“САНААНДАА ХИЙХ ТУРШИЛТ”-Д СУУРИЛСАН НЭЭЛТ

Францын яруу найрагч, философич Поль Валери нэгэнтээ А.Эйнштейнээс “Төрсөн бодлоо тэмдэглэдэг үү” гэж асуухад тэрбээр өөдөөс нь гайхан харснаа “Өө тэгэх шаардлагагүй. Надад элдэв бодол төдийлөн төрөөд байдаггүй” гэжээ.

И.Ньютон модноос алим унахыг хараад Таталцлын хуулиа нээсэн гэдэг домогтой төстэй яриаг хүмүүс А.Эйнштейнд зориулан гаргасан байна. Энэ нь: 1907 онд нэг ажилчныг байшингийн дээвэр дээрээс унахыг хараад А.Эйнштейн Таталцлын хүчний талаар анх бодож эхэлсэн гэсэн утга бүхий. Гэтэл өөрийнх нь тайлбарласнаар зүгээр сандал дээр сууж байгаад бодож олсон ажээ.

 

Хүн төрөлхтний шинжлэх ухааны түүхэнд нэр алдраа үлдээсэн эрдэмтэн мэргэд ихэвчлэн лабораторийн нөхцөлд туршилт, сорилт явуулсны үр дүнгээр гайхамшигт нээлтүүдээ хийсэн байдаг. Харин А.Эйнштейн практик ажиллагаагаар бус “санаандаа хийх туршилт”-д үндэслэн ажилладаг өвөрмөц арга барилтайгаараа бусад эрдэмтнээс ялгаатай.

 

“Санаандаа хийх туршилт” гэсэн томьёолол нь зөвхөн түүнд зориулж гаргасан хэллэг гэдгийг дурдъя. А.Эйнштейний 1905 онд бичсэн шинжлэх ухааны “Хөдөлж буй биесийн электродинамик” гэсэн бүтээлийнх нь тухай “Бусдын үзэл бодлыг сонсолгүйгээр цэвэр сэтгэхүйн хүчээр дүгнэлтэд хүрсэн мэт харагдахаар бүтээл байв. Үнэн хэрэг дээрээ яг л тийм зүйл болсон байсан юм” гэж Английн физикч, нэртэй реалист зохиолч Чарльз Перси Сноу бичжээ. Суут эрдэмтний энэ бүтээлд ганц ч эшлэл зүүлт байхгүй. Бараг ямар ч математикийн тооцоолол байхгүй. Урьд өмнө нь тухайн сэдвээр гарсан ямар нэгэн бүтээл нөлөөлсөн талаар ганц нь үг тавиагүй бөгөөд харин патентын албанд хамт ажилладаг Мишель Бессо гэдэг хүнд талархлаа илэрхийлсэн. Тэрбээр алдарт Е=mc2 гэдэг томьёогоо ч энд бичээгүй бөгөөд хэдэн сарын дараа гаргасан товчхон нэмэлтдээ оруулсан байдаг.

Дээр дурдсан “Хөдөлж буй биесийн электродинамик” нь А.Эйнштейнээс физикийн “Annalen der Physik” герман сэтгүүлд нийтлүүлсэн шинжпэх ухааны цуврал өгүүллийн гурав дахь нь юм. Физикийн шинжлэх ухаан төдийгүй хүн төрөлхтний түүхэнд хамгийн агуу бүтээлийн жагсаалтад бичигдэх учиртай эдгээр бүтээлээ 1905 онд нийтлүүлж байхдаа тэрбээр 26-тай байлаа. Швейцарын Берн хотын патентын албаны техникийн гуравдугаар зэргийн шинжээч ажилтай, хэдхэн тавиур бүхий жижиг номын сангаас өөр судалгааны эх үүсвэргүй А.Эйнштейний “санаандаа хийх туршилт”-ад үндэслэн бичсэн гурван өгүүлэл нь шинжлэх ухааны хамгийн агууд тооцогдох бүтээл байв. Эхнийх нь зохиогчдоо Нобелийн шагнал авчирсан, фото цахилгаан үзэгдлийг Квантын онолоор авч үзсэн бүтээл. Энэ нь та бидний хойморт буй телевиз бүтээх боломж олгосон онол. Хоёр дахь нь бөөмсийн уусмал дахь хэв шинж-Брауны хөдөлгөөнийг хөндсөн бөгөөд атом оршин байдаг гэдгийн баталгаа болсон байна. Тухайн үед эрдэмтэд атом байгаа эсэх талаар хоёр хуваагдан маргалдсаар байсан билээ. Гурав дахь бүтээлтэй нь юу ярих вэ, нөгөө дэлхийг өөрчилсөн гэгддэг Харьцангуйн тусгай онол.

