik üsullarla tədqiqindən
işığı insan orqanizminin xəstəliklərə qarşı müqavimətini artı-
ibarətdir.
rır. İnsanın əhval-ruhiyyesini yäxşılaşdırır.
Işıq təzahürləri olduqca mürekkəb və müxtəlifdir. tşıq
şitaları həm əks olunur, həm smır, onlar bir-birini giicləndirir
və zəifledir, cisimləri qızdırır, elektrik cərəyanı emelə gətirir,
kimyəvi tə'sirlərə malik olur və xestəlikləri sağaldır.
İşığın bütün bu qəribə təzahürləri yüz illər boyu öyrenil-
mişdir.
İJ* İşıq hoqqmda
Işıq nədir? Onun xassələri necedir? Insan hər hansı bir
əşyanı gördükdə xarici aləmdə nə baş verir? Hələ qədim yunan
alimləri bu suallara cavab vermək üçün çox çalışmışlar.
Tarix boyü işığm öyrənilməsi mesələsində dörd nəhəng ad-
dımı xüsusilə qeyd etmək lazımdır. tlk addım yunanlar tərə-
findən atılmış və işığı öyrənən bu sahəyə katoptika (yunanca
güzgü demekdir) adı verilmişdir. Lakin işıq elminin bu sahəsi
özünün ciddi inkişafma XVII əsrin əwəllərində başlamışdır.
Ikinci addımın atılması sınnıa qanunlarmın öyrenilməsi ilə
bağlıdır. Işığm sıııması onun bir mühitdən digərinə, məsələn,
havadan suya və ya şüşəyə (və əksinə) keçdikdə öz istiqamə-
tini dəyişmesi ilə əlaqədardır. İşığı öyrənən bu sahəni uzun
müddet dioptika adlandırdılar. Üçüncü böyük tarixi addım
XIX əsrin əwəllərində edilən kəşf idi. Bu kəşf ondan ibaret
idi ki, işıq şüa şəklində deyil, dalğa şəklində yayılır. Nəhayət,
5
4
XX osrin əwəllərində işığın məşhur kvant nəzəriyyəsi mey- Işığın düz xətt bo-
dana gəldi. Bu nəzəriyyə işığm atomlarla qarşılıqlı əlaqələrini . yunca yayılması alim-
izah etmeye imkan vermişdir. ləri qəti fikrə kətirib
İşığın müasir nəzəriyyəsinə yaxın olan ilk fikri (b.e.ə. çıxardı. Onların fik-
540-cı il) yunan filosofu Pifaqor vermişdir.O, göstərirdi ki, ci- rincə işıq, işıq mənbə-
simlər özlerindən hissəcikler buraxdığma görə, görlinən olur. yinin buraxdığı və
Gözə düşdükdə bu hissəciklər görünen təsvir əmələ gətirir, bircins maddədə düz-
Yüz ildən sonra (b.e.ə. 444-cü il) Empedokl, qəribə də olsa, xətli və bərabər-
təsdiq edirdi ki, görmə hər hansı müşahidəçinin gözünün bu- sür’ətli hərəkət eden
raxdığı görünməz şüalarm olması ilə bağlıdır. Bu şiialar kiçicik zərrəciklər
gözdən çıxdıqda obyekti əhatə edir (şəkil 1). (korpuskullar) selin-
Bir neçə il keçdikdən dən ibarətdir. Gözə
sonra (b.e.ə. 430-cu il) Pla- düşdükdə zərrecikler
ton bir-birinə zidd olan bu işıq tə’siri yaradır.
iki nəzəriyyeni birləşdirmə- İşığm təbietine
ye cəhd göstərdi. 0, hesab olan bu baxış korpııs-
edirdi ki, hər hansı bir ob- kulyar nəzəriyyə adlandı. Onıın əsas tərəfdarlarmdan biri də
yektin görünməsi gözün məşhur ingilis fiziki və riyaziyyatçısı İ.Nyuton idi (1643-
buraxdığı şüalarla, həmin 1727). Optikamn inkişaf tarixində onım rolu misilsizdir.
obyektin buraxdığı şüala- Lakin elə işıq təzahürləri var idi ki, onu korpuskulyar
rm toqquşması ilə bağlıdır. nəzəriyyə ilə izah etmək qeyri-nıümkün idi. Buna misal ola-
Işıq şiialarımn bu fan- raq, işıq şüalarımn kəsişərkən bir-birinə mane olmamasını
tastik nezəriyyəsinə baxma-
göstermek olar, Bu çətinliyi aradan götürmək üçün holland
Şəkil 1 yaraq, Platon məktəbində
fiziki H.Hiigens (1629-1695) işığm dalğa nəzəriyyəsini yarat-
işığm ilk əsas optik qaydası kəşf olundu: işıq düz xətt boyun-
dı.
ca yayılır, işığm düşmə bucağı qayıtma bucağma bərabərdir.
