22
qonunlarning yangi koʻrinishlari paydo boʻldi. Toʻlqin tenglamalarining otasi
hisoblangan E.Shreydinger tomonidan yaratilgan mikrozarralarning harakat
(Shreydinger) tenglamalari klassik tasavvurlarga sigʻmaydigan natijalarga olib
keldi, masalan, energiyaning kvantlanishi (klassik mexanikada esa eneriya
uzluksiz) misol boʻladi. Oʻsha davrda bu tenglamalar toʻgʻrisida fikr yuritishga
jazm qiladigan insonlar sanoqli edi. Sababi, bu klassik tasavvurlarga ma‘lum
ma‘noda
―fandagi shakkoklik‖
deb ham qaralgan.
Kvant fizikasining asoschilaridan biri M.Plank 1879-yili Myunxenda
dissertatsiyasini himoya qilgandan keyin ustozi Filip
fon-Jolliga nazariy fizika
bilan shugʻullanish niyati borligini aytadi. Ustoz esa oʻz navbatida nazariy fizika
poyoniga yetgani, faqat ba‘zi xususiy hollar, boshlangʻich va chegaraviy shartlarni
oʻzgartirib differensial tenglamalarning yechimini topish mumkinligi, umuman, bu
―istiqbolsiz ish‖
bilan shugʻullanish befoydaligini uqtirishga harakat qiladi.
Shunga qaramay, Plank nazariy fizika bilan shugʻullanishni davom ettirib,1900-yili
elektromagnit nurlanishning diskret ekanligini kashf qildi. 1905-yilda Eynshteyn
tomonidan elektromagnit maydonning energiyasi diskret strukturaga egaligi,
undagi eng kichik zarra fotonni aniqlaydi, keyinchalik atomning kvant nazariyasi
va kvant mexanikaga asos soladi. U davrda kvant mexanikasi tushunchalarining
ilm-fan namoyondalari tomonidan qabul qilinishi qiyin kechdi. Boisi, birinchidan,
kichik zarralarning kichik oʻlchamlarda harakat traektoriyasi
degan
tushunchaning yoʻqligi, ikkinchidan,Veyner Geyzenberg tomonidan kiritilgan
noaniqlik prinsipi
edi. Unga koʻra, kichik oʻlchamlarda zarrachaning impulsi va
koordinatasi (energiya yoki vaqt)ni bir vaqtda katta aniqlikda oʻlchab boʻlmaydi.
Fizika kursidan ma‘lumki
―nano‖
oʻlchov birliklarning old qoʻshimchasi
boʻlib («nanos» grek soʻzidan olingan boʻlib, uning tarjimasi – «mitti», «karlik»,
hattoki «kichkina chol»), milliarddan birini ifodalaydi. Masalan, 1 nanometr –
metrning milliarddan biri degan ma‘noni anglatadi. Inson soch tolasi oʻrtacha
100000 nanometr ekanini hisobga olsak, uning qanchalik kichik oʻlchamligi haqida
tasavvurga ega boʻlish mushkul emas. Atomlar va ular orasidagi masofa ham
nanometr ulushlarida oʻlchanadi, masalan, 1 nanometr, 1 nanosekund va h.k.
Fizikada nanozarrachalar deganda oʻlchamlari 1 nanometrdan (1nm) 100
23
nanometrgacha boʻlgan ob‘ektlar tushuniladi (
). Albatta, nanoob‘ektlarga xos xususiyatlar oʻlchamlarning 0,1 nm dan
bir necha oʻn nanometrgacha boʻlgan sohasida ayniqsa yorqin namoyon boʻladi.
Bu sohada nanoob‘ektlarning hamma xossalari (fizik-mexanik, termo-, elektr-,
magnit-, optik-,
kimyoviy, katalitik va boshqa xossalar) makroob‘ektlarnikidan
keskin farq qilishi mumkin.
Moddalarning fizik va kimyoviy xususiyatlari ham atomlarning turiga,
tuzilishiga va oʻzaro munosabatlariga bogʻliq. Hozirgi vaqtdagi ilmiy-tadqiqotlar
atom oʻlchamidagi nanotuzilmalar hajmiy modda xususiyatlaridan anchagina
farqlanishini koʻrsatmoqda. Nanotuzilmalardagi fizik va kimyoviy jarayonlarni
izohlash esa yangi qonuniyatlarni keltirib chiqarilishiga sabab boʻlmoqda. Sodda
qilib aytganda, bir necha atom oʻlchamlaridagi ob‘ektlarning noan‘anaviy
xususiyatlarini
oʻrganadigan,
ularda
sodir
boʻladigan
jarayonlarning
qonuniyatlarini tatbiq qilish yoʻllarini koʻrsatadigan yangi yoʻnalish
bugun
nanotexnologiya
deyiladi.
Nanotexnologiya atamasini birinchi boʻlib, 1974-yilda yapon olimi Norio
Taniguchi alohida atomlarni boshqarib, yangi ob‘ekt va materiallar tuzish
jarayonini izohlash uchun qoʻllagan edi. Ushbu sohada dastlabki texnik vositalar
Shveysariyaning kompyuter texnologiyalari laboratoriyalarida ixtiro qilingan.
1982-yili skanerlovchi zondli mikroskopni ixtiro qilgan Gerd Binnig va Genri
Rohrerlar toʻrt yildan soʻng ushbu ixtiro uchun Nobel mukofotiga sazovor
boʻlishgan. 1986-yilga kelib, atom-kuch mikroskopi ixtiro qilindi.
Bu uskunalar
nafaqat nanoolamni tomosha qilishga, balki yangi nanoob‘ektlarni qurishga ham
imkon bermoqda. Shu bois, bugungi kunda dunyo nanotexnologik inqilob
ostonasida turibdi desak mubolagʻa boʻlmaydi.
Dostları ilə paylaş: