Ózbekstan respublikasí joqarí HÁm orta arnawlí bilimlendiriw ministirligi

ÓZBEKSTAN RESPUBLIKASÍ JOQARÍ HÁM
ORTA ARNAWLÍ BILIMLENDIRIW MINISTIRLIGI

ÁJINIYAZ ATÍNDAǴÍ NÓKIS MÁMLEKETLIK PEDAGOGIKALÍQ INSTITUTÍ
Magistratura bólimi
Anıq hám tábiyiy pánlerdi oqıtıw metodikası
(Fizika hám astronomiya) tálim baǵdarı
Kosmoslıq nurlar fizikası páninen

Tema: « Elektromagnit hám korpuskulyar nurlanıwlar »
Ózbetinshe jumısı

Q abılladı: Á. Jumamuratov

O rınladı: I. Jumaniyazova

Nókis 2021 – jıl

Tema: Elektromagnit hám korpuskulyar nurlanıwlar
Reje:

1. 
   Kosmoslıq nurlar xarakteristikaları. Luivill teoreması
   

2. Elektromagnit hám korpuskulyar nurlanıwlar
3. Kosmoslıq nurlar fizikası aktivlik orayları.

Kosmoslıq nurlardıń áhmiyetli xarakteristikalarınıń biri onıń intensivligi esaplanadı. Intensivlik degende belgili baǵıtqa perpendikulyar bolǵan birlik maydannan, waqıt hám dene múyeshi birliginen ótken E den E+dE ge shekem bolǵan energiya bóleksheleri túsiniledi.

Bul jerde, dδ- , dΩ-, dt-, maydan, dene múyeshi hám waqıt elementleri. Intensivlikden sırttaǵı bóleksheler aǵımı túsinigi isletiledi hám ol birlik maydan arqalı waqıt birliginde ótken bóleksheler sanına teń boladı.

Bunnan tısqarı, birlik energiya intervalindaǵı differensial energetikalıq spektr delinedi, yaǵniy

Usıǵan uqsas, differensial impuls spektri
_{ } siyaqlı anıqlanadı.
Kosmoslıq nurlardıń áhmiyetli xarakteristikalarınan bir δ - anizatropiya dárejesi esaplanadı.
Eger qandayda bir θ₁ jóneliste intensivlik maksimumı - J_MAKS (θ₁), basqa jóneliste bolsa intensivlik minimumı - J_MIN (θ₂) gúzetilse, ol jaǵdayda anizotropiya dárejesi
_{ } sıyaqlı anıqlanadı.
Hár bir bólekshe jaǵdayı keńislikte 6 parametr menen anıqlanadı x,y,z, p_x, p_y, p_z. Belgili dVdp kólemdegi bólekshe tıǵızlıǵı bolsa ózgermeydi. Bul tastıyıqlanıw Luivill teoreması delinedi, yaǵniy
_{ } .
Izotrop nurlanıwda bóleksheler konsentratsiyası intensivlik menen tómendegishe baylanısadı
_{ } .
Quyash samalı hám planetalar ara ortalıq. Quyashtıń kosmoslıq nurları. Quyash óz iskerligi dawamında atmosferaǵa protonlar, túrli yadro hám elektronlardı shıǵaradı. Bul elementler ionlasqan (plazama formasında) boladı hám olardıń aǵısı ulıwma alǵanda neytral boladı. 1958 jılı bunday ionlasqan plazama aǵımı teoriyasın amerikalıq astrofizik Parker jaratadı hám Quyash plazmasınıń háreketin Quyash samalı dep ataydı. Quyash samalınıń tezligi 10³ _{ } jetedi, bıraq bóleksheler tıǵızlıǵı az bolıb, _{ } múǵdarında boladı.

Quyash samalı tezligi hám tıǵızlıǵı turaqlı emes. Onıń ortasha tezligi, _{ } , ortasha tıǵızlıǵı bolsa 8 sm^-3 ǵa teń. Bıraq tıǵızlıǵı ayrım paytları 10 ese kem bolıwı yaki _{ } ge shekem jetiwi múmkin. Jer sırtında bolsa protonlar aǵımı _{ } ǵa teń boladı. Bóleksheler tıǵızlıǵı Quyashdan uzaqlasqan sayın _{ } sıyaqlı kemeyedi, tezligi bolsa derlik ózgermeydi. Quyash samalınıń ulıwma aǵımı kinetik energiyası _{ } ǵa teń. Quyash samalı quramında Quyash sırtındaǵı bárshe elementler bar máselen _{ }, yaǵnıy α – bóleksheler p – protonlar aǵımınıń 5% tin yaki tártib nomeri 2 den joqarı bolǵan yadrolardıń ulıwma aǵımınıń _{ } bólegin quraydı.

Quyash samalı ózi menen Quyash magnit maydanı kúsh sızıqların «alıb keledi», Quyash óz kósheri átrapında aylanıwı sebepli kúsh sızıqları da spıral kóriniste boladı. Bul spiral Arximed spiralı delinedi. Quyash magnit maydan kernewliligi _{ } qa teń. Magnit maydan energiyası tıǵızlıǵı onıń plazması energiyası tıǵızlıǵınan júdá kem bolǵanlıǵı ushın onıń magnit maydanı Quyash háreketine sezilerli tásir qılmaydı bul orında ayrım astronomik túsinikleri keltiremiz. Jerden Quyashqa shekem bolǵan aralıq astronomik birlik delinedi:

Jaqtılıq jılı dep, _{ } tezlikdegi jaqtılıq nurınıń bir jıl dawamında basıb ótken jolı túsiniledi _{ } .
1 parsek (ps) Jerden kosmostaǵı bazı bir noqatına shekemgi aralıq ol jerden Jerdıń Quyash átrapında aylanba háreket orbitası radiusı 1 sekundǵa teń múyeshli doǵa bolıb kórinedi

Quyash magnit maydanı joqarı hám tómen yarım sferalarında qarama – qarsı tárepke jónelgen boladı. Hár 22 jılda maydan óz jónelisin ózgertirip turadı. Máselen, 1979 jılı joqarı yarım sferada magnit maydan Quyashdan joqarıǵa qarap jónelgen bolǵan.
Quyash plazması juldızlar ara ortalıq menen tásirlesiw sebebli sheksiz keńeye almaydı. Judızlar ara oratalıq bolsa kosmos nurları, magnit maydanlar, neytral hám ionlasqan gázlerden ibarat boladı. Quyashdan uzaqlasqan sayın plazma konsentratsiyası kemeyedi hám onıń keńeyiw tezligi _{ } qa jetedi. Galaktika plazması aǵımı bolsa _{ } tezlikke iye. Usı sebebli bul eki aǵım óz ara tásirlesedi. Ishki bóliminde Quyash plazması, sırtqı bóliminde bolsa Galaktika aǵımı óz ara tormızlanadı. Quyashan usı plazma tormızlanǵa shekemgi bolǵan aralıq penen shegaralanǵan keńislik geliosfera delinedi. Geliosfera shama menen 25 a.b. aralıqqa shekem dawam etiwi kosmik izleniwlerde anıqlanǵan. Geliosferadaǵı kosmoslıq nurlar inensivligi ózgerip turadı. Bul qubılıs 1926 jılı anıqlanǵan hám oǵan kosmoslıq nurlar variatsiyası delinedi. Ulıwma hár bir konkret waqıtda geliosferadaǵı kosmoslıq nurlar intensivligi belgili mániske iye boladı. Kosmoslıq nurlardıń varisatsiyası dáwirli hám dáwirli emes variatsiyalarǵa bólinedi. Kosmoslıq nurlardıń 22 jıllıq, 11 jıllıq, jılllıq, 27 kúnlik hám sutkalıq varistsiyalar dáwirli variatsiyalarǵa mısal bola aladı. Magnit boranları tásiri hámde ekilemshi nurlardıń da atmosferadaǵı variatsiyarı anıqlanǵan. Bunday variatsiyalar tiykarınan birlemshi galaktik nurlardıń Quyash samalı menen óz ara tásirinen payda boladı. Anıǵraq aytsaq, birlemshi galaktik nurlardıń anizotropiyası sebebli kosmos nurları variatsiyası baqlanadı. Kosmoslıq nurlar variatsiyası Jer júzinde jaylasqan 100 den artıq stansiyalarda toqtawsız baqlaw arqalı úyreniledi. Bunnan tısqarı, hawa sharayatınada hám kosmoslıq stansiyalar járdeminde de úyreniledi. Biraq, Jer júzinde kosmoslıq nurlar variatsiyası kúshsiz ózgeriwi sebebli, joqarı anıqlıq hám sezgirlikke iye bolǵan ásbaplar isletiledi. Buǵan ionizatsion kamera, azimutal teleskop hám neytron monitorińı kiredi. Ionizatsion kamera 1,5 m diametrge iye sferik kamera bolıb, 10 atm basımında argon menen toldırılǵan boladı. Bul sfera nurlanıwdıń «qattı» komponentasın 0,7 % anıqlıqda ólshewge imkan beredi. Azimutal teleskop eki bir qıylı teleskopdan ibarat bolıb, «qattı» hám «jumsaq» komponentalar intensivligin jazıp aladı. «Qattı» komponent qalıń qorǵasın tosıq járdeminde ajratıb alınadı. Teleskoplardan biri shıǵıstan batısqa, ekinshisi qubladan arqaǵa jóneltiriledi. Neytron monitorińda neytron sanaǵısh bolıb, onda ¹⁰B izotopı bar. Usı sebebli neytronlar ¹⁰B yadrosı jutılıb, _{ } protsessin júzege keltiredi. Neytronlardı jazıp alıwǵa sebeb, 1 GeV tan joqarı energiyaǵa iye bolǵan birlemshi nuklon hám yadrolar atmosferada atom yadrolarınıń bólekleniwi nátiyjesinde neytronlar payda boladı. Usı sebebli, neytronlardı úyreniw birlemshi nurlardı anıqlawǵa imkan beredi.
Hawa sharları hám kosmoslıq stansiyalar járdeminde bolsa júdá kem energiyalı birlemshi bóleksheler variatsiyasın úyreniw múmkin. Jer sırtındaǵı kosmoslıq bóleksheler variatsiyası tiykarınan ekilemshi yaǵnıy atmosferada payda bolǵan bóleksheler variatsiayası arqalı anıqlanadı. Biraq birlemshi bóleksheler variatsiyası Quyash yaki Galaktikadaǵı ayrım bólekshelerdiń kóp muǵdarda payda bolıwı esabınan da bolıwı múmkin.