Hügensin fikrincə, Kainat. nazik, mütəherrik ve yüngül
Platonun işıq haqqmda yuxarıdakı baxışına Aristote!
bir mühitlə ~ dünya efiri ilə dolmuşdur, Əgər efirin hər lıansı
(b.e.ə. 350-ci il) zidd çıxdı. 0 nəyin isə gözden şüalanması
bir yeriııdə hissəcik rəqs edərsə (məsələn, işıq mənbəyinin tə’-
fikrini rədd etdi. Əksinə Aristotel göstərdi ki, işıq obyekt ilə
siri ilə), onda bu rəqs bütün qonşu lıissəciklərə ötürülür və
göz arasmdakı mühitin həyəcanlanmasıdır. Bu mühiti o
fəzada mərkəzi ilk hissəcikdə olan böyük sür’ətli efir dalğası
«pollusid» (şəffaf) adlandırdı. Onun fikrincə, obyektin bu
yayılır. Göze düşdükdə bu dalğa görmə te’sirini oyadır.
mühit vasitəsi ilə gözə verdiyi həyəcanlanma işıqdır. Hügənsin bu nəzəriyyəsi işığm interferensiya və difrak-
Bundan əlave, Aristotel atmosfer optikasmm bə’zi maraq- siya hadisələrinin əsasmı təşkil edirdi.
lı təzahürlərini də (məsələn, göy qurşağı və qalo) nəzərindən
1865-ci ildə ingilis C. Maksvel (1831-1879) işığm elektro-
qaçırmadı. Sadəcə olaraq o göstərirdi ki, göy qurşağı Güneş
maqnit nəzəriyyasini yaratdı. Bu nəzəriyyəyə əsasən işıq dal-
şüalarınm yağış damcılarmda əks olunması nəticəsində yara-
ğalarına nıüəyyən enerjiyə malik elektromaqnit dalğaları kimi
nır.
baxılırdı.
Işığın esas xassələrindən biri onun düz xətt boyunca
İşıq dalğası ixtiyarı elektromaqııit dalğası kimi iki vekto-
yayılmasıdır. tşığın bu qanunundan qədim misirlilər sütun və
run rəqsi ilə xarakterizə olunur. Bunlardan biri elektrik gər-
divarları hörərkən istifadə edirdilər. Onlar sütunları elə yer-
ləşdirirdilər ki, gozə yaxm sütundan baxdıqda digər sütunlar ginliyi E , digəri isə isə maqnit induksiyası B vektorudur.
Her iki vektor qarşılıqlı perpendikulyar YOZ ve XOZ
görünməsin (şəkil 2).
müstəvilərində eyni faza ilə rəqs edir (şəkil 3).
6 7
JL B, İştğm mvmmt a&s aMxmum
Onlarm mütləq qiy-
məti Q-dan hər hänsı
nıaksimuma kimi dəyişir. İşığm smması haqqmda ilk fikri irəli sürmüş yunan alimi
İşıq dalğası uzununa dal- Aristotel (b.e.ə. 384-322) qarşıya belə bir sual qoymuşdur ki,
ğadır, yə'ni dalğanm ya- nə üçiin taxta parçası suda smmış görünür (şəkil 4).
yılma sür'əti c hər iki Lakin işığın sınmasının daha dəqiq təsvi-
vektora perpendikulyar- ini Kleomed (b.e.ə.50-ci il) vermişdir. O gös-
dır. Dalğanm eyni fazada tərirdi ki, işıq müəyyən bucaq altmda suya və
rəqs edən iki yaxm nöq- ya şüşəyə daxil olduqda şüalar ikl serhed
təsi arasmdakı məsafə ayrıcında görünən «əyilməyə» və ya «smma-
ya» mə’ruz qalır. Kleomedin aşağıdakı təcrü-
dalğa uzunluğudur. X dal-
bəsinə baxaq.