 

ХҮН БҮР 30 АТОМЫН БӨМБӨГТЭЙ ТЭНЦЭХ ЭНЕРГИТЭЙ

 

Масс, энерги хоёр хоорондоо шууд хамааралтайг илтгэсэн Е=mc+2 томьёоны Е энергийг, нь массыг, с+2 нь гэрлийн хурдын квадратыг заадгийг ерөнхий боловсролын дунд сургуульд физикийн хичээлээр олж авсан мэдлэгээ мартаагүй уншигчид маань санаж байгаа болов уу. Бас гэрлийн хурд С=300000 км/сек, түүнчлэн хорвоо ертөнц дээр үүнээс хурдан “амьтангүй” буюу гэрлийн хурд нь тогтмол атлаа хамгийн дээд хурд гэдгийг мэдэх байх.

Харин уншигч та уг томьёогоор өөрийн энергиэ бодож үзээрэй. Биед чинь дуу алдам их 7x10+18 жоуль энерги хадгалагдаж байгаа гэсэн хариу гарна. Хэрвээ энэ энергиэ чөлөөлөх аргыг мэддэг, улмаар чөлөөлж чадах аваас хүн бүр 30 ширхэг устөрөгчийн бөмбөгийн дэлбэрэлттэй тэнцэх хэмжээтэй энерги гаргах бололцоотой юм билээ. Харамсалтай нь, энэ энергиэ гаргаж ирэх чадвар бидэнд байхгүй. Хүн төрөлхтний бүтээсэн хамгийн их энерги ялгаруулагч зүйл болох устөрөгчийн бөмбөгөөс гэхэд нийт нөөц боломжийнх нь нэг хувьд хүрэхгүй маш бага энерги чөлөөлөгддөг. 1879 онд Германы өмнөд мужийн Ульм хотноо мэндэлж нийслэл Мюнхенд бага насаа өнгөрөөсөн сайхь еврей эрийн 1905 онд дэвшүүлсэн Харьцангуй тусгай онолын “тусгай” нь юундаа орших вэ гэвэл энэ онол ямар ч хүчний нөлөөнд оролгүй хөдөлж буй биетийн тухай байв. “Харин ямар нэг зүйл, тухайлбал гэрэл замдаа ямар нэг саадтай таарвал, жишээ нь тэр нь Таталцлын хүч байвал юу тохиолдох вэ” гэсэн асуудал А.Эйнштейний бодлыг арваад жил эзэмдсэн. Дашрамд дурдахад, тэрбээр Харьцангуйн тусгай онолд нь ямар нэг зүйл дутагдаад байгааг анхнаасаа анзаарч байсан бөгөөд тэр нь Таталцлын хүч юм байна гэдгийг бодож олсон. Эцэст нь хүчтэй Гравитацийн орон огторгуй ба цаг хугацааг гажуудуулж болохыг тогтоож 1915 онд Харьцангуйн ерөнхий онолынхоо эцсийн хувилбарыг дэвшүүлсэн байна. Тэрбээр 1917 онд “Таталцлын ерөнхий онолд сансрын хүчин зүйлийг авч үзэх нь” хэмээх алдарт бүтээлээ нийтлүүлсэн.

 

1919 онд дэлхийн I дайн дууссанаар хүн төрөлхтөн амсхийж шинжлэх ухаан руу анхаарч харах зай завсар гарлаа. Тэрхүү завсраар харагдсан эрдэмтдийн цувааны эхэнд, ойлгох хүмүүсийн тоо нь 12 хүрэхгүй гэсэн үнэлэмжтэй Харьцангуйн онол гаргасан А.Эйнштейн зогсч байлаа.

 

Нарийн яривал Харьцангуйн онолын гол асуудал нь уг онол маш олон тоо томьёо, Лоренцын хувиргалт гэх мэт хэцүү математик үйлдэл агуулсандаа биш юм. Хүмүүсийн хэвшсэн ойлголттой тохирохгүй, оюун ухаанд нь бууж өгөхгүй байсанд гол учир байлаа.

