Жер және аспан. Көзден таса теңіздің толқындары

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

ЖЕР ЖӘНЕ АСПАН

Біздің бәріміз тек жерде ғана емес, сондайақ ғарышта да өмір сүріп келеміз. Мұның мәнісі табиғат зерттеуші ғалым К. А. Тимирязевтің біз "Күн перзентіміз" деген әйгілі сөзінде ғана емес. Ғарыш күштері біздің планетамызға, оның тірі және өлі табиғатына жанжақты әсер етеді. Бұл күштердің жерге қалай ықпал жасайтынын және оның неден байқалатынын ғылым тек XX ғасырда анықтай бастады.

Біздің алғашқы саяхатымыз магнит күштері дүниесіне жасалмақ. Жердің бүкіл тірі табиғатына арқау болып тұрған осы күш, біз осы дүниеде өмір сүреміз.

Бұдан мыңдаған жылдар бұрын адамзат тарихы ұмыт қалдырған жағдайларда табылған "магнит тасы" бастапқыда біздің ата-бабаларымызды қайран қалдырды, бұдан соң оның қасиеттері негізінде көптеген пайдалы аспаптар жасалды және аса көрнекті техникалық жаңалықтар іске асырылды, алайда біздің заманымызда да магниттің әлі шешілмеген жұмбақтары көп, оған ғылым бұрынғысынша қадағалап зер салып келеді.

КӨЗДЕН ТАСА ТЕҢІЗДІҢ ТОЛҚЫНДАРЫ

"Ғажайып тас"

Өткен замандардан қалған аңызда мынадай әңгіме бар. Оқиға бұдан бірнеше ғасырлар бұрын болған екен. Малшы қойын іздеп жүріп, тау ішіндегі бейтаныс бір жерге келеді. Төңірегінде әр жерде бір домалаған қара тас жатады. Ол таяғының темір ұшын тастың өзіне қарай тартқанын көріп қайран қалады, көзден таса әлденендей күш шап беріп ұстап алып, жібермей тұрған сияқты.

Тастың ғажайып күшіне аңтаң болған малшы оны ең жақын жердегі
Магаисса қадасына алып келеді. Малшының әңгімесінде жалған ештеңе жоқ
екенін мұнда әркім өз көзімен көреді. Таңғажайып тас темір заттарды тартып
алады.

Ол ол ма, пышақтың жүзін осы таспен ысқыласаң, пышақ та темір заттарды; - шеге, жебенің ұшы тәрізділерді тарта бастайды. Таудан әкелінген таста бір күш бар тәрізді; әрине ол - құпия күш.

Ғажайып әсері бар тастар осы қаланың атымен магнит аталады. Егер аңызға сенетін болсақ, табиғаттың ең ғаламат құбылыстарының бірі магнетизммен адамдар алғаш рет осылай танысқан.

Ежелгі Магнисса маңынан табылған табиғи магниттер темір кенінің
кесек кесек түйірлері болса керек, оның магниттік қасиеттері қашанда айқын
көрінеді.

Анығында заттардың магнитті қасиеттері бұдан өзгеше жағдайларда аңғарылуы әбден мүмкін. Өкінішке орай адамзат цивилизациясы тарихында уақыт озғандықтан құпия қалған фактілер мен оқиғалар өте көп. Бұлардың ішінде болашақ ұрпақтарға енді қайтып ашылмайтындары, мәңгілік жасырын қалатын сырлары да болуы ықтимал.

Қалай дегенмен бұдан мындаған жылдар бұрынғы заманның өзінде-ақ магниттің ғажап қасиеттері мәлім болған. Ежелгі Грекия мен Ежелгі Римде "сиқырлы тастар" жәрмеңкелерде көрсетілген. Сол заманның ақыны әрі материалист философ Лукреций Кар "Заттардың жаратылысы туралы" деген атақты поэмасында өзге құбылыстармен бірге магнит ғаламаты жайын да сөз етеді. Автордың бұл шығармасы көне дүние білімдерінің энциклопедиясы іспеттес болмысы мәлім.

Әрине жабайы да сұрықсыз тастың соншама сирек кездесетіні таңданарлық тіпті кісі қорқытатын сипаттары адамға көптеген ғасырлар бойы таңғажайып болып келді.

