ფიზიკა

მზის მაგნიტური ველი იმაზე ათჯერ ძლიერია, ვიდრე აქამდე გვეგონა. აღნიშნული აღმოჩენა აბერისტვისის უნივერსიტეტის (უელსი) მზის ფიზიკის კვლევით ჯგუფს ეკუთვნის, რომელსაც ქართველი ფიზიკოსი – დავით ქურიძე ხელმძღვანელობდა. ის 2017 წლის 10 სექტემბერს, კანარის კუნძულებზე მდებარე ობსერვატორიიდან დააკვირდა მზის ზედაპირზე მიმდინარე ძლიერ ამოფრქვევას. მეცნიერების თქმით, ეს იყო უნიკალური სიზუსტით ჩატარებული გაზომვები, რომლის დროსაც მზის გვირგვინში მაგნიტური ველის სიდიდე 20%-იანი ცდომილებით განსაზღვრეს, რაც ამ დროისთვის არსებულ შედეგთაგან საუკეთესოა.

ბუნებრივია, ამ მასშტაბის აღმოჩენა ძალიან დიდ გავლენას მოახდენს მზისა და სხვა ვარსკვლავების კვლევის საკითხში. თუმცა, სანამ ამ ფაქტის სამეცნიერო მნიშვნელობის შესახებ დავით ქურიძესთან ერთად ვისაუბრებდეთ, რატომ არის ეს მოვლენა მნიშვნელოვანი თითოეული ჩვენგანისთვის? 

ჩვენ ჰელიოსფეროს ბინადრები ვართ. ჰელიოსფეროს მდგომარეობასა და დინამიკას, ე.წ. კოსმოსურ ამინდს, განსაზღვრავს მზის ატმოსფეროში წარმოქმნილი მოვლენები. კერძოდ, ანთებები, ამოფრქვევები, მზის ქარი და ა.შ. ძლიერმა ანთებებმა შეიძლება სერიოზული ზიანი მიაყენოს საკომუნიკაციო სისტემებს და დედამიწის ელექტროობას თითქმის ყველა დონეზე. ასტრონავტების უსაფრთხოებაც ამ მოვლენებზეა დამოკიდებული, რომელთა მამოძრავებელი მზის მაგნიტური ველია. იმისთვის, რომ შევძლოთ ამ მოვლენების პროგნოზირება (კოსმოსური ამინდის პროგნოზი), აუცილებელია ვისწავლოთ გვირგვინში მაგნიტური ველის გაზომვა. სხვა გამოსავალი უბრალოდ არ არსებობს.

დღეს ხშირად ვაკვირდებით მზის მსგავს ვარსკვლავებზე ე.წ. სუპერ-ანთებებს. ეს ანთებები, დაახლოებით, ათიათასჯერ ძლიერია ვიდრე ჩვეულებრივი მზის სტანდარტული სიმძლავრის ანთებები. მზეზე ასეთი მასშტაბის ანთება, თეორიულად, შესაძლებელია მოხდეს, რაც დედამიწაზე კატაკლიზმებს მოახდენს. სხვათა შორის, ერთ-ერთი თეორიის მიხედვით, რამდენიმე მილიონი წლის წინ დედამიწაზე მომხდარი დიდი გამყინვარების გამომწვევი მიზეზი, შესაძლებელია, მზეზე მომხდარი სუპერ-ანთება ყოფილიყო“, – გვიყვება დავით ქურიძე.

დავით ქურიძე წარმოშობით ლანჩხუთის რაიონის სოფელ ნიგვზიანიდანაა. მისი ბავშვობა ისეთივე კრიზისისა და უშუქობის პერიოდს უკავშირდება, როგორც ნებისმიერი ბავშვის 90-იანებიდან. თუმცა, დღეს ის კოსმოსის ყველაზე კაშკაშა ობიექტებს – ვარსკვლავებს აკვირდება და გვიყვება, თუ როგორი იყო მისი გზა უშუქობიდან მზემდე:

M: როგორ დაიწყო თქვენი დაინტერესება ფიზიკით? რამ შეუწყო  ხელი ამ მიმართულებით თქვენს განვითარებას?
ჩემი ფიზიკით დაინტერესება დაიწყო იმ დღეს, როდესაც სკოლაში ფიზიკის პირველი გაკვეთილი ჩამიტარდა. ეს უფრო მეტი იყო, ვიდრე უბრალოდ დაინტერესება. იმ დღეს, უბრალოდ, გადავწყვიტე, რომ ფიზიკა ჩემი მომავალი პროფესია იქნებოდა. ერთი ნახვით შეყვარებასავით იყო და ამ სიყვარულმა დროს და ქარტეხილებს უპრობლემოდ გაუძლო. ძალიან კარგი ფიზიკის მასწავლებელი მყავდა (ანზორ დობორჯგინიძე). ამ პერიოდში საქართველოში ღრმა ეკონომიკური კრიზისი იყო (1992-1998 წწ). ეს ის წლებია როცა სოფელში ელექტროენერგია მხოლოდ ახალი წლის ღამეს გვქონდა ხოლმე, ისიც მხოლოდ რამდენიმე საათით. ინფორმაციის მოძიების, პრაქტიკულად, ერთადერთი საშუალება ისევ სკოლა იყო. ძალიან გამიმართლა, რადგან კარგი ფიზიკის და მათემატიკის მასწავლებლები მყავდა. მათემატიკას შესანიშნავი პედაგოგი მასწავლიდა (სოსო ტუღუში). მახსოვს, როგორ ეძებდა იმ დროს მისთვის ხელმისაწვდომ ძველ წიგნებსა და ჟურნალებში სხვადასხვა ტიპის მათემატიკურ სახალისო, თუ სერიოზულ ამოცანებსა და ფაქტებს, იმისთვის, რომ რაღაც უფრო მეტი მოეცა, ვიდრე სკოლის სტანდარტული პროგრამებით იყო შესაძლებელი.

M: რა ეტაპები გაიარეთ, სანამ დოქტორი გახდებოდით?
სკოლის დამთავრების შემდეგ, ჩავაბარე თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიზიკის ფაკულტეტზე. მიუხედავად ბევრი ხარვეზისა, იმ პერიოდის ფიზიკის ფაკულტეტი უნივერსიტეტში ერთგვარი ოაზისი იყო. არ ცდებოდა ლექციები, არ იყო კორუფცია და ძირითადად, ლექციებს მაღალი დონის პროფესიონალები გვიკითხავდნენ. ბაკალავრიატის და მაგისტრატურის დამთავრების შემდეგ, მუშაობა დავიწყე აბასთუმნის ასტროფიზიკური ობსერვატორიის მზის ფიზიკის ჯგუფში ძალიან კარგ ასტროფიზიკოსთან, თეიმურაზ ზაქარაშვილთან (ამჟამად, ასევე, ილიას უნივერსიტეტის პროფესორი). მუხედავად იმისა, რომ ჩემი პირველი ხელფასი ობსერვატორიაში 17 ლარი იყო, მაინც ძალიან გახარებული ვიყავი. ამ პერიოდში პირველად გავიგე ნამდვილ სამეცნიერო კვლევებში მონაწილეობის გემო. მოგვიანებით, გაერთიანებულ სამეფოში, ბელფასტის უნივერსიტეტში მივიღე ბრიტანული სადოქტორო სტიპენდია და სწავლა იქ გავაგრძელე, ასტროფიზიკის ძალიან ძლიერ ჯგუფში, ისევ მზის ფიზიკის მიმართულებით. აქ დაიწყო ჩემი დაინტერესება დაკვირვებითი ასტროფიზიკით, რაც მოიცავს სახმელეთო ტელესკოპებით დაკვირვებების ჩატარებას და მიღებული მონაცემების დამუშავება-ანალიზს. ვფიქრობ, რომ პროფესიონალად ბელფასტში ჩამოვყალიბდი (სადოქტორო 2014 წელს დავიცავი). მერე დავიწყე მზის ანთებებზე მუშაობა. მზის ანთებები არის მზის პატარა არეებში,  ძალიან მოკლე დროში (რამდენიმე წამში) ენერგიის უცაბედი გამოყოფა, რაც გამოსხივების სხვადასხვა უბანში, ნათების სახით დაიმზირება. ეს მოვლენები სხვა ვარსკვლავებზეცაა დამზერილი და ერთ-ერთი ყველაზე რთული ასტროფიზიკური მოვლენაა, რომლის ბევრი ასპექტი დღემდე აუხსნელი და გაუგებარია.