 

ОНГОЦНООС БУУХДАА ТА, ҮДЭЖ ӨГСӨН ХҮНЭЭС 0.00000001 СЕКУНДЭЭР ЗАЛУУ БАЙНА

 

А.Эйнштейний онолоор, цаг хугацаа абсолют биш бөгөөд ажиглагчтай холбоотой харьцангуй зүйл. Бидний хөдөлгөөний хурд хэдийчинээ гэрлийн хурд 300000 км/сек руу ойртоно төдий хэмжээгээр бид хөндлөнгийн ажиглагчдад саармагжсан байдлаар харагдах ёстой. Сонирхуулж хэлэхэд, нэгэнтээ Британийн астрофизикч сэр А.Эддингтоноос “Таныг Харьцангуйн онолыг ойлгодог гуравхан хүний нэг гэх юм. Үнэн үү” гэхэд “Тэр гурав дахь хүн нь хэн болохыг бодоод олохгүй байна” гэж хариулсан гэдэг. Гэхдээ А.Эйнштейний онолуудыг нийтэд ойлгуулах оролдлого газар авч байв. Тэдгээрээс хамгийн сайн нь математикч, философич Б.Расселийн “Харьцангуй онолын цагаан толгой” ном юм.

 

Тэрбээр хожмоо олонтаа эшлэгдэх дараах дүрслэлийг хэрэглэсэн. Уншигчийг гэрлийн хурдны 60 хувь буюу 180000 км/сек-ийн хурдтай давхиж яваа 100 метр урттай галт тэргийг санаандаа дүрслэхийг хүссэн. Галт тэрэгний буудлын тавцан дээр зогсч байгаа хүний хувьд хажуугаар нь гарч яваа вагон 100 биш 80 метр урттай байна гэж ажиглагдах болно. Улмаар вагон доторх бүх юм шахагдсан мэт санагдана.

 

Галт тэргэнд яваа зорчигчдын яриа хэрвээ 1 сонсогдох аваас дуу хураагчийг удаан эргэх дээр нь тавьсан юм шиг хүнгэнэсэн бүдүүн байх болно. Түүнчлэн вагон дотор байгаа цаг нь хүртэл ердийнхөөсөө 20 хувь хоцорч явж байх болно. Гэтэл вагон доторх зорчигчдод ийм өөрчлөлт ажиглагдахгүй. Тэдэнд доторх бүх зүйл хэвийн, хуучнаараа л байгаа шиг юм байх болно. Харин ч гадна тавцан дээрх хүмүүс илүү агшсан, хөдөлгөөн нь удааширсан юм шиг санагдах болно. Өөрөөр хэлбэл, хөдөлж байгаа зүйлийг хаанаас, аль талаас нь ажиглаж буйгаас болж ялгаатай харагдах болно.

Өгүүлэл тэрлэгч миний хувьд Харьцангуйн онолыг тайлбарласан зарим жишээг ойлгоход хүнддээд байдаг юм. Энэ нь миний IQ-тэй холбоотой байх аа. Тухайлбал “Дуунаас хурдан онгоцоор Ази тивийг бүтэн тойроод буух үедээ өөрийг чинь үдэж гаргасан хүмүүстэй харьцуулахад секундийг зуун сая хуваасны нэгээр залуу байна. 160 км/цаг-ийн хурдтай шидсэн чулуу газарт буух үедээ жин нь 0.000000000002 граммаар нэмэгдсэн байх болно” гэх мэт. Харин А.Эйнштейний онол гарсны 100 жилийн мөчлөгт зориулж 2005 онд ном бичсэн Америкийн нийтлэлч Дэвид Боданисийн жишээ надад ойлгомжтой буудаг юм. Тэрбээр харьцангуй байдлыг тайлбарлахдаа дуу авиагаар жишээ авч: Хэрвээ гадаа цэцэрлэгт байхад чинь хэн нэгэн хажууханд чинь саад болсон хөгжим тоглоод байвал түүнээс холдох тусам хөгжим илүү аяархан болж буй мэт санагдах болно. Энэ нь мэдээж хөгжим аяархан болж байгаагаас биш, харин түүнтэй харьцуулахад чиний байршил хөдөлсөнтэй холбоотой гэж бичсэн билээ.

 

ГУРВАН ХЭМЖЭЭСТ ОРЧЛОН “ОРОН ЦАГ” ГЭЖ ЮУ ВЭ

 

Харьцангуйн ерөнхий онолын ойлгоход хамгийн адармаатай атлаа гайхамшигт гаргалгаа нь “Цаг хугацаа бол орон зайн нэг хэсэг” гэсэн ойлголт юм. А.Эйнштейнийхээр цаг хугацаа хувьсагч бөгөөд байнга өөрчлөгдөж байдаг ажээ.

