Maks Plank. Kvant nazariyasi. Mikrodunyodagi inqilob

T
1
T
2
 
S>0
Sovuq va issiq suv o‘zaro 
aralashtirilsa, o‘rtacha 
haroratli iliq suv hosil bo‘ladi. 
Jarayonda sistemaning 
umumiy entropiyasi ortadi. 

---

25 
buni bajarishning iloji yo„q. To„g„rirog„i, bu ishni uddalash uchun bizga avvalgidan 
biroz ko„proq energiya kerak bo„ladi. Biz toshni issiqlik yordamida qimirlatishimiz 
mumkin, lekin, Plank ta‟rifiga ko„ra, tosh yerga kelib urilganida hosil bo„lgan va 
tarqalgan barcha issiqlik miqdorini, toshni harakatlantirish uchun sarflay olmaymiz 
(rasmga qarang). Ushbu issiqlik miqdorining muayyan qismi, atrof muhitga tarqalib 
ketadi va buni oldini olishning imkoni yo„q.
Shunga o„xshash hodisa avtomobillarimiz dvigatellarida har kuni sodir 
bo„ladi. Benzin va havo aralashmasi detonatsiyasidan hosil bo„luvchi kimyoviy 
energiya issiqlikka aylanadi. Detonatsiya natijasida hosil bo„lgan siqilgan qizigan 
gazlar porshenni harakatga keltiradi. O„z navabtida porshen ham tirsakli valni, u esa 
keyingi bosqich tishli uzatmalar orqali g„ildiraklarni harakatga keltiradi. Detonatsiya 
natijasida hosil bo„luvchi energiyaning bir qismi avtomobilni harakatlantirish uchun 
sarflanadi, lekin qolgan qismi esa, issiqlik energiya tarzida, dvigatelning o„zini
hamda, atrof-muhitni isitish uchun sarflanadi. Bu jarayonni oldini olishning chorasi 
yo„q. Termodinamikaning ikkinchi qonuni, bu jarayonni «energiyaning “yo„qotilishi” 
oldini olib bo„lmas jarayondir» deb tushuntiradi. Biz «yo„qotilishi» so„zini bejizga 
qo„shtirnoqqa olganimiz yo„q. Chunki termodinamikaning birinchi qonuniga 
muvofiq, energiya hech qayoqqa yo„qolmaydi. Bizning misolimizda u issiqlikka 
aylandi.
Termodinamikaning birinchi va ikkinchi bosh qonunlarining matematika 
ifodasini 
umumlashtirsak, 
entropiya, 
energiya, 
harorat 
va 
ishni 
o„zaro 
uyg„unlashtiruvchi quyidagicha tenglamaga ega bo„lamiz: 
Qahramonimiz Maks Plank, o„zining qora jism nurlanishiga oid ilmiy 
ishlarida aynan ushbu ifodadan foydalangan.
Qulayotgan va
yerga uriluvchi
tosh: 
Ish 

 issiqlik 
Yuqoriga
otilgan tosh: 
I
s
siqlik
Issiqlik
 
Ish
 
Termodinamikaning ikkinchi 
bosh qonuniga ko‘ra, 
olingan barcha issiqlik 
miqdorini ishga 
aylantiradigan dvigatelning 
bo‘lishi imkonsizdir. Rasmda 
ko‘rsatilganidrk, biz toshni 
issiqlik yordamida otib 
yuborishimiz mumkin, lekin 
bunda sarflangan barcha 
issiqlikni harakatga aylantira 
olmaymiz.

---

26 
Gulhan oldida o„tirib, biz go„yoki olov tilining o„ynoqi raqslariga oshufta bo„lamiz. 
Ular bir xildek ko„rinsa-da, aslida unday emas. Shunga o„xshash oshuftalikni soy 
suvining o„ynoqilab oqishiga qarab ham his qilish mumkin. Suvdagi xarsang yoki, 
shoh-shabba orqasida hosil bo„luvchi uyurma girdob, doimo o„z joyida tursa hamki, 
lekin tinimsiz o„zgarib turadi. Misollarimizdagi olov va suv bir fizik sohani – 
turbulentlikni namoyish qilimoqda. Olov o„z atrofidagi havoni shunchalik tez 
qizdiradiki, havo tezkorlik bilan ko„tarilib, turbulentlik, ya'ni, uyurmalanishni hosil 
qiladi. Havodagi uyurmalanishni biz ko„rolmasakda, kul va g„uborning harakatidan 
payqashimiz mumkin.
Boz ustiga olov bizni isitadi ham. Isitishni turli usullar bilan bajaradi (issiqlik 
o„tkazuvchanlik, konveksiya va ho kazo). Lekin ayni damda bizni, olovga bevosita 
yaqinlashish orqali oladigan issiqlik, ya'ni undan taraluvchi nurlanish qiziqtirmoqda.
Olov bizga issiqlik nurlanishining turli xossalarini o„rganishga yordam beradi. 
ko„zga yaqqol tashlanadigan ilk xossa, nurlanishning to„g„ri chiziq bo„ylab 
tarqalishidir: jismlarning, shu jumladan tanamizning olovga ro„para turgan tarafi 
isiydi, undan pana qismlari esa sovuqligicha qoladi. Biz orqaga o„girilsak, issiqlikni 
ham faqat orqa tomonimiz bilan his qilamiz xolos. Issiqlik nurlanishining yana bir 
xossasi mavjud bo„lib, biz unga shunchalik o„rganib qolganmizki, bu xossa yaqqol 
ravshandek ko„rinadi: nurlanish qanchalik jadal bo„lsa, undan isiyotgan jism ham 
shunchalik kuchliroq qiziydi va uning ish bajarishi ham shunchalik tezlashadi. 
Haqiqatan ham, olovda yonayotgan o„tin yoki, ko„mir miqdorini oshirganimiz sayin, 
gulxan harorati ham ortib boradi, shunga muvofiq ravishda esa, uning nurlanishi ham 
kuchayadi.
Gulxan olovidagi kuzatish mumkin bo„lgan yana bir xossa Mask Plankning 
ilmiy ishlarida markaziy mavzusi sanaladi. U issiq jismning rangi bilan bog„liq. O„tin 
qizib alanaglanishi va gulxanning yanada issiqroq bo„lib borishi sayin, biz uning 
rangidagi o„zgarishlarni kuzatishimiz mumkin bo„ladi. Gulxanning nisabatan kamroq 
qizigan qismlari, garchi bizga issiqlik bersa-da, lekin ko„rinadigan diapazondagi 
nurlanishlar chiqarmaydi. Ular infraqizil diapazonda nurlanish taratadi. Qizigan, 
cho„glangan ko„mir esa o„ziga xos qip-qizil yorqin rangga ega bo„ladi va u nisbatan 
yuqori haroratga ega bo„ladi. Sariq qismlar 1400-1600 °C oralig„idagi haroratga ega 
bo„ladi. Gulxan qanchalik baland haroratga erishsa, uning rangi ham qizildan 
moviyga tomon shunchlik intensivlikka ega bo„lib boradi. Biz gulxan olovi misolida 
ko„rga hodisamiz – jism qanchalik kuchli qizigan bo„lsa, unda taraladigan yorug„lik 
ham shunchalik intensivroq bo„lishi, shu bilan birga uning to„lqin uzunligi shunchalik 
qisqa bo„lishi amaliy tajribalarda isbotlangan.

---

27 
Shunday bo„lishiga sabab esa, yorug„likning to„lqin tabiati tufaylidir. Biz 
ko„rib sezayotgan yorug„lik nurlari, tarqalayotgan to„lqinlarning ikkita yonma-yon 
maksimum va minimumi orasidagi masofani ifodalovchi to„lqin uzunligiga 
chambarchas bog„liqlikda taraladi. Qizil rangning to„lqin uzunligi taxminan 700 
nanometrga teng (nanometr – metrning milliarddan bir qismi, belgilanishi: 
nm
). Sariq 
rangning to„lqin uzunligi 580 nm; moviyniki esa 500 nm dan sal qisqaroq. Kamalak 
ranglari bo„ylab harakat qilganda, qizildan moviy (ko„k) rang tomon to„lqin uzunligi 
qisqarib boradi.
Buyuk ingliz-olmon astronomi Uilyam Gershel (1738-1822) 1800 yilda 
hayratlanarli kashfiyotni amalga oshirdi. U Quyosh nurini prizma orqali o„tkazdi. 
Bunda nur turli ranglarga ajraldi, bu effekt Nyuton zamonasidan buyon ko„plab 
ziyolilarga ma‟lum edi. Gershel ish stolida, binafsharangdan qizilgacha bo„lgan 
barcha ranlar jilosini namoyon qiluvchi yo„laklar akslangan edi. Shunda Gershel uchi 
harorat sezuvchanligi ortirilgan qilib maxsus qora rangga bo„yalgan bir necha simobli 
termometrlarni, quyidagi rasmda ko„rsatilgandek tarzda, spektrdan taralayotgan har 
bir rang chiziqlariga qo„yib chiqdi.
Gershel spektrdagi har bir rang, termometrni turlicha qizdirayotganini payqab 
qoldi: qizil nurlar termometrni nisbatan kuchliroq, sariq rnag pastroq va ko„k rang esa 
ancha past darajada qizdirardi. Lekin bu hali hammasi emasdi! Tadqiqotchi olim qizil 
rang tushib turgan chiziqdan nariroqda, hech qanday rang bo„lmagan shunchaki bo„sh 
joyga ham tasodifan bir termometr joylashtirdi. U termometr ham qizishda davom 
etdi, boz ustiga u ranglar hududidagi termometrlarga nisbatan tezroq isidi va 
yuqoriroq daraja namoyon etdi! Shu tarzda Uilyam Gershel infraqizil nurlanishlarni 
kashf etdi. Infraqizil nurlanishlarni avvalroq hech kim payqamaganligining yagona va 
oddiy sababi shuki, bu nurlarning to„lqin uzunligini inson ko„zi ilg„ay olmaydi. 
Amaliy tajribada, mazkur termometrning shisha oynasi, ko„rinadigan spektrning sariq