ğa uzunluğudursa, onda
5,ä şəklindəki fincanda su olmadıqda
£ və B vektorlarınm yastı halqadan çıxan şüalarm heç biri gözə
rəqs tezliyi v = c!\ olar. çatmır. Fincana su tökdükdə çıxan şüalar
Hər şeydən əwəl qeyd etmək lazımdır ki, öyrənəcəyimiz suyun səthində sıııaraq gözə düşür (şəkil 5,b),
atmosfer təzahürleri görünən işıqla bağlıdır. Fincanm dibi elə bil qalxmış və halqa X
Göriinən işığın elektromaqnit dalğalarınm uzunluğu vəziyyətindən U veziyyətinə yerini deyişmiş-
400 nanometrdən, 700 nanometrə kimi məhdudlaşır. Dalğa dir. Kleomed hələ o vaxt qeyd edirdi kl, işıq Şəkil 4
uzunluğü 700 nanometrden böyiik olan şüalar infraqırmızı şüasınm atmosferdə bu cür smması Günəşin üfüqdən aşağıda
şüalar, 400 nanometrdən kiçik olan şüalar isə ultrabənövşəyi olmasıııa baxmayaraq onu görnıəyə imkan verir. Smnıa nəti-
şüalar adlanır (1 nm=10 smm və ya 1 mm=10*nm). cesində (bax: şəkil 5)
XX əsrin əwəllərində fiziklər belə nəticəyə gəldilər ki, adanıa elə gəlir ki,
Nyuton mexanikası və Maksvel elektrodinamikası prinsipial yastı halqa yuxarı
dayişikliklərsiz atom proseslərinə tətbiq oluna bilməz;lər. Bu qalxmışdır, başqa
sahədəki yeni fikirləri alman fiziki M.Plank (1858-1947) irəli sözlə, fincanm dibi
sürdü. yuxarıda göriinür. Bu
Onun nəzəriyyəsinə əsasen, elektromaqnit şüalanmasmın o deməkdir ki, fin-
enerjısi kəsilməz olmayıb, diskret, yə ni ayrı-ayrı porsiyalarla candakı suyun dərin-
buraxılır ve udulur. Plaıık bunlara kvant adı vermişdir. lıyi heqiqətdə oldu-
Kvant nəzəriyyəsi çoxlu sayda təcriıbələrlə təsdiq olundu. ğundan dayaz gö-
Bu nəzəriyyənin köməkliyi ilə işığm tə’siri altmda kimyəvi rünür. EIə buna görə
dəyişməleri, fotoeffekt və lüminessensiya hadisələrini izalı də biz sahildə dayanıb
etmək mümkün idi. Lakin işığm dalğa nəzəriyyəsi ilə təsvir suyun dərinliyini
olunan interferensiya və difraksiya hadisələrini kvant nəzəriy- bilmək istedikdə adə-
yəsi izah edə bilmirdi. tən səhv edirik. Bu
Beləllklə, işığm bu xassələri bir-birinə ziddir, yə’ni işıq ona görə baş verir ki,
ikili xassəyə malikdir. Bir tərəfdən bu, arası kəsilməz elektro- biz şüanın smmasmi
maqnit dalğaları, digər tərəfdən isə arası kəsilən hissəcik unuduruq.
selidir. Şəkil 6 İşıq təzahürlərini
tədqiq edən alimlər arasında məşhur İsgəndəriyyəli astronom
Ptolomeyi də (b.e. 90-160) qeyd etmək lazımdır. Ptolomey ona
Müşahidələr və ölçiilər göstərir ki, düşmə bucağmm istə-
qədər mə’lum olan optik bilikləri və özünün əlavə etdiyi tədqi-
niləıı qiymətlərində düşmə və qayıtma bucaqları bir-birinə bə-
qatları yığıb 130-cu ildə «Optika» adlı traktatını ııəşr etdirdi. rabər olur, yə’ni Z AOC= Z COV.
Bu kitabda görmə nəzəriyyesinə, işığm əks olunnıasma, yastı
Hamar olmayan hər bir səth üzərinə düşən paralel işıq
və sferik güzgülər nəzəriyyəsinə, işığm smmasma baxılırdı. şüalarını bütün istiqamətlərdə əks etdirir (səpeləyir). İ3u
Ptolomey düşme ve ona uyğun sınma bucaqlarım ölçərək
onunla izah olunur ki, bu cur səth bir-birinə nəzərən müxtelif
lazımı qədər qiymetlər aldı, lakin işığm smma qanununıı kəşf
bucaqlar altmda nizamsız yerləşmiş çoxlu sayda kiçik nıüstəvi
edə bılmədi. O, səhv olaraq təsdiq edirdi ki, işıq şüasınm
səthlərdən ibarətdir. Hər bir kiçik riıiistəvi seth ayrı-ayrılıqda
smma bucağı düşmə bucağma mütənasibdir. üzərinə düşən şüanı qayıtma (əks olunma) qanununa göre
XI əsrdə yaşanıış ərəb Olxəzan işığm smmasım tədqiq
miiəyyən istiqamətdə əks etdirir. Lakin bütövlükdə isə onlar
edərək Ptolomeyin əksinə olaraq göstərdi ki, düşmə ve smma
əks olunan şüaları müxtəlif istiqamətlərdə səpələyir.
bucaqları mütenasib deyildir. Bu da öz növbəsində sınrna
qanununun tapılmasma bir təkan idi. Ağ işığm rangterz wjrümxtsı
1621-ci ildə Holland riyaziyyatçısı V.Snellius smma qanu-
nunun düzgün ifadəsini tapdı. O, kəşf etdi ki, hər hansı bucaq
XVII asrin 60-cı illərini Nyutonun məşhur kəşfinə, işığm
altmda (düşmə bucağı) smdırıcı səthə düşən işıq müəyyən
rəngli şüalarınm müxtəlif bucaq altmda smmasma (disper-
bucaq altmda (smma bucağı) smır. Özü də düşmə bucağmm
siya) aid etmək olar. Hələ Nyutondan çox-çox əwəl mə'lum
sinusuııun smma bucağınm sinusuııa olan nisbəti sabit kəmiy-
idi ki, ağ işıq seli şüşə prizmadan keçdikdə ekranda rəngli
yətdir. Bu nisbətin qiymeti materialdan asılı olub, smdırma
zolaq (spektr) yaradır. İşığuı bu xassəsi Leonardo da Vinçiyə,
əmsalı adlanır.
