İsti suyun sirri

Elm və texnika inkişaf etdikcə, bəşəriyyət hər gün yeni biliklərlə zənginləşir. Artıq nə televizor, nə kompüter, nə də cib telefonu heç kimi təəccübləndirmir. Ancaq elm və texnika inkişaf etdikcə, biz elmi biliklərimizin ən primitiv başlanğıcında olduğumuzu hiss edirik. Başqa sözlə, biz bu gün, bir tərəfdən yüz minlərlə kilometr məsafədə yerləşən planetlərə kosmik gəmi göndərir, digər tərəfdən Yer kürəsindəki ən adi bir hadisənin sirrini aça bilmirik. Çünki bəzən təbiət qanunları bizim istifadə etdiyimiz qanunlarla uzlaşmır. Və yaxud hər hansı bir yeni kəşf təsəvvürümüzü birdən-birə alt-üst edir. Bu baxımdan, su ilə əlaqədar baş verən gözlənilməz hadisələr olduqca heyrətamizdir. Bunu Tanzaniyada baş verən hadisələr də sübut edir.
1963-cü ildə Afrikanın Tanzaniya adlı dövlətində ilk baxışdan sadə görünən, ancaq elmi cəhətdən heç bir izahı ollmayan bir hadisə baş verdi. Lisey şagirdləri isti su ilə şəkəri bir-birinə qarışdıraraq soyuducuya qoyur və beləliklə, dondurma alırdılar. Bir gün belə təcrübələrdən birində Erasto Mpemba adlı lisey şagirdi hazırladığı isti süd və şəkər qarışığını soyutmağa macal tapmamış tələsik soyuducuya qoydu. Az sonra dondurmaları soyuducudan çıxaranda Mpembanın gözləri kəlləsinə çıxdı. Çünki onun isti şəkildə soyuducuya qoyduğu süd və şəkər qarışığı digər şagirdlərin ilıq şəkildə soyuducuya qoyduqları süd və şəkər qarışıqlarından daha tez donmuşdu. Üstəlik, onun dadı da digərlərinin dadından fərqlənirdi. Bundan heyrətə gələn Mpemba təcrübəsini bir neçə dəfə də təkrarladı və hər dəfə də eyni nəticəni aldı.
Nəhayət, Mpemba hadisəni fizika müəlliminə danışdı. Ancaq müəllim təbii olaraq buna etiraz etdi və belə bir şeyin mümkün olmadığını dedi. Nəticədə, Mpemba susmağa məcbur oldu.
Eyni il Mpemba Tanqa adlı şəhərdə dondurma hazırlayıb satan dostu ilə qarşılaşdı. Dostu da dondurmanı tez hazırlamaq üçün isti süd və şəkər qarşığını soyuducuya isti şəkildə qoyduğunu dedi.
Nyuton izah edə bilmədi
Yenidən məktəbə qayıdan Mpemba bir müddət su və su ilə bağlı biliklərlə tanış oldu. Hətta Nyutonun su ilə bağlı açıqlamaları belə Mpembanı qane etmədi. Çünki Nyutonun məsələ ilə bağlı açıqlamaları reallıqla tərs-mütənasib idi. Mpemba Nyuton kimi məşhur bir alimin nə üçün belə bir səhvə yol verdiyini heç cür başa düşə bilmirdi. Bu hadisə Mpembanı o qədər təsirləndirmişdi ki, bir dəfə o bu barədə fizika müəllimindən də soruşdu. Fizika müəllimi isə Mpembanın xəyalpərəst olduğunu düşünürdü. Buna görə də, o, istehza ilə: “Bu fizika sənin fizikandır, bizim fizikamızla heç bir əlaqəsi yoxdur”, - dedi.
Bu hadisədən sonra hər dəfə Mpemba dərsdə bir səhvə yol verəndə liseydə uşaqlar “Bu Mpemba fizikasıdır” deyə ona istehza etməyə başladılar. Ancaq Mpemba heç kimə fikir vermir, axtarışlarını davam etdirirdi. Və günlərin bir günündə tarixdə istiləşmədən sonra sürətlə buzlaşma dövrünün başlaması barədə bir araşdırma oxudu və dərhal dərk etdi ki, bu, yer üzündə gedən (və bizim izah edə bilmədiyimiz) təbii proseslər nəticəsində baş verir. Deməli, hər bir istiləşmə buzlaşma dövrünün başlanğıcı deməkdir.
Osborn çaşıb qaldı
1969-cu ildə tanınmış fizik, professor Denis Osbornun liseyi ziyarəti Mpembanın əzablarına son qoydu. Belə ki, Mpemba istin suyun adi sudan daha tez donması barədə təcrübələrini Osborna da danışdı. Osborn əvvəlcə hər şeyi dərindən ölçüb-biçən bu lisey şagirdinin sözlərinə inanmadı. Ancaq Mpembanın təkidlərindən sonra Osborn assistentlərinə laboratoriyada təcrübə aparmaq barədə göstəriş verdi. Asistentlər də təcrübə nəticəsində isti suyun adi sudan daha tez donduğunu gördü. Ancaq Osborn: “İstədiyimiz nəticəni alana qədər təcrübəni təkrar edəcəyik”, - dedi. Təkrar aparılan təcrübələr də eyni nəticəni verdi. Artıq Mpemba da, Osborn da hadisədən əmin oldular.