Variatsiya dáwirli hám dáwirli emes túrlerge ajraladı. Dáwirli variatsiyalarǵa 22- hám 11- jıllıq, jıllıq, 27 kunlik hám sutkalıq variatsiyalar mısal boladı. 22 – jıllıq variatsiya Quyash magnit maydanı jónelisiniń 22 – jıllıq ózgeriwi dáwri menen baylanıslı. 11 – jıllıq variatsiya bolsa Quyashtıń 11 – jıllıq aktivligi menen baylanıslı. Quyash aktivligi onıń kórinetuǵın sırtaǵı daǵları sanı, olardıń maydanı, belgili diapazondaǵı radionurlanıw aǵımı sıyaqlı shamalar menen belgilenedi. Quyash aktivligi jılında Jerdegi kosmoslıq nurlar intensivligi tómen boladı hám keri, yaǵnıy Quyash aktivligi menen kosmoslıq nurlar intensivligi arasında teris korrelyatsiya, yaǵnıy antikorrelyatsıya bar. Bul bolsa 11 – jıllıq variatsiya Quyash elementleri generatsiyası menen emes, bálkim geliosferada bóleksheler háreketleniw shárayatınıń ózgeriwi – kosmoslıq nurlar modulyatsiyası menen baylanıslıǵın kórsetedi. 27- kúnlik variatsiya Quyashtıń óz oǵı átrapında aylanıw dáwiri menen baylanıslı hám joqarı energiyalı bóleksheler bar ekenligi menen xarakterlenedi. Sutkalıq variatsiya dáwiri bolsa Jerdegi sutkaǵa teń. Bunda intensivlik amplitudası 0,15 – 0,2 % aralıqta tebrenedi. Sutkalıq variatsiya 27 – kúnlik variatsiya menen baylanıslı emes. Sebebi sutkalıq variatsiya 27 – kunlik tókirarlanıwǵa iye. Sutkalıq variatsiya Quyash magnit maydanınıń Jer átrapındaǵı anziotropiyası esabınan júzege keledi. Sebebi Quyashtıń magnit maydanı Arximed spiralı sıyaqlı aylanba boladı. Kosmoslıq nurlar aǵımı radial qurawshısı menen kompensatsiyalasadı. Tangensial qurawshısı bolsa aǵım menen teń salamaqqa kelmeydi hám Jerdiń aylanıwı menen 18⁰⁰ de kosmoslıq nurlardıń maksimum intensivligi bahlanadı.
Dáwirli emes variatsiyaǵa Forbush effekti mısal boladı. Forbush effekti tosınnan júz berip, bunda kosmoslıq nurlar intensivligi keń diapazonda páseyib ketedi. Bul effekt dáwiri 10 kunge shekem bolıb, Quyash aktivligi waqıtında tez – tez júz beredi. Bul dáwirde Jerdiń magnit maydanınıń keskin buzılıwı ( magnit boranları ) júz beredi. Magnit boranları hám intensivliktiń bunday keskin tómenlewi arasındaǵı baylanıs ( bul qubılıstı birinshi bolıb gúzetken amerikalı astrofizik Forush húrmetine ) Forbush effekti delinedi. Quyashdaǵı partlawlarda dáwirli emes variatsiyaǵa mısal bola aladı. Quyash aktivligi waqtında Quyash diskiniń elektr hám magnit maydanları keskin ózgergen bólimlerinde partlawlar júzege keledi. Kúshsiz partlawlar tez – tez, kúshlileri júdá kem boladı. Kúshli partlawda ultrafiolet, rentgen, radionurlanıw, γ – nurlanıw menen birge kóp muǵdarda protonlar, túrli yadrolar, neytronlar hám neytrionlar ajralıb shıǵadı. Partlawdan 8 – 12 saat ótkennen soń payda bolǵan nurlar Jer orbitasına jetib keledi. Quyash nurları quramında partlawlar nátiyjsinde protonlar, α – bóleksheler, orta hám awır yadrolar ushraydı. Protonlar múǵdarı bolsa partlawǵa shekem on mártege shekem ózgerib turadı. Partlaw nátiyjesinde payda bolǵan 100 MeV hám onna joqarı energiyalı bóleksheler kosmik keme ekipajı ushın qáwip tuwdıradı. Sebebi olar olar keme qabıǵında elektron – foton kaskadlar hámde rentgen nurlanıwı payda qıladı. Aviatsiya rawajlanıwı ushın da 18 – 20 km biyikliktegi radiatsion jaǵday úyrenib shıǵılǵan.biologik obektlerdiń radiatsiya tásirindegi buzılıwı jutılǵan energiya hám nurlardıń biologik effektivligi menen anıqlanadı. Jutılǵan energiya birligi ( yaki doza birligi ) D_i grey deb ataladı. _{ } ǵa teń ( yaǵnıy 1 kg muǵdardaǵı elementke 1 J enegriya jutılsa 1Gr ǵa teń boladı ). Biologik effektivlik ( yaki ekvivalent doza ) D_ekv nurlanıw sıpat koeffitsiyenti – (SK)_i ǵa baylanıslı, yaǵnıy _{ } hám ekvivalent doza zivert – ( Zv ) larda ólshenedi.
_{ } ber
Nurlanıw menen islewshiler ushın qáwispisiz esaplanǵan ekvivalent doza – jılına _{ }. 18 – 20 km biyiklikte evkivalent doza _{ } ǵa teń hám nurlanıw dozası tiykarınan neytron esabına tuwrı keledi.