Qalileyə və başqa digər alimlərə mə’lum idi. Onlar bunu şü-
Su üçün bu əmsal 1,33-ə, şüşə üçün 1,5-ə və almaz kris-
şənin nə yol iləse işığa te'sir edib, onıın rəngini dəyişməsi ilə
talı üçiin 2,4-ə bərabərdir. Biz axan çaya baxdıqda onun dibi
izah edirlər.
bir qədər qalxmış, dərinliyi isə azalruış kimi görünür. Bu
Müxtəiif təcrübələr əsasmda Nyuton bu fikrin düzgün ol-
azalma elədir ki, görünən dərinliyin həqiqi dərinliyə olan
mamasını sübut etdi. Ağ işığ mürəkkəb quruluşa malikdir. O,
nisbəti sındırma əmsalımn tərs qiymətinə bərabər olur. Suda
çoxlu sayda rəngli şüalardan ibaretdir. Gündiiz işığınm rəngli
dərinlik 1,33 dəfə azalır, yə'ni həqiqi dərinliyin 3/4 hissəsini
şüalardan ibarət olduğunu ilk dəfə Nyuton göstərdi, O, günəş
təşkil edir. Smma qanununu əyani olaraq 6,a şəklinin köməyi
işığmı prizmadan keçirərək rengli zolaq (spektr) alıb, yeddi
İlə izah etmək olar. Şəkildə MN hava və suyu ayıran sərhəd,
əsas rəngi ayırdı (şəkil 7).
AO bu sərhədə düşən şüa, CD düşmə nöqtəsindən səthə qal-
dırılmış şaqul, OB isə sınan şüadır. Burada AOC bucağı düş-
mə bucağı (a), DOB bucağı isə sınma bucağıdır (y).
Işığm xassələrindən biri də onun əks olunmasıdır. Iki şəf-
faf mühit serhədində işıq müəyyən qədər udulur, müəyyən qə-
dər də əks olunur. Əks olunan işıq enerjisinin düşən işıq
enerjisinə olan nisbəti əks olunma əmsalı adlamr. Bu əmsal
şüanm düşme bucağmdan asılıdır.
Yenə də əyani olaraq işığm bu xassəsini nəzərdən keçirək.
Fərz edək ki, 6,b şəklinde MN güzgü səthi, AO və OB müva-
fiq olaraq düşən və əks olurian şüalar, OC isə düşmə nöqtə-
sindən güzgü səthinə qaldmlan şaquldur. AO şüası ilə OC
şaqulunun əməle gətirdiyi AOC bucağı düşmə bucağı (a), əks Prizma ağ işığı sadə hissələrinə ayırır. Özü de müxtəlif
olunan OB şüası ilə OC şaqulunun əmələ getirdiyi COV bucağı rəngli şüalar prizmadan keçdikdə müxtəlif bucaq altmda smır
isə (p) qayıtma (əks olunma) bucağıdır.
11
10
Nüvə reaksiyaları nəinki yüngül kimyəvi elementlerin nü-
və ekranda spektr əmələ gəlir. Ən az sınan qırmızı, ən çox
vələrinin ağır elementlərin nüvələrinə çevrilməsinə, hətta əsas
sman isə bənövşəyi şüalardır.
elementlerin izotoplarmm yaranmasına da sebəb olur.
Diafraqma vasıtəsile rəngli şüaları ayırıb prizma üzərinə
Günəşin nüvəsinde temperatur 20 milyon dərəcəye çatır.
yönəldən Nyuton ənıin oldu ki, belə şüalar artıq sadə hissələrə Buna görə buradakı protonlar lazımı qədər böyük kinetik
ayrxlmır. Bu cür şüaları o monoxromatik (yunanca «eyni enerjiyə nıalik olur. Onlar elektrik itələmə qüwəsini dəf edə-
rəngli») şiıalar adlandırdı. rək, ağır kimyəvi elementlərin nüvəsine keçir.
Monoxromatik şüalanmada işıq dalğası özünə ınəxsus Güneş əsasən hidrogendən ibarət olduğu üçün onun nüvə-
müəyyən tezliklə rəqs edir. Digər tərəfden Nyuton müəyyən sində yüksek enerjili sərbəst protonlarm sayı çoxdur. Başqa
etdi ki, her bir monoxromatik şüanm özünə məxsus bir elementlərin nüvəleri ilə toqquşaraq onların çevrilmələrine sə-
xarakteristikası vardır ki, o da onun sındırma əmsalıdır. Nyu- beb olur. Dəqiq hesablamalar və hemçinin laboratoriya şə-
ton ağ işığın mürəkkəb olmasını axıra kimi sübut etmək üçün raitində təbii yolla alman reaksiyalarm müqayisəsi Güneşdeki
monoxromatik şüalarm qarışığmdan ağ işığı aldı. atom enerjisinin dörd hidrogen atomunun bir helmm atomuna
Ümumiyyətlə, smdırma əmsalı işığm və nıaddənin keyfiy- çevrilmesi nəticəsində ayrıldığmı sübut edir.