M: დაადგინეთ, რომ მზის მაგნიტური ველი ათჯერ უფრო ძლიერია, ვიდრე აქამდე გვეგონა. რას შეცვლის ეს ინფორმაცია მზის გვირგვინის კვლევის მიმართულებაში?
ამ ინფორმაციამ შეიძლება გადააფასოს ჩვენი შეხედულებები მზის ატმოსფეროში მიმნდინარე ბევრი პროცესის შესახებ. დღეისათვის, ვარსკვლავების ფიზიკაში ერთ-ერთი მთავარი აუხსნელი მოვლენაა მათი გვირგვინების გაცხელება. გაზომვებით ვიცით, რომ მზეზე და მზის მსგავს ვარსკვლავებზე, ზედაპირიდან რამდენიმე ათასი კილომეტრის ზემოთ, გვირგვინი ბევრად უფრო ცხელია ვიდრე მათივე ზედაპირი. ეს არის თანამედროვე ასტოფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე დიდი პარადოქსი, რადგან, ვიცით, რომ სითბო გენერირდება მზის გულში, თერმობირთვული რეაქციების საშუალებით. რაც უფრო ვშორდებით გულს (სითბოს წყაროს), ტემპერატურა მით უფრო უნდა კლებულობდეს, ზუსტად ისევე, როგორც ჩვეულებრივი საოჯახო გამათბობლის, გაზქურის, ან ცეცხლის შემთხვევაში. მაგრამ მზეზე ეს ასე არ ხდება. დღეისთვის ბევრი მინიშნება გვაქვს იმაზე, რომ ეს უცნაური გაცხელება გვირგვინებში მაგნიტური ენერგიის გამოყოფის შედეგია. ჩვენს მიერ გაზომილი ძლიერი მაგნიტური ველი ნიშნავს, რომ ვარსკვლავების გვირგვინებში შესაძლოა ბევრად მეტი პოტენციური მაგნიტური ენერგია იყოს ასეთი გაცხელებებისთვის.

M: მოგვიყევით პროცესის შესახებ, რომლის დროსაც მოახერხეთ მზის გვირგვინში მაგნიტური ველის სიდიდის გაზომვა. როგორ ზომავენ მზის გვირგვინის მაგნიტურ ველს?
მზეზე და ზოგადად, ასტროფიზიკურ ობიექტებში, მაგნიტური ველის გაზომვის ძირითადი მეთოდი ეფუძნება სინათლის პოლარიზაციას. ცნობილია, რომ მაგნიტური ველი სინათლის პოლარიზაციას იწვევს სპექტრის გარკვეულ უბნებში. შესაბამისად პოლარიზაციის ხარისხი მაგნიტური ველის შესახებ ინფორმაციის მატარებელია. ამ მეთოდით, ძალიან იოლად ვზომავთ მაგნიტურ ველს მზის ზედაპირზე, მააგლითად მზის ლაქებში. მზის გვირგვინის შემთხვევაში პრობლემაა მაგნიტური ველის სისუსტე (გვირგვინში ველი დაახლოებით 100-ჯერ უფრო სუსტია, ვიდრე ლაქებში). სინათლის პოლარიზაციის ხარისხი უკიდურესად მცირეა და მათი გაზომვა თანამედროვე მზის ტელესკოპებით და სპექტროგრაფებით ჩვეულებრივ პირობებში შეუძლებელია. დაკვირვებისას საჭიროა განსაკუთრებული პირობები. ასეთი პირობები შეიძლება შეიქმნას ანთებების დროს. როგორც უკვე აღვნიშნე, ანთებებისას ხდება უზარმაზარი ენერგიის გამოყოფა მზის ზედაპირზე დროისა და სივრცის მცირე მონაკვეთში. ეს იწვევს სინათლის გაძლიერებას, მათ შორის სინათლის პოლარიზებული ნაწილების გაძლიერებას. ეს კი ის არის რაც მაგნიტური ველის გაზომვისთვის გვჭირდება. ყველა ვყოფილვართ სიტუაციაში, როცა მობილური ტელეფონით ვლაპარაკობთ და ცუდი კავშირის გამო ერთმანეთის ხმა ცუდად გვესმის. იმისთვის, რომ კავშირი გავაუმჯობესოთ, ვიწყებთ ხმამაღლა ლაპარაკს, ყვირილს. სწორედ ასე „დაიყვირა“ მზემ იმ დღეს, იმისთვის, რომ ის სიგნალი უკეთესად ჩაგვეწერა, რაც მაგნიტური ველის გაზომვისთვის გვჭირდებოდა. ალბათ, არის რაღაც ირონია იმაში, რომ დედამიწისთვის საფრთხის შემცველი ანთებები ჩვენთვის, დამკვირვებლებისთვის ძალიან სასარგებლო შეიძლება აღმოჩნდეს.