“Их тэсрэлт”, “Хар нүх”-ний суут онолч Английн эрдэмтэн Стивен Хокинг цаг хугацааг өөрийн гэсэн мушгирсан хэлбэртэй, өөр хоорондоо холбоотой гээд цаг хугацааны хачирхалтай хэмжээс дотор гурван хэмжээст орчлон байдаг гэж тайлбарлаад, үүнийгээ “Оронцаг” гэж нэрлэсэн. Оронцаг-ийг нийтэд ойлгуулахдаа ихэвчлэн зөөлөн гудсан дээр ган бөмбөлөг тавихад үүсэх нөхцөлийг жишээ болгодог. 

 

Гудасны голд нь ган бөмбөлөг тавихад дотогшоо шигдэн орж эргэн тойрондоо хонхойж хотойсон хэлбэр үүсгэнэ. Энэ нь хүнд жинтэй зүйлс, тухайлбал нар (ган бөмбөлөг) Оронцагт (гудас) нөлөөлж хэлбэрийг нь өөрчлөн, сунгаж муруйлгаж байгаатай төстэй юм байна. Хэрвээ гудсан дээгүүр хөнгөн теннисний бөмбөг өнхрүүлбэл, Исаак Ньютоны хөдөлгөөний хуулийн дагуу зүгээр ёөмбөрч одно. Харин жин ихтэй нөгөө ган бөмбөг өнхрүүлбэл гудсанд шигдэх бөгөөд үүнээс үүдэн гудасны хонхорхойд ойрхон зүйл тэрэн рүү татагдах болно.

 

Энэ бол Таталцлын хүч буюу Оронцагийн муруйлт юм байна гэж жишиж ойлгох учиртай ажээ. Гэхдээ энэ харьцуулалтад цаг хугацааны нөлөөллийг гүйцэд тооцоогүй гэдгийг хэлье. Эрдэмтэд дээрх жишээг хэр тааруу болохыг өөрсдөө хүлээн зөвшөөрдөг бөгөөд гурван хэмжээст орон зайг нэг хэмжээст цаг хугацаатай нийлүүлэн, нэхэж оёсон даавуу мэт нэг зүйл болгон нэгтгэн дүрсэлнэ гэдэг бараг боломжгүй зүйл хэмээн ярьдаг.

Америкийн нийтлэлч Деннис Овербай “Жинтэй бүх зүйл өөрийн байгаа Оронцагт жижигхэн ч атугай даралт үзүүлдэг, тиймээс ч орчлон гэдэг бол тэрхүү татагдсан, дотогш түлхэгдсэн гудас юм” гэж бичсэн бол Америкийн физикч, эрдэмтэн профессор Мичио Каку “Таталцлын хүч гэдэг бол үнэндээ хүч биш Оронцагийн муруйлтын үр дүн юм. Зарим талаас нь үзвэл Таталцлын’" хүч гэж байхгүй, харин гараг эрхсийг хөдөлгөж байдаг зүйл бол Оронцагийн муруйлт мөн” хэмээн тайлбарласан.

 

А.ЭЙНШТЕЙНИЙ ХАРЬЦАНГУЙН ЕРӨНХИЙ ОНОЛЫГ БАТЛАГСАД

 

Харьцангуйн ерөнхий онолыг баталснаараа шинжлэх ухаанд оюун ухааны хөрөнгө оруулалт хийж, улмаар өөрөө алдар нэрэнд хүрсэн эрхэм бол Английн астрофизикч Артур Эддингтон (1882-1944) юм. Тэрбээр 1919 онд Атлантын далайн Принсили арал дээр нарны бүтэн хиртэлтийг ажиглаж хэмжилт хийсэн бөгөөд нар мэтийн аварга том эрхэс эргэн тойрныхоо орон зайг гажуудуулдаг болохыг баталжээ. Гэхдээ эрдмийн ажил нь үүгээр хязгаарлагдаагүй агаад тэнгэрийн оддын дотоод бүтцийн анхны загварыг гаргаж, оршин тогтнох ихэнх хугацаанд нь тэдгээрийн масс болон гэрэлтэлт нь жирийн хамааралтай байдгийг тогтоожээ.

 

А.Эйнштейн Харьцангуйн ерөнхий онолоо 1915 онд гаргаснаас бүтэн 100 жилийн дараа 2015 онд хойч үеийн эрдэмтэн дүү нар нь онолын хүрээнд түүний тодорхойлсон Гравитаци буюу Таталцлын долгионыг “барьсан”. Ер нь сансарт таталцлын долгион их хэмжээгээр үүсч тархах гурван эх үүсвэр байдаг гэж одон орончид үздэг.

