Suya bir daş atanda dalğalar meydana gəlir. Təbii ki, bu, təkcə su üçün belə deyil. Eyni şeyi məsələn, bir ox yayı üçün də demək mümkündür. Burada əsas məsələ dalğaların meydana gəldiyi mühitin fərqli olmasıdır. Dalğaların əsas ortaq xüsusiyyətləri isə hər birinin müəyyən dalğa uzunluğuna, tezliyə və amplitudaya malik olmasıdır. Dalğaların bir əsas ortaq xüsusiyyəti də onları meydana gətirən bir mənbəyin olmasıdır. Məsələn, yayda dalğa meydana gətirmək üçün yayı dartmaq lazımdır.
Qravitasiya dalğalarına gəlincə, bu dalğaları digər dalğalardan fərqli olaraq fəza-zaman dalğalanması kimi də qəbul etmək olar. Bu dalğalarla bağlı fərziyyə isə ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin nəticəsi kimi 1916-cı ildə Albert Eynşteyn tərəfindən ortaya atıldı.
Bir anlıq ulduzlararası boşluqlardan qalaktikalararası boşluqlara qədər bütün fəzanın su kimi bir maddə ilə dolu olduğunu düşünün. Təbii ki, istənilən iki qara dəlik toqquşanda fəza da suyun dalğalanması kimi dalğalanacaq və bu dalğalar get-gedə zəifləyərək fəza boyu yayılmağa başlayacaq. Digər tərəfdən, bu günə kimi həm materiyanın, həm də fəzanın əsasının efir maddəsi olduğuna dair bir çox fərziyyələrin olduğunu nəzərə alsaq, fəzada baş verən dalğalanmalara fəzanı dolduran efir maddəsinin səbəb olduğunu irəli sürmək olar.
Əslində, Sevgili Peyğəmbərimizin (s.ə.s.) "Fəza həbs edilmiş dalğadır" hədisi-şərifi də fəzanın heç də boşluq olmadığı ilə bağlı bizə verilən ən gözəl işarədir. Digər tərəfdən, Yasin surəsinin 40-cı ayəsində də: "Nə Günəş Aya çata bilər, nə də gecə gündüzü keçə bilər. Hər biri öz orbitində üzər", deyilir ki, burada da "üzmək" bir boşluqda deyil, ancaq bir maddə içərisində ola bilər. Odur ki, ayədə fəza boşluğunun bir dənizə bənzədilməsini də bizə verilən bir işarə kimi qəbul etmək olar.
Qravitasiya dalğaları necə kəşf edildi?
11 fevral 2016-cı ildə, yəni, Eynşteynin qravitasıya dalğaları ilə bağlı fərziyyəni ortaya atmasından düz 100 il sonra qravitasiya dalğaları kəşf edildi və 2017-ci ildə bu kəşfi həyata keçirən üç fizikə Nobel Mükafatı verildi. Üstəlik, bu dalğaları LIGO Rəsədxanasında (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) çox həssas interferometrlərlə müəyyən etmək mümkün oldu. Digər tərəfdən, bu, birinin kütləsi 29, digərinin kütləsi 36 Günəş kütləsinə bərabər olan və 1,3 milyard il əvvəl toqquşan iki qara dəliyin meydana gətirdiyi qravitasiya dalğaları idi. Və qeydə alınan bu dalğalar fiziklər tərəfindən GW150914 adlandırıldı. Fiziklərin bu tədqiqatda istifadə etdikləri cihaz (başqa sözlə, lazer interferometri) isə o qədər həssas idi ki, bizə ən yaxın ulduzla aramızdakı məsafəni bir tük qalınlığı qədər fərqlə ölçə bilirdi.
Yeri gəlmişkən deyək ki, bir lazer interferometrinin iş prinsipi bir mənbədən çıxan lazer şüasının iki perpendikulyar hissəyə ayrılması və yenidən birləşməsi məntiqinə əsaslanır. Ayrılan lazer şüaları bir-birinə perpendikulyar məsafələrdə hərəkət edir və güzgülərdən əks olunaraq yenidən hədəfə eyni vaxtda çatır. Yəni, elmi terminologiya ilə izah etsək, bu vaxt onlar arasında hər hansı bir faza fərqi meydana gəlmir. Ancaq şüalar qravitasiya dalğaları kimi bir təsirə məruz qaldıqda, dalğalar arasında faza fərqi meydana gəlir və nəticədə, dalğalar hədəfə eyni vaxtda çatmır. Bu isə ekran üzərində sabit interferensiya mənzərəsinin meydana gəlməsinə səbəb olur.