Şəhərə qayıdan professor Mpembanı da özü ilə apardı və onu istedadlı bir şagird kimi öz himayəsinə götürdü.
İsti suyun adi sudan tez donması barədə Osbornun açıqlamaları beynəlxalq aləmdə böyük hay-küy qopardı. Ən çox da ona görə ki, bu günə qədər heç bir fizik bu adi hadisəyə diqqət yetirməmişdi. Hətta, ən tanınmış fiziklər belə isti suyun donması üçün, əvvəlcə, onun adi su səviyyəsinə gələcəyini, bundan sonra donacağını sübuta ehtiyacı olmayan bir fakt kimi qəbul etmişdilər.
“Mpemba effekti”
Ötən əsrin 70-ci illərindən başlayaraq, dünyanın bütün fizikləri bu hadisəni tədqiq etməklə məşğuldurlar. Ancaq bu günə kimi hadisənin necə baş verdiyini izah edən yoxdur. Beləliklə, fizikaya “Mpemba effekti” adı ilə daxil olan isti suyun tez donmasının səbəbləri üzərində qızğın araşdırmalar davam edir.
Bəs nə üçün tanınmış fiziklər ilk baxışdan adi görünən bir hadisə ilə bu qədər məşğul olurlar? Ona görə ki, isti suyun tez donması sirrinin açılması təbiətdə bizə məlum olmayan bir çox sirli hadisələrin açılmasında əvəzsiz rol oynaya bilər. Məsələn, ehtimallara görə, hazırda bir neçə kilometr buz qatı altında yatan Antarktida bir vaxtlar Afrika kimi isti bir qitə imiş. Bu qitədə on min illər bundan əvvəl, hələlik, elmə məlum olmayan yüksək sivilizasiyaya malik insanlar yaşayırmış. Asteklərə aid qədim kitablarda və xəritələrdə də Antarktida qitəsi yaşıl bir qitə kimi qeyd edilir və orada bir göz qırpımında ulduzlara uçub getməyi bacaran insanların yaşamasından bəhs edilir.
Bəs necə olub ki, belə yüksək sivilizasiyaya malik qitə qısa bir vaxtda qalın buz qatları altında qalıb. Bax, bu sirri tapmağın yeganə yolu isti suyun tez donması ilə əlaqədar prosesin izah edilməsi ola bilər. Fiziklərin bir hissəsi isti suyun adi suya nisbətən daha tez donmasının səbəbini onun daha tez buxarlanması və kütləsini tez itirməsi ilə izah etməyə çalışırlar. Çünki kütləsi az olan su daha tez donma qabiliyyətinə malikdir. Ancaq təcrübələr göstərir ki, bu da isti suyun daha tez donmasının səbəblərini izah etmək üçün kifayət deyil. Belə ki, isti qabda ağzıörtülü şəkildə soyuducuya qoyulan isti su da eyni dərəcədə sürətlə donur. Beləliklə, məlum olur ki, isti suyun buxarlanma hadisəsi nəticəsində tez donmasının izahı reallıqla uzlaşmır.
Digər alimlər “Mpemba effekti”nin səbəbini isti suda olan qazlarla əlaqələndirməyə çalışırlar. Onlar belə bir iddia irəli sürürlər ki, isti sudan qazların sürətlə ayrılması donma prosesini sürətləndirir. Məntiqi cəhətdən isti suyun daha tez donmasının bu cür izahı ağlabatan görünür. Ancaq isti suyun ondan qazların ayrılması nəticəsində tez donması səhv nəzəriyyədir. Çünki nəzəri cəhətdən izahı mümkün olan bu hadisənin praktiki cəhətdən izahı mümkün deyil.
Məşhur fizik Denis Osborn elmi araşdırmalarında yazır: “Biz isti suyun tez donmasının səbəbini aça bilsək, onda kainatda baş verən bir çox sirlərə açar tapılacaq. Çünki qalaktikada baş verən bütün proseslər isti ilə soyuq suyun müxtəlif şəraitlərdə özlərini necə aparmasından asılıdır”.
Beləliklə, sadə bir lisey şagirdinin gözlənilməz müşahidələri bütün dünyanın fiziklərini və kimyaçılarını əzablı araşdırmalar aparmağa məcbur etdi. Ancaq hələ də bu araşdırmaların nə ilə nəticələnəcəyini demək çətindir. Ancaq ortada böyük bir həqiqət var: Allahın qüdrəti qarşısında biz çox acizik və bizim biliklərimiz yenicə ayaq tutub yeriyən uşağın biliklərindən o qədər də fərqli deyil.
Murad Məmmədov