Ғаламат болмаса неге бүйтеді? - Тегін нәрсе емес, мұның қайтсе де адам біліп болмайтын сиқырлы күштері бар, табиғаттан тыс дүние, - десті діндарлар. Тастың темір заттарды өзіне қарай тартатын (немесе кері тебетін) қабілетін, оның үстіне, магнит жалатқан темір тілшенің солтүстік бағытты көрсете алатынын түсіндіре келіп, ежелгі дүние ақылгөйлері мұнда құдайдың өмірімен бөлініп тұрған бірдеңе бар деп білген.

Әдеттен тыс бұл зат жұртқа әлдебір сиқырлы сыры бар, ақылға сыймайтын дүние болып көрінді. Біреулер оны науқасқа шипа болатын дәру десе, енді біреулер қандай құлыпты болса да ашып кете беретін ұры қаруына балады.

Ежелгі қытай жылнамашылары император сарайының магнит қақпасы жайында жазып қалдырған, қолында қаруы бар бірде бір қаскүнем одан өте алмайды.

Ортағасырлық ғылыми еңбектердің бірінде "Дүниедегі барлық ғаламаттардың ішіндегі ең асылы - магнит тастың таңғажайып қасиеттері деп білгең абзал. Ол табиғат құбылыстарына Жасағаниемнің қатысы барын бұлжытпай дәлелдейді".

Кейбір білгіштер былай деп пайымдаған: "магнит күйеуін әйеліне тартып, отбасы бақытын қалпына келтіре алады, адам бойынан зерігу сезімін аластайды, аруды сиқырлауға жәрдемдеседіміс. Магниттің ғажайып әсері бәсеңдемеуі үшін оны патшалардың киіміндей қан қызыл шүберекке орап ұстау қажет. Түнгі сағаттарда бұл тастың сиқырлы күші әлсіреуі мүмкін мұндай жағдайда оны ешкі қанына бір малып алған жөн, тағысын тағылар.

Мұндай түсінік көркем әдебиетте де бейнеленді. П. Мерименің "Кармен" атты белгілі новелласында шығарманың бас кейіпкерін ефрейтор ұстап алып жібермей тұрғанда, тұтқын әйел сақшыға былай дейді:

"Мені қоя беріңіз, ақысына мен сізге кішкентай бір кесек бар лачи
берер едім. Мырза, бұл магнит кені, цыгандардың айтуы бойынша егер
пайдалана білсе, онымен әр түрлі сиқыр істеуге болады. Бір шөкімін үгіп, бір
стақан ақ шарапқа салып берсеңіз, қандай әйелдің болса да көңілі сізге
ауады . . . "

Ал XVII ғасырда "Магниттер туралы" кітапта неміс Кирхер табиғатта магнит өсімдіктер барын жазған. Оқырмандарды сендіру үшін ол мұндай өсімдіктердің қандай болатынын егжей тегжейлі суреттейді. Құлағы мен аяғы құдды қойдікіндей боладымыс.

Адам қиялында шек болсашы! Сенімі де соған сай, өршіп келеді.

Жол көрсетуші магнит

Ұшықиыры жоқ шөл далада құм кешіп, керуен келе жатыр. Сары белден әрі қарайғы көкжиекке көз жетпейді. Қайда қарасаң да түгелдей құнарсыз құк. Керуен жолы алыс та, қиын. Алайда адамдар нық сеніммен алға басып келеді. Бұларды бастап келе жатқан жол көрсетуші - магниттелген тиектей темір, ол керуен басындағы қалтқыға бекітіліп, ақтүйенің өркешіне таңылған ағаш торда қыш ыдыстың ішіндегі суда қалқып келеді. Құмыраның бүйірлері түрлі түсті бояумен боялған. Алда отырған адам темірге андасанда көзін тастап қояды; жануардың аяқ алысына қарай ол да тербеліп, теңселіп келеді. Бірақ қайтсе де бір ұшы құмыраның қызыл жағына, ал екінші ұшы қара жағына қарап жатады. Қызыл түс оңтүстікті, қара түс - солтүстікті, ал ақ пен жасыл - батыс пен шығысты көрсетеді.