Bu şəkildə iki qara dəliyin toqquşması nəticəsində meydana gələn dalğalar da dünyaya çatanda interferometrdə bir-birinə perpendikulyar hərəkət edən lazer şüalarının hərəkətlərinə təsir etdi və bu şüaların detektora eyni yox, fərqli vaxtlarda çatmalarına səbəb oldu. Digər tərəfdən, alimlər lazer şüalarını bir-birinə perpendikulyar və uzunluğu dörd kilometr olan vakuum tunelləri içərisindən də keçirdilər və bu şəkildə fəzadan gələn qravitasiya dalğalarının təsirini hesablamağa nail oldular. Üstəlik, tunellərin uzunluğu o qədər həssas nizamlanmışdı ki, arada bir fərq olsa da, bu, ancaq bir proton ölçüsü qədər ola bilərdi. Digər tərəfdən, interferometrin bu qədər həssas nizamlanmasındakı səbəb toqquşan iki qara dəliyin meydana gətirdiyi dalğaların bizə çatana qədər zəifləməsi və bu zəiflikdəki dalğaları tutmaq üçün çox həssas cihazlara ehtiyac olması idi. Bir sözlə, cihaz o qədər həssas idi ki, lazer şüalarındakı protonun ölçüsünün 10.000-də 1-i qədər bir gecikməni belə müəyyən edə bilirdi (yeri gəlmişkən deyək ki, proton atom nüvəsində yerləşən və diametri 1015 metr, yəni, millimetrin milyon dəfə milyonda biri qədər olan bir zərrəcikdir). Digər tərəfdən, qravitasiya dalğaları iki fərqli interferometrdə eyni vaxtda müəyyən edildi. Dalğaların aralarında təqribən 3000 km məsafə olan iki ayrı interferometrlə ölçülməsinin səbəbi isə müəyyən edilən bu dalğaların həqiqətən də, qravitasiya dalğaları olub-olmadığını müəyyən etmək idi.
Qravitasiya dalğaları bizə nə deyir?
Qravitasiya dalğalarının kəşf edilməsi Eynşteynin irəli sürdüyü fərziyyəni də təsdiq etdi. Digər tərəfdən, alimləri həyəcanlandıran başqa bir məsələ isə kosmosu kəşf etmək üçün işıq və radio dalğaları ilə yanaşı, qravitasiya dalğalarından da istifadə etmək imkanı idi. Bu baxımdan, gələcəkdə qravitasiya dalğaları əsasında işləyən yeni teleskopların kəşf edilməsi və ya kosmosda inkişaf etmiş yeni lazer interferometrlərinin qurulması da uzaqda deyil. Bu isə gələcəkdə yeni qravitasiya dalğalarının kəşf olunması deməkdir. Çünki qravitasiya dalğaları kosmosda mütəmadi olaraq yaradılmaqdadır. İki qara dəliyin toqquşmasından supernovaların partlamasına qədər kosmosda meydana gələn bütün böyük miqyaslı hadisələr kosmos dənizini dalğalandırmaqdadır. Bu dalğaları tutan sistemlərin bizə kosmosun quruluşu haqqında yeni məlumatlar verməsi və dolayısı ilə yeni kəşflərə yol açması da istisna deyıl. Qravitasiya dalğalarının texnoloji cihazlarla kəşf edilməsi isə texnologiyanın elmə, elmin isə texnologiyaya təkan verməsinə ən gözəl misaldır. Digər tərəfdən, kainatın yaradılması ilə başlayan genişlənmənin də kosmosun dalğalanmasına səbəb olması ehtimalı var. Hətta bu dalğalanmanın təsirinin bu gün də mövcud olması, həmçinin, qravitasiya dalğalarından sonra bu dalğaların da kəşf edilməsi istisna deyil. Ən böyük ehtimallardan biri də bu cür həssas cihazların gələcəkdə daha da inkişaf etdirilməsi və nəticədə, bu yolla Böyük Partlayış nəzəriyyəsinin isbat edilməsidir. Belə görünür ki, texnoloji inkişaf get-gedə yeni kəşflərə zəmin hazırlayacaq və bu kəşflər insanın kainatın quruluşu haqqında yeni məlumatlar əldə etməsinə imkan verəcək.