Elektromagnit nurlanıwdıń korpuskulyar hám tolqınlıq qásiyetleri birligi bóliminde kórip shıǵılǵan hádiyseler qara denediń nurlanıwı, foto effekti, Kompton tásiri - fotonlar aǵımı retinde nur haqqındaǵı kvant (korpuskulyar) túsiniklerdiń tastıyıqı bolıp xızmet etedi. Basqa tárepten, jaqtılıq aralasıwı, difrakciya hám polyarizaciya sıyaqlı hádiyseler nurdıń tolqın (elektromagnit ) tábiyatın isenimli tastıyıqlaydı. Nátiyjede, nurdıń basımı hám sınıwı tolqın hám kvant teoriyaları menen anıqlama beredi. Solay etip, elektromagnit nurlanıw bir - birin tolıqlawıshı úzliksiz (tolqınlar) hám bólek (fotonlar) uqsas óz-ara uqsas ayrıqshalıqlardıń birligin anıqlaydı. Optikalıq hádiyselerdiń tolıq kórip shıǵılıwı jaqtılıq tolqınınıń elektromagnit maydanına tán bolǵan úzliksizliktiń qásiyetleri fotonnıń ayrıqsha qásiyetlerine qarsı kelmewi kerek degen juwmaqqa alıp keledi. Korpuskulyar hám tolqın qásiyetlerine iye bolǵan jaqtılıq olardıń kórinetuǵın bolıwında arnawlı bir naǵıslardı anıqlaydı. Solay etip, jaqtılıqtıń tolqın qásiyetleri onıń tarqalıwı, aralasıwı, difrakciyası, polyarizaciyasi hám korpuskulyar - jaqtılıq hám elementtıń óz - ara tásiri processlerinde kórinetuǵın boladı. Tolqın uzınlıǵı qansheli úlken bolsa, fotonnıń energiyası hám pulsi qansheli kishi bolsa, jaqtılıqtıń kvant qásiyetlerin anıqlaw qansheli qıyın bolsa (bul, mısalı, fotoeffekttiń qızıl shegarası bar ekenligi menen baylanıslı). Kerisinshe, tolqın uzınlıǵı qansheli kishi bolsa, fotonnıń energiyası qansheli qıyın bolsa, tolqın ózgeshelikleri (mısalı, rentgen nurlanıwınıń tolqın qásiyetleri (difrakciya) tek kristallardıń difrakciyalıq torı retinde isletilingennen keyin anıqlanadı) anıqlanadı. Jaqtılıqnıń óz - ara korpuskulyar tolqın qásiyetleri ortasındaǵı qatnaslar kvant optikasınıń qanday isletiliwin, nurdı kórip shıǵıw nızamların kórip shıǵıw ushın statistikalıq jantasıwdı túsindiriwi múmkin. Mısal ushın, jaqtılıqtıń tarqalıwı, jaqtılıq ótip atırǵanda, kosmosda fotonlardıń qayta bólistiriliwi júz beredı.
Ekrannıń túrli noqatlarında fotonlardıń urılıw múmkinshiligı birdey emesligi sebepli, difrakciyalıq súwret payda boladı. Ekrannıń jarqınlıǵı ekrannıń birlik maydanına fotonlardıń urılıw múmkinshiligi menen proporcional bolıp tabıladı. Basqa tárepten, tolqın teoriyasına kóre, jaqtılıq ekrannıń birdey noqatında jaqtılıq tolqınınıń amplitudası kvadratına proporcional. Nátiyjede, málim bir noqatta jaqtılıq tolqınınıń amplitudası maydanı málim bir noqatqa fotonlardı kirgiziw múmkinshiligi ólshewi bolıp tabıladı. Maksvell nızamlarınıń jańalıq ashılıwınan keyin, bul nızamlar sol zamanda ele pánge málim bolmaǵan tábiyat hádiysesi – elektromagnit tolqınlardıń bar ekenligine belgi berip atırǵanı málim boldı. Bunday tolqınlar óz-ara baylanıslı elektr hám magnit maydanlarınıń keńislik jaqtılıq tezliginde tarqalatuǵın terbelislerin ózinde kórinetuǵın etedi. Bul oy-pikirlerdi hám ózi oylap tapqan nızamlardan kelip shıǵıp basqa zárúrli juwmaqlardı Jeyms Klark Maksvell teńlemeler sisteması kórinisinde ilimiy jámiyetshilik itibarına usınıs etken. Bul teńlemelerge kóre, elektromagnit tolqınlardıń vakuumdaǵı tarqalıw tezligi zárúrli hám fundamental bolıp shıqtı, onıń pútkil álem ushın universal turaqlı ekenligi, fizikaǵı basqa tezliklerdi ańlatıw ushın qollanılıwshı ʋ belgisi ornına, bul tezlik ushın (yaǵnıy, elektromagnit tolqınlardıń tarqalıw tezligi ushın ) bólek bir belgi - c qollanılıwı kerekligine qarar etildi.
Maksvelldiń tábiyattaǵı túrli elektromagnit tolqınları bar ekenligi haqqındaǵı ilimiy shamalarınan kóp ótpey, onıń ayırıqsha ekenligin tastıyıqlaytuǵın qatar jańa ashılıwlar baslanıp ketti. Eń birinshi bolıp – radiotolqınlar jańalıq ashıldı. Bul jumıstı 1888 - jılda nemis alımı Genrix Gers (1857-1894) ámelge asırdı. Radiotolqınlar hám de, biz kóretuǵın jaqtılıq nurları arasındaǵı birden - bir parq sonda, raditolqınlar bir neshe decimetr uzınlıqtaǵı tolqınlardan baslap, bir neshe kilometrlik tolqın uzınlıqlarına da iye bola aladı hám sonday terbelisler menen olardı qálegen baǵıtta tarqatıw múmkin. Maksvell teoriyasına kóre, elektromagnit tolqınlardıń júzege keliw sebebi, elektr zaryadlarınıń tezleniw menen etetuǵın háreketleri bolıwı múmkin edi. Radio uzatqısh apparattıń antennasındaǵı ózgeriwsheń elektr kernewi tásirinde elektronlardıń terbelisleri payda boladı, hám de Jer atmosferası boylap tarqalatuǵın elektromagnit tolqınlardı júzege keltiredi. Elektromagnit tolqınlardıń barlıq basqa túrleri de, elektr zaryadlarınıń hár qıylı kórinistegi tezleniwleri nátiyjesinen payda boladı. Tap jaqtılıq nurları sıyaqlı, radiotolqınlar da jer atmosferası boylap ámelde qarsılıqlarsız tarqala aladı jáne bul qásiyet olardıń kodlanǵan informaciyanı tasıw quralına aylanıwında tiykarǵı orın tutqan bolıp esaplanadı. Radiotolqınlar - mısalında óz ámeliy kórinisin tapqannan keyin, elektromagnit tolqınlardıń basqa spektrları da salıstırǵanda operativligi menen tolıq basladı. Házirgi kúnde derlik barlıq diapazonlar boyınsha hámme elektromagnit tolqınlar ilim hám texnikanıń kóplegen tarawlarda insaniyat ushın xizmet etip, úlken payda keltirmekte. Tolqınlardıń jiyligide olarǵa muwapıq keliwshi elektromagnit nurlanıw kvantları – tolqın uzınlıǵınıń qısqarıwı baǵdarında artıp baradı. Barlıq elektromagnit tolqınlardıń óz-ara baylanısları, elektromagnit nurlanıwlarınıń pútin spektri dep atalıwshı spektrdi payda etedi. Elektromagnit nurlanıwlardıń spektri (basqasha aytqanda ulıwma spektri) tómendegishe diapazonlarǵa bolıp tekseriledi (jiyliginiń artıp barıwı hám tolqın uzınlıǵınıń qısqarıwı baǵdarında).
Mikrotolqınlar júdá joqarı chastotalı radiotolqınlar bolıp 300 mm den 1 mm ge shekem bolǵan uzınlıqqa iye boladı. Tap decimetrli hám metrli uzınlıqtaǵı tolqınlar sıyaqlı, santımetrli uzınlıqtaǵı tolqınlar da atmosferada derlik qarsılıqsız tarqaladı (yaǵnıy, olardı atmosfera derlik jutpaydı). Buǵan kóre olarda jasalma joldas baylanısın támiynlewde, hám taǵı basqa zárúrli telekommunikaciyalıq sistemalarda keń qollanıladı. Bul kórinistegi elektromagnit tolqınlardı salıstırǵanda qısqaları sanaatda, hám de, xojalıq turmısda óziniń bekkem ornına iye esaplanadı. Uzaqqa barmay, hár birewimizdiń asxanalarımızda ámeldegi bolǵan mikrotolqınlı pechlerdi islew jetkilikli. Mikrotolqınlı pechtiń islew mánisi, klistron dep atalıwshı apparattaǵı elektronlardıń oǵada operativlik menen aylanıwı principine baylanıslı. Bul aylanıw nátiyjesinde elektronlar arnawlı bir chastota daǵı oǵada joqarı chastotalı elektromagnit nurlanıwlardı tarata baslaydı hám bul nurlanıwlardı suw molekulaları ańsatlıq penen ózine jutadı.
Infraqızıl tolqınlar. Elektromagnit spektriniń bul bólegindegi tolqınlar, uzınlıǵına kóre 1 mm den baslap, 8000 atom diametri (shama menen 800 nm) ge shekem bolǵan uzınlıqtaǵı elektromagnit nurlanıwların óz ishine oaldi. Bul diapazonǵa tiyisli nurlardı insan tikkeley óz denesi – terisi arqalı sezim ete aladı. Yaǵnıy, bul diapazondı biz ıssılıq formasında sezemiz. Jer maydanındaǵı derlik barlıq elementler infraqızıl nurlanıwlar diapazonında elektromagnit tolqınlar tarqalıwınan, infraqızıl nurlanıwlar detektorları, zamanagóy qıdırıw sistemaları hám ásbaplar islep shıǵarıw tarawlarınan úlken áhmiyetke iye boladı. Túńgi baqlaw ásbaplarınıń kópshiligi infraqızıl nurlanıwlardı datchikler menen úskenelestirilgen bolıp, olar bizge «qarańǵıda kóriw» imkaniyatın beredi.
Kórinetuǵın nurlar. Joqarıda — aytıp ótkeni sıyaqlı, kórinetuǵın nurlar, yaǵnıy, elektromagnit nurlanıwlar spektrining bizge kórinetuǵın jaqtılıq nurlarınan ibarat bólegi 400 nm den 800 nm ge shekem bolǵan tolqın uzınlıǵı daǵı nurlanıwlardı óz ishine aladı. Insan kózi bul diapazondaǵı elektromagnit nurlanıwlardı seziw, dizimnen ótkeriw hám analiz qılıw ushın eń ideal qural bolıp esaplanıw jaratılǵan bolıp tabıladı. Bunıń eki sebebi bar. Birinshiden, aytılǵanı sıyaqlı, kórinetuǵın nurlar spektrine tiyisli elektromagnit tolqınlar, olar ushın ashıq bolǵan Jer atmosferasında derlik hesh qanday qarsılıqqa ushıramastan tarqaladı. Ekinshiden, Quyash sırtınıń temperaturası (shama menen 6000ºC) sonday - aq, Quyash nurları energiyasınıń eń joqarı noqatı bizge kórinetuǵın jaqtılıq nurları diapazonına tuwrı keledi. Solay etip, planetamızdaǵı turmıs hám energiyanıń bas faktorı bolǵan Quyash, óz energiyasınıń eń úlken bólegin kórinetuǵın nurlar diapazonında nurlandıradı.
Rentgen nurları. Bir neshe atom diametrlerinen baslap, bir neshe júz atom yadrosı diametrlerine teń tolqın uzınlıqlarındaǵı elektromagnit nurlanıwlardı Rentgen nurlanıwları dep ataymız. Rentgen nurları organizmniń jumsaq toqımaları arqalı tosqınsız ótip bara aladı hám denediń qattı bólimleri – súyeklerinde ǵana kórinedi. Usınıń sebebinen rentgen nurlardıń medicinalıq kesellikti anıqlaw ushın áhmiyeti júdá úlken bolıp tabıladı. Tap radiotolqınlar sıyaqlı, rentgen nurlarınıńda insanǵa ámeliy kómek beriwge ótiwi arasındaǵı waqıt ayırmashılıǵı júdá qısqa múddetti quraydı. Rentgen nurların 1895-jılda Vilgelm Konrad Rentgen (1845-1923) oylap tapqan bolıp, oradan bir neshe ay ótip, bul fizikalıq ashılıwdan Parij emlewxanalarınan birda nawqastıń sınǵan súyegin kóriw ushın paydalanılǵan. Tez arada bul ámeliyat dúnya medicina mákemelerinde keń tarqalıp ketti.
Gamma – nurlar. Elektromagnit spektrdaǵı tolqın uzınlıǵı boyınsha eń qısqa, hámde jiyligi hám energiyası boyınsha eń joqarı turıwshı nurlanıwlar bul – gamma nurlar bolıp tabıladı. Gamma – nurlar oǵada joqarı energiyalı fotonlardan shólkemlesken bolıp, házirgi kúnde onkologiyalıq keselliklerdi emlew maqsetlerinde keń qollanılıp atır. Lekin, gamma - nurlar tiri organizmler ushın sol dárejede tásir etedi, olar járdeminde toqımalardı óltiriwde ámeliyatshı shıpakerlerda júdá úlken juwapkershilik hám joqarı anıqlıq talap etiledi. Juwmaq ornında sonı atap ótiw kerek, joqarıda táriyplep ótilgen elektromagnit nurlanıw túrleriniń barlıǵı sırtqı kórinisinen hár túrlı boladı, mánisi jaǵınan olardıń barlıǵı óz-ara sáykes bolıp tabıladı. Spektdiń qálegen bólegindegi qálegen elektromagnit nurlanıwlar, elektr maydanı hám magnit maydanlarınıń vakuumda yamasa, qandayda bir ortalıqta óz-ara terbelislerin ózinde kórinetuǵın etedi. Olardıń barlıǵı vakuumda jaqtılıq tezligi c menen tarqaladı hám de, bir–birinen tek ǵana tolqın uzınlıǵına kóre parıq etedi.
Álem payda bolǵannan beri túngi aspandaǵı san – sanaqsız juldızlar, Ay hám Quyash dúzilisleri, nur shashıwshı hám basqa kishi aspan deneleri menen baylanıslı jaǵdaylar insaniyattı oylandırıp kelgen. Házirgi kúnge kelip, kosmostaǵı barlıq zatlar juldızlar, juldız tárizli dúzilmeler, planetalar, planetalar aralıq gazlar hám kosmoslıq nurlar kórinisinde ekenligi málim. Astronomiyalıq maǵlıwmatlarǵa qaraǵanda bul obiektlerdiń jası bir neshe on milliard jılǵa teń. Eger bul waqıttı uzınlıq birliginde jazsaq 10¹⁰ jıl = 10²⁸ sm = 3,2∙10⁹ ps (parsek) ke teń boladı. Bul shama signalı bizge shekem jetip keliwi múmkin bolǵan aspan denelerine shekemgi bolǵan aralıq bolıp esaplanadı. Kosmostıń bunday kórinetuǵın bólimine Metagalaktika delinedi. Juldızlar toplanıp galaktikalardı payda etedi. Kosmostıń 10²⁶ sm radiuslı bóliminde 10⁴ galaktika jaylasqan hám olar arasındaǵı ortasha aralıq l = 10²⁵ sm ge teń. Galaktikalar túrli formaǵa iye boladı. Bizdiń galaktikamız Saban jolı dep ataladı hám ol qońsı Andromeda dumanlıǵı, Úlken hám Kishi magellan bulıtları, hámde jáne 20 ǵa shekem galaktika menen birgelikte galaktikalardıńtoparın quraydı.
Kosmostıń dáslepki modeli stacionar model bolıp, oǵan kóre kosmostıń bizge málim bólimi sheksiz periodlıq tákirarlanıp dawam etedi. Biraq 1922 – jılı A.Fridman Eynshteynniń salıstırmalıq teoriyası tiykarında Metagalaktikanıń keńeyiwin tiykarladı. 1929 – jılı bolsa Xabbl Dopler effekti járdeminde galaktikalardıń bir – birinen uzaqlasıp atırǵanlıǵın kórsetedi. Sol sebepli bul keńeyiw U = Hr menen anıqlanadı. Bul jerde H = 73 _{ }∙Íps– turaqlısı bolıp, ol tek ǵana waqıtqa baylanıslı boladı. Usıǵan tiykarlanıp metagalaktikanıń jası
t = _{ } = H^-1 = 1,8∙ 10¹⁰ jılǵa teń.

Kosmoslıq nurlar metagalaktikada xaotikalıq magnit maydanı tásirinde shashılıp, ózine mas traektoriya menen háreketlenedı. Bul qozǵalıs diffuziyalıq qozǵalısqa uqsaydı. Diffuziya koefficienti – D = _{ } lv_{ } qa teń bolıp, ol san jaǵınan bóleksheniń waqıt birligindegi jıljıwınıń ortasha kvadratı yarımına teń, yaǵnıy

D = _{ }R² = RT = _{ } T ǵa kelemiz.

Eger júgiriw jolı – l = 10²⁵ sm, ʋ = c, T = 10¹⁰ jıl dep alsaq, R_max = 2,6∙10⁸ jılǵa teń boladı . Demek, Metagalaktikamız bar bolǵannan beri Jerge shama menen 10⁸ jaqtılıq jılına teń aralıqlardaǵı signallar jetip keliwi múmkin.

Metagalaktikadaǵı processler gigant jarılıw nátiyjesi dep qaraladı. Dáslep júdá joqarı tıǵızlıq hám temperaturaǵa iye bolǵan materiya jarılıwı sebepli álem payda bolǵan dep boljaǵan. Dáslepki dáwirde kT >10¹⁸ GeV energiyalarda leptokvarklar hám universal óz ara tásir tasıwshılar bar bolǵan. Keyinshelli temperaturanıń suwıwı sebepli universal óz ara tásir kúshsiz, elektromagnit hám kúshli tásirlerge ajıralǵan. Bunda bar bolǵan materiya kvarklar, glyuonlar, leptonlar hám fotonlardan ibarat bolǵan. Olar barlıq termodinamikalıq teń salmaqlılıqta bolǵan. Temperaturanıń keyingi páseyiwi nátiyjesinde kvark – glyuon plazma adronlarǵa aylanǵan hám yadro, atomlar hámde juldızlar payda bolǵan. Házirde bar bolǵan Kosmoslıq relikt nurlanıwınıń dáslepki dáwirde zat penen teń salmaqlılıqta bolǵan elektromagnit nurlanıwınıń« qaldıǵı » dep qaraw múmkin. Bul kosmostıń stacionar emes modelin tiykarlawshı fakt bolıp esaplanadı.
Endi galaktikamız haqqında aytatuǵın bolsaq, ol 100 milliardqa jaqın juldızlardan quralǵan. Ol spiral kórinisine iye bolıp, radiusı 30 kPsqa teń. Spiral aylanbalı qozǵalısta bolıp, Quyash jaqınında, yaǵnıy orayınan 10 kPsaralıqta, onıń aylanbalı tezligi 200 _{ } qa teń. Galaktikanıń óz kósheri átirapında aylanıw dáwiri 275 mln.jılǵa teń. Juldızlar aralıq ortalıq gaz ( tiykarınan, vodorod hám geliy ) hám shańlıqlarınan ibarat. Gazdıń tıǵızlıǵı - 1_{ } hám onnan da kem bolıp, onıń 3% bólimi ionlasqan. Gaz bulıtları tıǵızlıǵı bolsa 20 – 30 _{ } qa teń, elektronlardıń tıǵızlıǵı bolsa 2∙10^-2 _{ } hám olardıń temperaturası 100 K ge teń. Galaktika magnit maydanı B = 5∙10^-6Gsqa teń.
Quyash galaktikamızdaǵı 100 milliard juldızlardan biri bolıp, massası M_q= 2∙10³³kg, radiusı R_q = 7∙10¹⁰sm, óz kósheri átirapında aylanıw dáwiri 27 sutkaǵa teń. Onıń nur shashıwshı L_q= 3,86∙10³³_{ } qa teń. Quyashtıń sırtı fotosfera delinedi, onnan keyin 14∙10³ kmqalıńlıqtaǵı bólimi xromosfera delinip, keyin Quyash tajı – Quyash atmosferasınıń jánede siyreklesken hám ionlasqan bólegi baslanadı. Quyashta júdá kúshli jarılıwlar bolıp, bunda atmosferaǵa ajıralıp shıqqan zatlar energiyası 10³³ erg shekem jetedi. Quyash sisiteması shegarasına shekem seziledi hám Quyash tásiri sezilerli bolǵan betke geliosfera delinedi.
Quyash energiyası vodorodtıń ⁴ Hege aylanıw termoyadrolıq reakciyası esabınan dep qaraladı. Bunday reakciya 10⁷ K temperaturadan joqarı temperaturada payda boladı. Vodorodtıń hár bir ⁴ Hege aylanıwda eki elektron neytrino - v_e payda boladı. Devis tájiriybesi nátiyjesine kóre , v_e aǵımı teoriyaǵa qaraǵanda 3 márte kemligi anıqlandı. Házirshe bul mashqala óz sheshimin tapqanı joq. Teoriyalıq tárepten buǵan neytrino ossilyaciyası sebep bolıwı múmkin degen pikirler de bar. Yaǵnıy, bizge málim neytrininiń úsh túri elektron neytrino – v_{e ,} muyon neytrino – v_{μ ,} hám tau neytrino – v_t óz ara bir-birlerine aylanadı. v_e→v_μ→v_t . Bul hádiysege neytrino ossilyaciyası delinedi. Eger bul hádiyse payda bolsa ol jaǵdayda aǵımnıń qalǵan 2 bólimi muyon neytrino v_μ hám tau v_t kórinisinde boladı hám Quyash neytrinosı mashqalasın túsindiriw múmkin boladı.
Bir neshe on jıllarda galaktikada ózine mas hádiyse júz beredi. Bul jańa
juldızlardıń tuwılıwı bolıp esaplanadı. Olar gaz bulıtlarınıń tıǵızlasıwı menen payda boladı dep qaraladı. Bul juldızlar bir neshe aydan keyin sónedi. Biraq bir neshe júz jıllar dawamında olardıń qaldıq jarıqlıǵın baqlaw múmkin boladı. Bunnan tısqarı kosmosta qara túyinler dep atalıwshı obiektler de bar ekenligi aytılmaqta. Ádette juldızlar óz iskerligi aqırında sónip, óz gravitaciyalıq maydanı júdá joqarı bolǵanınan hesh nárse, hátteki jaqtılıq ta ushıp shıǵa almaydı. Sol sebepli olar « qara túyinler » dep ataladı. Olar R_m = _{ } qa teń radiusqaiye boladı. Bul teńlikke Shvarsshid radiusı delinedi. Bul jerde G – gravitaciya turaqlısı, M– obiekt massası hám c – jaqtılıq tezligi. Quyash energiyasınıń deregi hám onıń orayında qara tesik bar ekenligi haqqındaǵı gipotezalar da bar bolǵan. Sebebi bunday obiektlerge túsken deneler hám bóleksheler tezleniw menen háreket qıladı hám bunda ózlerinen nur shıǵaradı. Biraq házirge shekem olar tájiriybede baqlanbaǵan. 2005 – jılda Xabbl teleskopı járdeminde galaktikamız orayında qara túyin tárepinen jutılıwı birinshi márte anıqlanǵan. Biraq bul dálil olardıń bar ekenligin tastıyıqlaw ushın ele jeterli emes.
Kosmostaǵı obiektlerdiń ózine mas qásiyetle iye bolǵanlarınan biri pulsarlar bolıp, yaǵnıy neytron juldızlar bolıp esaplanadı. Olarda júdá úlken magnit momentke iye bolıp, úlken tezlikte aylanadı. Sol sebepli málim jiylikli radio nurlanıw tarqatadı. Olardıń jiyligi 2 den 200 Gs qa shekem bolıp, massası Quyash massasına teń, radiusı bolsa 10¹² Gs qa teń, házirde olar kosmoslıq nurlardı tezletiwshi dereklerden biri sıpatında qaralmaqta.
Endi kosmoslıq nurlardı jaqsı túsiniw ushın Metagalaktikadaǵı nurlanıw spektrın qaraymız. Energiyasına qarap bul nurlardı tómendegi tártipte jaylastırıw múmkin:
1. γ – nurlanıw Eγ>1MeV
2. Rentgen nurlanıw 1keV<E< 1eV
3. Optikalıq diapazondaǵı nurlanıw E = 1eV
4. Mikrotolqınlı nurlanıw 100mkm<ƛ< 1m
5. Radionurlanıw ƛ< 1m
Kosmosta sonday obiektler bar olar radiodiapozonda optikalıq diapazonǵa qaraǵanda kóbirek nur shashadı. Ápiwayi obiektler (galaktikalar) optikalıq diapazonda radiodiapazonǵa qaraǵanda million márte kóbirek nur shashadı. Bunday nurlanıw elektronlardıń obiektler magnit maydanındaǵı qozǵalısı nátiyjesinde júzege keledi dep qaraladı. Biraq olardıń tábiyatı házirge shekem anıq emes. Bunday juldız tárizli obiektler kvazarlar dep ataladı. Olar júdá kem tarqalǵan hám Jerden júdá uzaq aralıqlarda jaylasqan. Házirgi kvazarlar kosmoslıq nurlar generatorı – deregi sıpatında qaralmaqta. Quyash aktivliginiń Jerde baqlanatuǵın, keltirilgen hádiyseler menen baylanıslıǵın anıqlaw barısında kóplegen tabıslar qolǵa kiritilgen. Bir-birinen derlik 150 million kilometr uzaqlıqta jaylasqan bul eki aspan denesi (anıǵıraǵı Quyash hám Jer) arasındaǵı bolatuǵın bunday úzliksiz baylanıs qalay túsintiriledi? Bul úlken aralıqta daldalshı rolin ne atqaradı? Jerde ómirdin deregi Quyash ekenligi hám bunda Quyash nurları jarıtıwshı hám ıssılıq beriwshi tiykarǵı qural ekenligi erteden belgili. Biraq, sanıń menen birge, Quyashtıń elektromagnit tolqınlarınıń kózge kórinbeytuǵın qısqa tolqınlı diapazonlarında da jeterlishe intensiv nurlanıw anıqlanǵan. Bul nurlar ultrafiolet, rentgen hám gamma nurları bolıp, Quyashtaǵı aktiv hadiyseler bul nurlar intensivliginiń artıwında tiykarǵı derek bolıp xizmet etedi.
Quyash ushqınları hám eruptiv protuberaneslardaǵı jarılıwlar sebepli bul nurlar aǵımına úlken energiyalı elementar bóleksheler aǵımı qosıladı. «Quyash shamalı» dep atalıwshı bul aǵımnıń intensivligi Quyash aktivliginiń fazasına sáykes túrde ózgerip baradı. Quyashtan kelip atırǵan korpuskulyar bóleksheler, radiacion nurlar intensivliginiń bir túrde ózgerip turıwı Quyashtaǵı daqlar sanınıń ózgerip turıwı menen birdey boladı. 11-súwrette Quyash aktivliginiń aqırgi on jıldaǵı ózgeriwi sáwlelendirilgen. Quyash shamalı Jerge jetip kelgennen soń, túrli geofizikalıq hádiyselerdiń, sonnan, magnit boranlarınıń kelip shıǵıwına sebep boladı. Quyash aktivligi birinshi gezekte, Jer atmosferasınıń joqarı qatlamlarında «janǵırıq» berip, shiraylı polyus sáwlelerin payda etedi.
Quyash radiaciyasi, sonday-aq, ionosferanıń ionlanıw dárejesin keskin arttıradı. Bul bolsa, óz gezeginde atmosferanıń bul qatlamlarında elektr ótkiziwsheńligi, elektromagnit nurlardı qaytara alıw qásiyetine keri tásir etedi. Bazıda Quyashtan kelip atırǵan kushli korpuskulyar aǵım joqarı konsentraciyalı ionosferada qısqa tolqınlı radionurlarınıń jutılıw dárejesin sol dárejede arttıradı, nátiyjede aralıqqa qısqa tolqınlı radiosignallardıń jetkeriliwinde bir neshe minutlı úziliw júz beredi. Quyash aktivligi hám Jerde júz beretuǵın epidemiyalıq kesellikler arasındaǵı baylanıslardı úyreniwde rus alımı professor A.L.Chijevskiydiń úlesi úlken. Ol keń tarqalatuǵın illet, oba, difteriya, qaytalama terleme, defterit sıyaqlı epidemiyalı kesseliklerdi úyrenip, olardıń baslanıwı, rawajlanıwı hám tamamlanıwı Quyash aktivliginiń túrli fazalarına sáykes keliwin anıqladı.


Paydalanılǵan ádebiyatlar

1. A.G,Ǵaniyev, A.K.Avlioqulov, G.A.Almardonova. Fizika II-bólim Akademiyalıq licey ushın oqıwlıq.

2. R.N.Bekmirzaev, M.H.Samadov «Yadro va elementar zarrachalar fizikasi» oqıw qollanba. Jizzax – 2015.
3.
Internet materialları
1. www.pedagog.uz
2. www.ziyonet.uz
3. www.kitob.uz