Ежелгі жылнамашылардың баяндауы бойынша, бұдан 3-4 мың жыл
бұрын Азия құрлығы халықтарының компасы осындай болған екен. Кейіннен
Еуропаға әкелінгенде магнит компас жетілдіріліп, өзімізге белгілі түрге
енген.

Осынау бір кіпкішкентай магнит тілі біздің Жерді игеруімізде орасан зор, шың мифісінде баға жеткісіз рөл атқарады. Мүлде қарапайым ешбір тетігі жоқ бұл аспап планетамыздың барлық теңіздері мен құрлықтарында жиһанкездерге жол көрсетті. Аса ірі географиялық жаңалықтардың бірдебірі магнит тілінсіз ашылған жоқ. Мәні жағынан әлі беймәлім, табиғаттан тыс құбылыстарга жатқызылған магниттің жол көрсететін тамаша қасиетін адамзат оншалықты ойланып толғанбастанақ қабыл алды. Кішкентай ғана ғажап магнит жиһанкездер әулетінің сенімді жол көрсеткішіне айналды. Адамдардың нақты өмірі магнит тасты о дүниемен ұштастырып келгендердің толып жатқан қауесеттерін керексіз етіп, ысырып тастады. Нақтылы және сонымен бірге ғажайып мүмкіндік тастың қасиеті деп табылды, оның жәрдемімен төңіректегі дүниені түгел ашуға болатыны көрінді.

Магнир және электр құбылыстарын зерттеген ағылшын дәрігері В. Гильберт магнит тілінің тербелетін табиғи себебін ашқаннан кейін теңіз саяхатшыларына жол көрсетуші осынау темір мистикалық пердесін ысырып тастап, өзінің кәдімгі мәнін аңғартты.

Гильберттің жаңалық ашқан шешуші тәжірибесі әрі оңай, әрі әдемі еді. Ол бір кесеқ магнит кенінен біздің планетамыздың кіпкішкентай үлгісін жасап, осы қуыршақ тәрізді модельдің үстіне кішкентай компас орнатты. Компас тілі кәдімгідей қызмет істей бастады, оның бір ұшы солтүстік бағытты көрсетсе, екіншісі оңтүстікті мезгеді. Бұдан тек бір ғана қорытынды жасауға болатын еді. Жердің өзі орасан зор, алып магнит болып табылады.

Кез келген магниттегі сияқты біздің планетамыздың айналасында магнит күштерінің әрісі орнаған, компастың магнит тілі төңірегіндегі өріс онымен алма кезек қимыл көрсетеді. Соның өзінде үлкен және кіші екі магниттің әрі тектес полюстері бір-біріне тартылуға ұмтылады. Компастың жылжымалы тілінің оңтүстік полюсі Жердің солтүстік полюсіне қарай бұрылады, ал солтүстік полюс - оңтүстік полюске қарай бағыт алады.

Басқанда сөзбен айтқанда, компастың тілі Жердің магнит күші сызықтарының бойымен орналасуға тырысады бұл сызықтар бір полюстен екінші полюске қарай шашырап тарайды, сөйтіп екінші полюске келіп қайта тоғысады.

Мұның өзі жаңадан ашылған тамаша жаңалық еді өйткені компас
тілінің қимылын Жердің өзінде магнит қасиеті бар болуымен түсіндіру
Гильбертке дейін ешкімнің ойына келмеген болатын. Гильберт ашқан
жаңалық Жер туралы ғылымның ең маңызды, практика үшін аса қажетті
тарауларының бірі - Жер магнетизмі жайындағы ілімнің бастамасы болып
құралды.

Жердің магнит полюстері географиялық полюстермен толық сай келмейтінін қазір біз жақсы білеміз. Сіз қайда жүрсеңіз де компас тілі солтүстіқ пең оңтүстікке, батыс пен шығысқа қарайғы дәл бағыттан ауытқып түседі. Географиялық және магниттік полюстер арасындағы бұрыш ауытқу бұрышы деп аталған. Компастың бұл ерекшелігін теңіз саяхатшылары сонау ерте замаңнаңақ білген.

Мына бір оқиғаны еске алу қызықты болар еді. Колумб теңізшілері компастың бұл қимылын Америка жағалауына жасалған алғашқы сапарлары кезінде аңғарған. Сонда олар бұған таңқалып әрі үрейленіп қалған.

