Tarix davomida insoniyat yorug'lik kabi hodisaning tabiati haqida o'ylagan. Qadim zamonlardan hozirgi kungacha bu haqdagi g'oyalar o'zgarib, takomillashdi. Eng ommabop farazlar yorug'lik zarracha yoki to'lqin ekanligi haqida edi. Yorug'likning tabiati va harakatini o'rganadigan zamonaviy fan sohasi optika deb ataladi.
Yorug'lik haqidagi g'oyalarning rivojlanish tarixi
Aristotel kabi qadimgi yunon faylasuflarining g’oyalariga ko’ra yorug’lik inson ko’zidan chiqadigan nurlardir. Efir orqali bo'shliqni to'ldiradigan shaffof modda, bu nurlar tarqalib, odamga narsalarni ko'rish imkonini beradi.
Boshqa bir faylasuf Platon Quyosh Yerdagi yorug'lik manbai ekanligini ta'kidlagan.
Faylasuf va matematik Pifagor mayda zarralar jismlardan uchib chiqib ketadi, deb hisoblagan. Inson ko'ziga kirib, ular bizga ushbu ob'ektlarning ko'rinishi haqida tasavvur beradi.
Bu gipotezalar soddadek tuyulganiga qaramay, tafakkurning keyingi rivojlanishi uchun asos yaratdi.
Demak, XVII asrda nemis olimi Iogannes KeplerPlaton va Pifagor g‘oyalariga yaqin nazariyani ifodalagan. Uning fikricha, yorug'lik zarracha, aniqrog'i, qandaydir manbadan tarqaladigan zarralar oqimidir.
Nyutonning korpuskulyar gipotezasi
Olim Isaak Nyuton ushbu hodisa haqidagi ma'lum darajada qarama-qarshi fikrlarni birlashtirgan nazariyani ilgari surdi.
Nyuton gipotezasiga koʻra yorugʻlik harakat tezligi juda yuqori boʻlgan zarrachadir. Korpuskulalar bir hil muhitda tarqalib, yorug'lik manbasidan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladi. Agar bu zarralar oqimi ko'zga kirsa, u holda odam uning manbasini kuzatadi.
Olimning soʻzlariga koʻra, tanachalar turli oʻlchamlarda boʻlib, turli rangdagi taassurot qoldirgan. Masalan, katta zarralar odamning qizil rangni ko'rishiga hissa qo'shadi. U yorug'lik oqimining zarrachalarning qattiq to'siqdan qaytishi orqali aks etishi hodisasini asoslab berdi.
Olim oq rangni spektrdagi barcha ranglarning kombinatsiyasi bilan izohladi. Bu xulosa uning dispersiya nazariyasiga asos bo'lib, 1666 yilda kashf etgan hodisadir.
Nyutonning farazlari koʻplab optik hodisalarni tushuntirib, zamondoshlari orasida katta maʼqul topdi.
Gyuygensning toʻlqin nazariyasi
Oʻsha davrdagi boshqa olim Kristian Gyuygens yorugʻlik zarracha ekanligiga qoʻshilmagan. U yorug'lik tabiati haqidagi to'lqin gipotezasini ilgari surdi.
Gyuygens ob'ektlar orasidagi va ob'ektlarning o'zlaridagi barcha bo'shliqlar efir bilan to'ldirilganiga ishongan va yorug'lik nurlanishi bu efirda tarqaladigan impulslar, to'lqinlardir. Nurga etib boradigan efirning har bir bo'limito'lqin ikkilamchi to'lqinlar deb ataladigan manbaga aylanadi. Yorug'likning interferensiyasi va diffraksiyasi bo'yicha o'tkazilgan tajribalar yorug'lik tabiatini to'lqin orqali tushuntirish imkoniyatini tasdiqladi.
Gyuygens nazariyasi oʻz davrida unchalik eʼtirof etilmagan, chunki koʻpchilik olimlar yorugʻlikni zarracha deb hisoblashgan. Biroq, u keyinchalik Jung va Fresnel kabi ko'plab olimlar tomonidan qabul qilindi va takomillashtirildi.
Koʻrishlarni yanada rivojlantirish
Fizikada yorug'lik nima degan savol olimlarning ongini band qilishda davom etdi. 19-asrda Jeyms Klerk Maksvell yorug'lik nurlanishi yuqori chastotali elektromagnit to'lqinlar degan nazariyani ishlab chiqdi. Uning g‘oyalari vakuumdagi yorug‘lik tezligi elektromagnit to‘lqinlar tezligiga teng ekanligiga asoslangan edi.
1900-yilda Maks Plank fanga "kvant" atamasini kiritdi, bu "qism", "kichik miqdor" deb tarjima qilinadi. Plankning fikriga ko'ra, elektromagnit to'lqinlarning nurlanishi doimiy ravishda emas, balki qismlarda, kvantlarda sodir bo'ladi.
Bu g'oyalar Albert Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan. U yorug'lik nafaqat chiqariladi, balki zarralar tomonidan so'riladi va tarqaladi, deb taklif qildi. Ularni belgilash uchun u "fotonlar" so'zidan foydalangan (bu atama birinchi marta Gilbert Lyuis tomonidan taklif qilingan).
zarracha-toʻlqin ikkiligi
Yorug'lik tabiatining zamonaviy izohi to'lqin-zarracha ikkilik tushunchasida yotadi. Bu hodisaning mohiyati shundan iboratki, materiya ham to‘lqinlar, ham zarrachalar xossalarini namoyon qila oladi. Bunday materiyaga yorug'lik misol bo'la oladi. Qarama-qarshi fikrlarga kelgan olimlarning tadqiqotlari yorug'likning ikki tomonlama tabiatini tasdiqlaydi. Yorug'lik bir vaqtning o'zida ham zarracha, ham to'lqindir. Ushbu xususiyatlarning har birining namoyon bo'lish darajasi o'ziga xos jismoniy sharoitlarga bog'liq. Ba'zi hollarda yorug'lik elektromagnit to'lqinning xususiyatlarini namoyon qiladi, uning kelib chiqishi to'lqin nazariyasini tasdiqlaydi, boshqa hollarda yorug'lik korpuskulalar (fotonlar) oqimidir. Bu yorug'likning zarra ekanligini aytishga asos bo'ladi.
Nur fizika tarixida korpuskulyar-toʻlqinli dualizm mavjudligini tan olgan birinchi materiya boʻldi. Keyinchalik bu xususiyat bir qator boshqa masalalarda ham aniqlandi, masalan, molekula va nuklonlarda toʻlqin harakati kuzatiladi.
Xulosa qilib aytishimiz mumkinki, yorug'lik noyob hodisa bo'lib, u haqida g'oyalarning rivojlanish tarixi ikki ming yildan ortiq davom etadi. Ushbu hodisaning zamonaviy tushunchasiga ko'ra, yorug'lik ikki tomonlama xususiyatga ega bo'lib, to'lqinlar va zarrachalarning xususiyatlarini ko'rsatadi.