yətindən asılı olan çox nıürəkkəb xarakteristikadır. Buna biz Bu nüvə çevrilməleri nəticəsində külli miqdarda nüvə
sonrakı fəsillərdə bir daha əmin olacayıq. enerjisi ayrılaraq onun səthinə keçir və oradan da dünya fə-
zasma şüalanır. Bu enerjinin ancaq çox cüz’i hissəsi Yerə
L4. Yer ttmriıwfa imjot mmnMıji gəlir. Güneş şüaları vasitəsilə Yerə gələn istilik demək olar ki,
əsas enerji mənbəyidir. Qabarmalar, vulkanik hadiselər və
İnsanın istifadə etdiyi işıq mənbələrindən ən güclüsü Gü- meteoritlərin düşməsindən başqa Yerdeki bütün başqa hərə-
nəşdir. Onun səthinin parıltısı elektrik qövsünün əıı parlaq kətlər Güneş şüaları neticəsinde yaranır.
yerindən belə 10 dəfə böyükdür. Bədirlənmiş Ay ilə ınüqa-
yisədə Günəş təqribən 500 min dəfə parlaqdır.
Günəş kosmosa fasiləsiz olaraq çoxlu istilik miqdarı və
işıq şüalandıran nehəng enerji mənbəyidir. Yerə ısə bu ener-
jinin çox cüz'i hissəsi gəlib çatır. Lakin bu cüz i enerji hesa-
bma Yerdə həyat mövcuddur. Günəş əsas təbiətinə görə adi
ulduzlardan biridir. İndi mə'lumdur ki, ölçü, kütlə və pariaq-
lıqlarma görə Günəşdən xeyli böyük və kiçik olan ulduzlar
vardır.
Günəşin diametri Yerin diametrindən (12800km) təqribən
109 dəfə böyükdür. Onun kütləsi Yerin kiıtləsinden (6-1024kq)
330 000 defə böyük olub, sıxlığı 1400 kq/m’-dir. Günəş ilə
Yer arasındakı məsafə 149 500 000 kilonıetrdir. Işıq bu yolu
8 dəqiqə 18 saniyəyə qət edir,
Günəşin səthi fotosfer adlanır. Onun temperaturu
6000°S-yə yaxmdır.
Külli miqdarda enerji verməsine baxmayaraq Güneş soyu-
mur. Bu onu göstərir ki, şüalanma vasitesilə baş vəren istilik
itkisi həmişə hər hansı bir mənbə tərəfindən dolur. Bele bir
menbə ancaq və ancaq nüvə reaksiyaları ola bilər.
12 13
Lakin bu zaman planetin səthi hələ o qəder isti idi ki, bu
tt f 9 s i Ix A T M Ö S F E R qazlar bir yerə cəmləşə bilmirdi. Planetin temperaturu azal-
dıqca atmosferdə artıq su nəinki qaz halmda, hetta maye ha-
lmda da əmələ gəlməyə başladı. Sonrakı soyuma neticəsinde
Min illər boyu insanlar elə düşünürdüler ki, atmosfer (da- isə artıq güclü yağışlar yağdı.
ha doğrusu, hava) maddənin vahid və bəsit formasıdır. Mad- Hələ də isti olan yer səthinə düşmüş yağış, qaynayaraq
dənin bıı forması element adlanan ilkin maddələr sırasma da- buxar hahnda atmosfere qayıdırdı. Bu cür proses Yer səthinin
xil edilmişdir. Hesab edilir ki, od, sıı ve torpaq ilə birgə hava soyumasmı daha da gücləndirdi. Atmosferdən gələn suyun çox
təbiətdəki bütün maddələri əmelə gətirir. Lakin fizika elminin hissəsi təzəce formalaşmağa başlayan okeanlara tez bir za-
böyük nailiyyətləri hesabma havanın qaz qarışıqlarından iba- manda yol tapırdı. Buna baxmayaraq vulkan püskürmələri at-
rət olması bizə mə'lumdtır. Bu qaz qarışığında nəinki ayrı-ayrı mosferi su buxarı ilə tə'min etməkdə davam edirdi. Suda
kimyəvi elementlər, hətta bu elementlərin birləşmələri da asanlıqla həO olunan karbon qazının çox hissəsi yağışlar vasi-
iştirak edir. Digər tərəfdən havada asılx vəziyyətdə müxtəlif tesilə atnıosferdən yuyulub aparılır və Yerdəki bioloji proses-
bərk və nıaye hissəcikləri də mövcuddur. Bunlara misal ola- lerdə iştirak etməyə başlayırdı.