 

Энэ нь, нэгд асар том од дэлбэрч мөхөх үеийн, хоёрт нейтрон одууд нэгдэхээр бие биенээ тойрон эргэлдэх үеийн, гуравт “хар нүх”-нүүд нэгдэх үеийнх юм. Эдгээр үзэгдэл хэдэн зуун мянган жилд ганц хоёрхон тохиодог маш ховор бөгөөд ийм зүйл болж Таталцлын долгион нь манай гарагт ирсэн байлаа ч түүнийг хэмжих түвшний төхөөрөмж хүн төрөлхтөн бүтээж амжилгүй байсаар XXI зуунтай золгосон.

Олон улсын одон орончид, эрдэмтэд хамтран 2000 онд Таталцлын долгион бүртгэх зориулалттай LEGO төхөөрөмжийг Америкийн Вашингтон мужийн Хэнфорд болон Луизиана мужийн Ливингстонд (хоорондоо 3002 км зайтай) анх ашиглалтад оруулсан бөгөөд эхний удаад 150 жилд нэг удаа ажиглагдах томоохон долгионыг барьж чадах хүчин чадлаар ажиллаж байлаа. Гэвч энэ нь хангалтгүй гэж үзсэн тул эрдэмтэд шат дараалан шинэчилж, ажлын шаардлагаар зарим үед “тэг зогсолт” хийж, ажиллагааг түр зогсоож байгаад супер тоног төхөөрөмжийг нэмж суурилуулдаг. Хамгийн сүүлд 2015 оны есдүгээр сарын 12 хүртэл LIGO-г түр хугацаагаар “тэг зогсолт”- ын горимд оруулсан бөгөөд тухайн өдөр ажиллагаанд оруулж товчлуурыг дарсан байна. Тэгтэл ердөө хоёр хоногийн дараа есдүгээр сарын 14-ний өглөө Ливингстоны LIGO таталцлын долгион байх магадлалтай хэлбэлзлийг бүртгэлээ. Тухайн агшинд цагийн зүү 9 цаг 50 минут 45 секундийг зааж байв. Үүнээс 0.007 секундийн дараа Хэнфордын LIGO-д эхнийхтэй төстэй хэлбэлзэл бүртгэгдлээ. Бүртгэгдсэн хэлбэлзлийн үргэлжилсэн хугацаа 0.2 секунд байв. Магадлалын онолоор хос төхөөрөмжид адилхан долгион бүртгэгдэх нь 200 мянган жилд ганц байх тохиолдол.

LIGO-ийн бүртгэсэн хэлбэлзэл А.Эйнштейний онолдсон Гравитаци мөн эсэхийг тогтоохоор олон орны эрдэм шинжилгээний байгууллагын 1200-гаад эрдэмтэн таван сар гаруй хугацаанд ажиллаж соронзон болон цахилгаан соронзон орны хэлбэлзэл гэх мэт нийт 100 мянга гаруй өгөгдлийг тооцож үзсэн. Эцэст нь Таталцлын долгион мөн байна гэдгийг энэ 2016 оны хоёрдугаар сарын 11-ний өдөр дэлхийд сонсгон зарласан.1.3 тэрбум жилийн тэртээ манай гаргаас 1.3 тэрбум гэрлийн жилийн зайд нарнаас 30 дахин их масстай “хар нүх”-нүүд нэгдэхэд үүссэн асар их хэмжээний Таталцлын долгион LEGO төхөөрөмжид бүртгэгдэж байгаа ны энэ ажээ. Долгион ирэх үед дэлхий орчмын орон зай атомыг 10 мянга хуваасны нэгтэй тэнцэх хэмжээгээр агшиж сунажээ. Ийнхүү агуу А.Эйнштейний гайхамшигт нээлтүүд хорвоо ертөнцийн нууцыг тайлахад хөтөч болсоор байгаа Еврей үндэстнээс дэлхийд “бэлэглэсэн” олон алдартнуудын нэг суут эрдэмтэн маань 1955 оны хавар тэнгэрт дэвших хүртлээ амьдралынхаа сүүлийн жилүүдийг улс төрд зориулан дэлхийн II дайны дараа Израилийн төр улсыг байгуулахад оролцож, АНУ дахь хар арьст иргэдийн эрхийн төлөө тэмцлийг дэмжиж, цөмийн зэвсгийг дэлгэрүүлэхийн эсрэг шийдвэртэй зогсч байлаа.

Б.Ерэнтэй

Эх сурвалж: "Монголын үнэн" сонин