თუმცა, მხოლოდ ანთებები საკმარისი არ არის მაგნიტური ველის გასაზომად. საჭიროა, მაგნიტურ მარყუჟებს, რომლებშიც ანთებები ხდება, ხლსაყრელი მდებარეობა და ორიენტაცია ჰქონდეთ. ეს ყველაფერი იდეალურად დალაგდა 2017 წლის 10 სექტემბრის ანთების დროს. იმ დღეს მზემ თითქოს სპეციალურად შექმნა იდეალური პირობები მაგნიტური ველის გასაზომად. ჩვენ კი საჭირო დროს საჭირო ადგილას აღმოვჩნდით. კერძოდ შვედური მზის ტელესკოპით კანარის კუნძულებიდან ვაკვირდებოდით ზუსტად იმ რეგიონს სადაც ანთება მოხდა. შვედურ მზის ტელესკოპი საუკეთესო მზის ტელესკოპია დღევანდელ მზის ტელესკოპებს შორის. შედაგად მივიღეთ უნიკალური დაკვირვებები, რომელმაც საშუალება მოგვცა მაგნიტური ველი ასეთი დიდი სიზუსტით გაგვეზომა.

M: აპირებთ, თუ არა ამ მიმართულებით კვლევის გაგრძელებას? რა არის თქვენი მიზანი?
ამ მიმართულებით კვლევების გაგრძელებას ნადვილად ვაპირებ. გულწრფელად რომ გითხრათ, კონკრეტული მიზნები არ მაქვს. მიზნებმა შეიძლება თავისუფლების ხარისხი შეგიზღუდოს და ამის გამო, რაღაც მნიშვნელოვანი გამოგრჩეს კვლევების პროცესში. თანაც მეცნიერებაში რამე დიდი მიზნების დასახვას, მე მგონი, აზრი არ აქვს. ერთ რამეს დიდი ხანია მივხვდი. იმ საკითხებს, რასაც ვიკვლევ, ბოლომდე ვერასდროს გავიგებ. ახლოსაც კი ვერ მივალ. დარწმუნებული ვარ მაგნიტური ველის გაზომვას მალე ისევე იოლად შევძლებთ, როგორც დღეს ამას მზის ლაქებისთვის ვახერხებთ. მაგრამ ეს ახალ ამოცანებს და პრობლემებს გააჩენს. ეს იმ ზღაპრული გველეშაპივითაა, ერთ მოჭრილ თავზე სამი ახალი რომ ამოდის. სამეცნიერო კვლევებში ნამდვილად არის რაღაც სიზიფური შრომის ელემენტები. ამიტომ ჩემი მთავარი მიზანია, რამდენადაც შევძლებ ღრმად გავიგო ის, რასაც ვიკვლევ და უბრალოდ, სიამოვნება მივიღო ჩემი ყოველდღიური საქმიანობით.

M: როგორ წარმოგიდგენიათ მომავლის სამყარო და მასში მეცნიერების, უფრო კონკრეტულად კი, ფიზიკის როლი?
ჩემი აზრით, მომავალ სამყაროში მხოლოდ ერთი მეცნიერების ადგილია და ამ მეცნიერების სახელი ფიზიკა იქნება. ეს პროცესი, პრინციპში, უკვე დაწყებულია. მაგალითად, რამდენადაც ვიცი, თანამედროვე ქიმიის ყველაზე ფუნდამენტური მიმართულება ქიმიური-ფიზიკაა. თანამედროვე ბიოლოგიის ყველაზე ფუნდამენტური მიმართულება ბიო-ფიზიკა და ასე შემდეგ. ფიზიკა სწავლობს სამყაროს ყველაზე ფუნდამეტურ სტრუქტურებს და ყველაზე ფუნდამენტურ კანონზომიერებებს. ამიტომ, ძნელი წარმოსადგენია მისთვის გვერდის ავლა. ხომ ამბობენ, ყველა გზა რომში მიდისო. მე ვიტყოდი, რომ ყველა სამეცნიერო გზა ფიზიკაზე გადის.

ავტორი: ხატია თორდუა

წყარო : marketer.ge