raq su damcılarım, su buxarım, buz kristallarını və s. gös- 1920-ci ilde ingilis bioloqu və nəzəriyyəçisi l.Helden
tərmək olar. Atmosferi təşkil eden qazlar təbii və sün’i mən- müəyyen etdi ki, ilkin atmosferin tərkibi karbon qazından, su
şəli ola bilər. Ən nəhayət, vulkan püskürmələri nəticəsində və buxarmdan və ammiakdan (azot birləşməsi) ibarət idi. Bu
eyni zamanda kosmosdan da atmosferə toz hissəcikləri daxil maddələr Yerdəki dəniz və su hövzələrində ilk üzvi birləşmə-
olur. lərin yaranmasınm əsasını təşkil etmişdir. Bütün bu maddə-
Bu maddələrin atmosferə daxil olması müxtəlif yollarla leri mürəkkəb molekul şəklində birleşdirən kimyəvi reaksiya-
baş verir. Özünün miiasir terkib və xassəlerinə malik olma- lara sərf olunan enerjini Güneşden gələn ultrabənövşeyi şüalar
mışdan əwəl atmosfer uzun və müxtəlif inkişaf mərhələləri yaradırdı.
keçmişdir. Sovet alimi A.t.Oparin İ.Heldenin bu neticələrini tədqiq
edərək bele bir fikra gəlmişdir ki, ilkin atmosferin tərkibi
2.1. Atmosferin əmələ gəlməsi və inkişafı azacıq da olsa bu tərkibdən fərqlenir. O, bele hesab edir ki,
ilkin atmosferin əsas qaz komponentleri hidrogen, su buxarı,
Müasir Yer atmosferi öz inkişafma 3-4 milyard il bundan ammiak və metan (karbon birləşməsi, bataqlıq qazmın eyni)
əwəl, yə'ni Yer kürəsinin yarandığı ilk dövrlərdəıı başlamış- olmuşdur.
dır. Yerdəki həyat üçün vacib olan esas qazlardan biri də oksi-
«Atmosfer» sözü qədim yunan sözü olub, «atmos» - buxar gendir. Oksigenin əmələ gelməsi haqqmda bir çox fərziyyələr
və «sfera» kimi iki sözün birləşməsinden əmələ gəlmişdir. vardır. Bə’zi alimlər qeyd edirlər ki, oksigen Güneş işığmın
su molekulları ilə qarşılıqlı tə'siri nəticəsində yaranmışdır. Bu
Görəsən, Yer kürəsi ətrafmda atmosferin yaranmasma nə
səbeb olmuş və ilkin atmosferin terkibinə hansı qazlar.daxil te'sir nəticəsində su molekulları hidrogen və oksigen molekul-
imiş? Ümumiyyətlə bizim planetdə əwəllər heç bir atmosfer larma parçalamr. Digər tədqiqatçılar isə sübut edirlər ki, ok-
olmamışdır. Ehtimal ki, qaz molekulları planetin istilik te’siri sigen Yer səthindeki bitki örtüyünün maddeler mübadiləsi nə-
ticəsində, yə'ni fotosintez nəticəsində əmələ gəlmişdir.
neticəsinde kosmosa uçmuşlar. Yer özünün get-gedə müəyyen
Beleliklə, atnıosfer özünün indiki ve yaxşı öyrenilmiş
formasını aldıqca atmosfer qazları əmələ gəlməyə başladı. Bu
müasir vəziyyətine (cədvəl 1) heç də birden-birə nail olmamış-
qazlar ilk dəfə Yer sethinin üstiində ve altmda olan dağ
dır. O, dörd əsas, bir neçə ikinci dərəcəli qazlardan Ve çoxlu
süxurlarmm terkibindən ayrılırdı.
sayda müxtelif deyişən qaz qarışıqlarından ibaretdir.
Ilk vaxtlar Yer küresinde çoxlu sayda fəaliyyətde olan
Bu qaz qarışıqlarına su buxarı, ozon, hidrogen, ammiak,
vulkanlar mövcud idi. Onların püskürmesi zamanı atmosferə
dəm qazı, kükürd qazı, toz, müxtəlif duzlar və s. aiddir. Ay-
xeyli miqdarda su buxarı, toz, karbon qazı və kükürd tüstüsü
atılırdı.
15
14
dın görünür kx, müasir atmosferin qaz tərkibi ilkin atmosfe- bildiyiniz kimi, bütün canlıların - bakteriyaların da, bitkilələ-
rin qaz tərkibindən əsaslı suretdə fərqlənir. rin də, heyvanlarm da, insanlarm da həyatımn esasıdır.
Cədvəl 1 Deməli azotsuz Yer üzərində həyat ola bilməz. Bitkilər tor-
paqdan tərkibində azot olan müxtelif birləşmələri alır və
Atmosfer qazlan
Günəş şüalarmm köməyilə bu birləşmələrdən yeni hüceyrələr
Atmosferi təşkil edən qazlar Həcnx, %-lə əmələ gətirir.
Azot 78,084 Otyeyəıı heyvanlar otları, yarpaqları yeyir və beləliklə,
Oksigen 20,945 həyat üçün zəruri olan azotu alırlar. Vehşi heyvarilar otyeyən
Arqon 0,934 heyvanları ovlayır, onlarm ətini yeyir və azot da bu yolla
Karbon qazı 0,033 onların orqanizminə daxil olur. Hər dəfə heyvanlar və bitkilər
Neon 0,000018 məhv olarkən, azot yenə də torpağa qayıdır və hər şey yenidən
Helium 0,00000524 başlayır. Insanlarm mühərriklərdə, ocaqlarda yandırdıqları
Metan 0,000002 müxtəlif növ yanacaq isə öz tərkibindəki azotu torpağa deyil,
Kripton 0,00000114 bir başa atmosferə qaytarır, Beləliklə, azot təbiətdə daim dövr
Hidrogen 0,0000005 edir. Lakin azot birləşmeləri təkcə gübrə kimi faydalı deyildir.