Колумбтың үш топ кемесі 1492 жылғы 3 тамызда таңатар алдында беймәлім алысқа қарай сапарға шықты. Бір ай өткеннен кейінақ көптеген теңізшілер едге қайтуды аңсай бастады. Оларға енді бұдан басқа ештеңенің кажеті жоқ та еді. Әлі зерттелмеген мұхиттың ұсқыны сүреңсіз, әр толқынынан ажал көрінгендей еді. Кемелер Канар аралдарының ең соңғысынан ұзап шыққан болатын, алда не боларын ешкім білмейді. Колумбтың өзі басшылық етіп келе жатқан "СантаМария" кемесінің кітабына 9 қыркүйекте мынадай жазу жазылған болатын: "Адмирал кемелердің өткен жолын журналға азайтып көрсетіп жазуды ұйғарды. Бұлар шынында кітапта көрсетілгендегіден әлдеқайда көп жүрген болатын. Егер жүзу сапары көңілге түйілгендегшен ұзаққа созылып кетер болса, онда мұның бұл әрекеті жұрттың үрейленбеуіне және абыржып, асып саспауына өте қажет нәрсе".

Бұдан 4 күн өткеннен кейін кеменің компасы "ойнақши" бастады. Ол шығысқа қарай сәл ойысып, солтүстікті көрсетудің орнына солтүстік батысқа қарай ауытқи берді. Теңізшілер компастың солтүстікті көрсеткенде шығысқа қарай сөл жылжитынын білуші еді. Ал оның қазіргі көрсетуі мүлде басқа жаққа кетіп барады. Теңізшілер компасқа әбден сеніп алған болатын. Сондықтан оның әдеттен тыс қимылы жайында теңізшілер арасында толып жатқан әңгімелер тарап кетті. Компас неге өйтеді? Бұл арада әлдеқалай құдіретті күштердің араласуы сияқты ештеңе де жоқ па екен?! Бәлкім, сол күштер Кемелердің "жер шетіне" баруын қаламайтын болар?! Онсыз да ер түрлі ырымдарға сенгіш жандар бүлік шығаруға, кеменің басын дереу кері бұруды, үйге қайтуды талап етуге әзір еді.

Қауіпті жағдайды еске алып, адмирал әдеттен тыс шешімге келуді жөн деп тапқан. Ол командадан жасырынып барып, компастың бұрыштық бөліктері бар өлшемдерін бұрып қояды, сонда компас тілінің ауытқуы қайтадан: бұрынғы қалпына келеді. Кемедегілердің қобалжуы осылай басылған.

Ертегі шындықка айналды

Магнит тастарының "сиқырлы сыры" жайында көне дүниеде талай лақаптар тараған. Табиғаттың бұл аса сирек кездесетін және әдеттен тыс күші жұрттың, ақылойына қозғау салып, әркімді ақ қобалжытпай қоймағаны өзінен-өзі түсінікті. Мәселен, Ежелгі грек географы Птолемей былай деп жазған: "қазіргі Борнео аралы маңында тарту күші орасан зор алып тау бар, сондықтан кеменің қаптауын ағаш шегемен бекіткен жөн, өйткені темір шеге тарту күшінің әсерімен жақтаудан суырылып қалады", сөйтіп кеме апатқа ұшырайды. Бұл аңызды Жюль Верн өз шығармасына пайдаланған. Ол өзінің "Мұз жартас'' деген романында жаңағы әңгімені былайша баяндайды.

"Паракута" енді жүрісін жан сүйсіндіре ширатып алды. "Гальброннан" алынып, біздің қайығымыздың тұмсық жағына тасталған якорь жатқан жерінен кенеттен ытқып шығып, байланған қыл арқанды керіп әкетті, енді болмаса үзіпкеткелі түр . . . якорь өзінен-өзі ауада қалықтап, қайықты жағаға қарай үсті-үстіне шапшандата сүйреп бара жатқандай болды.

Жүгіре басып жеткен болман арқанды кесіп жібермек болды, бірақ қолына алған пышағын қайдағы бір күш жүлып әкетті сол мезетте арқан үзіліп, якорь мен пышақ ғажайып жартасқа қарай бар пәрменімен ұша жөнелді. Қайық үстіндегі темір зат біткеннің бәрі ырғып шығып, якорьдің соңынан кетті . . .

Жүрт жағаға шығып, әлгі тамаша жартастың қасына келгенде, бұрынғы
бұрынғы мародан да өткен ғаламатты көрді. Жартастың бүйіріне, жер бетінең
2 м биіктікте адам денесі жабысып тұр. Арқасына асынған мылтығы бар,
онысын әбден тот басып қалыпты. Магнит жартас бұл бейбақты осы
мылтығына бола тартып ұстап түр екен. Ол мылтығын тастап үлгермесе
керек, сол себепті жартастың оны қаруымен қоса бар пәрменімен өзіне қарай
тартып өкеткені соншалық, тіпті адам жартастан жұлқынып шыға алмаған да,
аштан өлген.

Мұның естен кетпес көрініс екені айқын көрініп түр.

Бірақ мұндайдың болуы мүмкін бе?

Бұған ертегіге нендей кереметтер сия береді, - деп бірақ жауап қайыруға бодады.

Алайда өмірде талай оқиғалар бола береді, жаңағы айтылғанның анық болған жай емес, ертегі екені кейіннен барып аңғарылды. Адамзаттың ақылойынан шыққан шын мәнісіндегі кереметтер бұдан әлдеқайда таңданарлық және мейлінше пайдалы болып шықты.

Физика профессоры Ганс Әрстед Копенгаген университетінің студенттеріне электр тоғының жылу қимылы жайында бірде лекция оқып тұрады. Оның лекциялары қашанда қызықты өтетін. Бұл жолы да солай болатыны күмәнсіз еді. Ол кезде электр тоғына байланысты ғылыми хабарларға жұрт ынтызар еді. Бірақ осы кезде лекция үстінде адам айтқысыз қызық оқиға болады.

Токпен қыздырылып жатқан сымның қасында андаусызда магнит қалып қойған екен. Сымға ток қосылысымен-ақ аспаптың тілі тиісті бағытынан шұғыл ауытқып кетеді. Студенттердің бірі мұны аңғарып қалып, профессорға айтады. Ертеде болған оқиғаның аса маңызды жаңалық екенін түсінеді. Электр тоғы магнит өрісін тудырады екен. Бұл жаңалықты магнетизм мен электр арасындағы байланысты ол ертеден-ақ іздеп жүрген болатын.

Электрмагнетизм саласында ғылымда алғашқы қадам осылай жасалды, мұның нәтижесінде соңғы 150 жыддың ішінде техникада бірқатар өнер табыстар ашылды.

Әлгі оқиғадан кейін бірнеше күн өтісімен-ақ Араго мен Ампер электр тогы магнит өрісін тудыратын жаңа аспап жасап шығарды. Мұның өзі әйгілі француз физиктерінің техника саласындағы аса үздік табысы еді. Аспаптың құрылысы өте қарапайым болатын. Оны осы кітапты оқып отырғандардың әрқайсысы өз қолдарымен жасай алады, сөйтіп өздерінің конструкторлық қабілеттерін байқайды.

Мыстан жасалған сымды серіппе тәріздендіріп, шиыршықтап
ораңыздар да, оған батареядан тұрақты ток жіберіңіздер серіппе сым кәдімгі
магнитке ұқсап, оның төңірегінде магнитті күш өрісі пайда болады.
Шиыршық серіппенің бір басында солтүстік магнит полюсі, екінші басында
оңтүстік полюс тұрады. Магнит терізді шиыршық сым темір заттарды тартып
алады.

Бұдан кейін электр тогын беруді тоқтатсаңыз шиыршық сымның жаңағы магнит қасиеттері жоғалып кетеді. Токтың күшін көбейте немесе азайта отырып, электрмагниттің тарту күшін өзгертуге болады. Егер серіппе сияқты шиыршық сымның ішіне өзек салсаңыз, оған Электр тогы қосылғанда ол да магнитқе айналады, электрмагниттің күші едәуір арта түседі.

Әстеде ашқан жаңалықтан кейін бес жыл өткен соң, 1825 жылы ағылшын В. Стерджен ғалымдар қауымына салмағы 200 г дық кішкентай электрмагнигті көрсетеді; ол өзінен 18 есе ауыр жүкті қайдағы бір көзге көрінбейтін "қолымен" ұстап тұрады. Табиғатта табылған магниттердің ешқайсысында мұншалықты тарту күші болып көрген емес.

Стерджен өзі жасап шығарған электрмагнитін онан әрі жетілдіре берді. Он бес жылдан кейін ол 550 кг жүк көтеретін жаңа аспап шығарады. Сол жылы Джоуль (энергия өлшемі осы Джоульдің есебімен аталған) құрастырған электрмагнит 1300 кгнан аса жүк көтереді.

Бұдан кейін электрмагниттердің жүк көтеруі үсті-үстіне өсе берді, тіпті кейде ертегілерде айтылатын салмаққа дейін жетті деуге болады. XX ғасырда ондаған тонйа жүк көтеретін электрмагниттер пайда болып, бұлар әр түрлі салаларда паидаланыла бастады.

Осы заманғы техниканың магнит тәрізді ғаламатын көз алдына айқын елестету үшш мына бір жайларды айтудың өзі-ақ жеткілікті ендігі магниттер жердің магнит өрісінен ондаған миллион есе асып түсетін қуатты магнит өрістерін өрбіте алады.

Мұндаи аса күшті магнит өрістері зерттеушілердің материяға барынша бойлап енуіңе және оның жанжақты сырларын терең зерттеуіне мүмкіндік береді. Алып магниттер асқын өткізгіштік жайындағы ғылымды дүниеге келтірді. Бұл магниттер қазіргі күнгі энергетика тарихындағы жаңа беттерді жаза бастады. Бұл күнде жер бетінде және ғарышта алуан түрлі аспаптарда, аппараттарда, машиналарда техника бар жерлердің бәрінде сансыз көп үлкендік магниттер адам игілігіне қызмет етіп келеді.

Электрмагниттің жәрдемімен дәрігер адам көзіне түскен металл ұшқындарый тартып ала береді. Кәсіпорындардың цехтарында "магнит көтергіштер'' көп тонналық дайын металл қондырғыларын жоғары көтеріп, бір жерден екінші жерге апарып қоя алады. Магниттер болмаса телефондардан үн шықпай қалады, радио қабылдағыштар, телевизорлар жұмыс істемейді . . .

Жаңадан ғана жасалып шыққан турбина қалағы лабораторияға тексеруге түсті. Егер оның бір жерінде әлденендей бір ақау болса, жарықшақ немесе әлде қалай қуыс түссе турбина жұмыс істеп тұрған кезде бұл қалақ істен шығуы мүмкін. Сондықтан оны турбинаға орнатпай мұқият тексерістен өткізіп алу қажет.

Аса күшті электр тогының жәрдемімен қалақша магниттеледі, одан кейін күлдеи ұсақ темір ұнтағы араластырылған керосин үстіне құйылады. Егер қалақшаның бойында нендей бір ақау немесе жарықшақ болса, бұлар бірден көрігіе қалады үнтақ темір сол араға шоғырлана қалып, ақаудың кай жерге түскенін, оның түрі қандай екенін дөл көрсетіп береді.

Барлаушы ұшақ жер бауырлап төмен ұшып келеді. Оның үстінде магнитті асңап жұмыс істеп барады, ол жер астында не барын "көре" алады. Аспапқа орнатылған қалам жылжымалы қағаздың бетіне әр түрлі қисық сызықтар түсіреді, сөйтіп ұшақ ұшып бара жатқан жердің қайсыбір бөлігіндегі магнит өрісінде пайда болған өзгерістердің өзін көрсетеді. Қағаз лента оралган шағын барабан бірқалыпты айнала береді, оның бетіне жаңағыдай ирек сызықтар үздіксіз түсіп жатады. Міне, мына бір арада магнитометрдің каламы кенеттен секіріп кетті делік, онан кейін тағы бір рет, тағы да сондай секірулер жасады . . . Қағаз бетіне үзі-күзік ирелендеген сызықтар түісті. Мұның өзі осы ауданның әлдебір жерінде, ұшақ ұшып өткен жолда магнит кені жатыр деген сөз . . .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.