Azot oksidləri 0,0000005 Tərkibində azot olan birləşmələrdən sün'i liflərin, dərmanla-
Ksenon 0.000000087 rın, partlayıcı maddələrin, rənglərin, laklarııı və bir çox başqa
şeylərin istehsalmda istifadə edilir.
2.2. Atmosferin tərkibi Bioloji nöqteyi nəzərincə, atmosferdəki ən aktiv qaz oksi-
geııdir. Bu qazın miqdarı sabit qalaraq 21% -ə yaxmdır. Bu,
Təxminən iki yüz il bundan əwəl alimlər müeyyen etmiş- canlılarm fasiləsiz olaraq oksigendən istifadə etməsi, bitki-
lər ki, atmosferdə nəfəs almaga yaramayan və alov törətməyən lərin bu qazı xarıcə verməsi ilə tarazlanır. Canlı aləm nəfə-
bir qaz var. Atmosferin təqribən 4/5 hissəsi bu qazdan ıba- salma zamanı oksigeni udur. Bitkilər isə fotosintez reaksiya-
rətdir. Yeni tapılan qazı «azot» adlandırdılar. Yunan dilində sınm məhsulıı olaraq oksigeni xarice verir.
«azot» - «həyat üçiin yararsız» deməkdir. Laboratoriya şə- Atmosferi təşkil edən əsas qazlardan biri də karbon
raitində azot başqa elementlərlə birləşmirdi. Tezlikle mə lum qazıdır. Bu qazm həcmeə 0,03% olmasma baxmayaraq, onun
oldu ki, təbiətdə müxtəlif elementlərin tərkıbmdə azota rast ■miqdarmın dəyişməsi lıava və iqlimə möhkəm tə’sir gostərə
gəlnıək olur. Kənd təsərrüfatmda tarlalarda gubrə kımı ıstı- bilir. Məsələn, karboıı qazının həcmcə 2 dəfə artması Yer
fadə edilən şora insanlara çoxdan mə lumdur. Latm dılmdə kürəsindəki orta temperaturu 3°S artıra bilər. Belə baxanda
azotun adı da elə «nitrogenium», yə'ni «şora töredən» demək- artım heç də çox deyildir. Lakin bu, bütün Yer kiirəsinin
iqliminin kökündən dəyişməsinə səbəb olardı.
Bəs necə olur ki, atmosferdə azot başqa elementlərlə bir- Atmosferdə elə qazlar vardır ki, onlar heç bir bioloji pro-
seslərdə iştirak etmir. Lakin onlardan bə’ziləri enerji köçür-
ləşir? Əwəla, tufan zamanı. tldırım bir anlığa havanın teıııpe-
məsində əsas rol oynayır. Bunlardan arqonu, neonu, heliumu,
raturunu elə yüksəldir ki, həmin yerdə azotun molekuUarı
hidrogeni, ksenonu, ozonu misal göstərmək olar.
sür’ətlə hidrogen, oksigen və s. elementlarin molekulları ılə
Yuxarıda saydığımız qazlardan başqa atnıosferdə çoxlu
birləşir. Bu birləşmelər yağış suyunda həll olunur və torpaga
sayda bərk və maye halmda olan başqa maddələr də vardır.
keçir. Ən başlıcası isə torpaqda olan bə'zi bakterıyalar tmk.ı-
Məsələn, atmosferə müxtelif tipli toz (insanm istehsal fəaliy-
lərdan və heyvanlardan fərqli olaraq, azotu elə havadan udur.
yəti nəticəsində), vulkan püskürmələri ilə əlaqədar olaraq su
Azot həmin bakteriyalarm orqanizmində başqa maddeiərlə
buxarı və kükürd qazı daxil olur. Atmosferdə nükroorqanizm-
birləşir. Beləliklə, torpaqda azot ehtiyatları yaranır.
lərə də rast gəlnıək olar. Dəniz suyunun köpükcükləri ilə birgə
Həcmcə bu qaz atmosferdə 78% təşkil edır. Azot zuiai-
atmosferə duz kristalları da atılır.
ların tərkibinə daxil olan maddələrdən biridir. Zülailar isə,
16 17
1883-cü ildə Krakatau vulkanının piiskürməsi nəticəsində sulfatlar (orta hesabla 30%), su (orta hesabla 30%), üzvii
atmosferə tüstü və kül atılmışdır. Atmosferə daxil olan kül birleşməler (orta hesabla 30%), his (orta hesabla 10%).
şimal yarımkürəsində Yerə gələn Günəş radiasiyasma 3 il ər- Sülfatlar aerozolun kimyəvi cəhetdən ən aktiv kompo-
zində böyiik tə'sir göstərmişdir. nentidir. Onlar havadakı rütubəti udaraq məhlul damcılarını
Müxtəlif qazlar və bərk hissəciklər atmosferə düşərək iq- əmələ gətirir. Havanın nəmliyi 60-70%-ə çatanda onlarm
lim şəraitinə müxtəlif cür tə’sir edir. artımı başlayır və havanm tutqunluğu yaranır. Bu cür aerozol
Yer atmosferində son dərəcə kiçik və submikroskopik his- tutqunluğu Yerden kosmosa əks olunan Günəş enerjisinin
səcik şəklində olan külli miqdarda müxtəlif maddələr yayıl- müeyyən itkisinə sebəb olur.
mışdır. Belə hissəciklər aerozol adlanır. Onlar üfqı və şaquli tİmumiyyətlə, sonrakı fəsillərdə görecəyik ki, atmosfer-
hava axınları vasitəsi ilə atmosferə daxil olub, müxtəlif fiziki- dəki optik təzahürlərin yaranmasında aerozollar çox böyük rol
kimyəvi proseslerdə iştirak edir. Bu hissəciklərin atmosferdə oynayır.
ümumi kütləsi min tonlarla hesablanır. Oturacağı lsm2 olan
troposfer sütununda (0-10 kilometr) 10s-10°-a kimi aerozol 2.3. Atmosferin quruluşu
hissəciyi toplanmışdır. Atmosferin miixtəlif qatlarınm bir çox
fiziki xassələri aerozol hissəciklərinin mövcudluğu ilə müəy- X əsrin başlanğıcma kimi tədqiqatçılar elə hesab edirdilər
yən olunur. ki, atmosfer az-çox bircinsdir. Hətta onlar atmosferdə hava
Əmələ gəhnələrinə, fiziki-kimyəvi xassələrinə və ölçülə- temperaturunun hündürlük boyunca bərabər olaraq azalma-
rine görə aerozollar müxtəlif olur. Tədqiqat məsəlerindən asılı sına əmin idiler. Ancaq XX əsrin əwələrində atmosferin təbə-
olaraq onlan bu və ya digər əlametlərine görə siniflərə və ya qəli quruluşa malik olması təsdiq olundu. Şəkil 8-də at-
qruplara ayırırlar. mosferin şaquli quruluşu göstərilnıişdir.
Əməle gəlməsindən asılı olaraq aerozollar kosmik və Yer Mə‘lumdur ki, hündürlük artdıqca atmosferin bə4zi fiziki
mənşəli olur. Troposfer aerozollarımn çox hissəsi Yer mənşəli- və kimyəvi xassələri kökünden dəyişir. llk tedqiqatlar göstər-
dir. Onları da öz növbəsində əmələ gəlmə mənbələrinə və ya di ki, ən çox dəyişən havanm
proseslərine görə də ayırmaq olar. Əmələ gelmə proseslarine temperaturudur. Lakin sonralar
uyğun olaraq aerozolun üç qrupunu fərqəndirirlər: parçalan- müəyyen olundu ki, temperatur
mış (əsasen bərk hissəciklər), kondensasiya nəticəsində emelə atmosferin bütün təbəqələrində
gələn (sənaye tüstüsü, bulud elementləri), qarışıq. Digər tərəf- eyni cür dəyişmir (şəkil 8).
dən çoxlu sayda hissəciklər üzvü təbiətə malikdir (mikro- Troposfer. tnsan üçün at-
orqanizmlər, bitkilərin tozları, üzvü maddələrin parçalanma mosferin ən aşağx təbəqesi —
məhsulları). troposfer daha zəruridir. Bu
Atmosfer aerozollarınm ölçüləri 5 nanometrdən 105 nano- məfhum «dönüş sferası» mə‘na-
metrə kimi dəyişir. Aerozolları iki sinfə ayırırlar: hissəcik- smı daşıyır və təbəqənin tur-
lərin radiusu 100 nanonıetrdən böyük olan iri və ya kobud bulent xassələri ilə bağlıdır.
ölçülü aerozollar, radiusları 100 nanometrdən kiçik olan xırda Troposfer havası Yer üzə-
ölçülü aerozollar.
rində yaşayışı tə‘min edir. Onu
Toz hissəciklərinin kimyəvi tərkibi bütünlüklə onun par- «hava mətbəxi» də adlandırır-
çalandığı materiahn təbiətindən asılıdır. Adeten, bu, qeyri ak-
lar. Müxtəlif enerji çevrilmələri
tiv, Günəş radiasivasını az miqdarda udan və atmosferə cüz'i
ilk növbədə troposferdə baş ve-
te'sir göstərən maddədır. Temperatıır, °C rir. Atmosferin bu təbəqəsi Yer
Aerozol nəyə və ne ciir tə'sir edir? Çox güman ki, hər şey Şəkil 8 sethi ile təmasda olduğundan ve
hissəciyin kimyəvi tərkibindən asılıdır. Burada aerozolları
kosmosdan bu təbəqəye daim
əməle gətirən maddələrin dörd qrupunu göstərmək olar: enerji verildiyindən o hərəketə gəlir. Təbəqənin yuxarı sərhədi
18 19