/Хар нүх тийм ч хар биш
1970 оноос өмнөх, харьцангуйн ерөнхий онолын судалгаа маань их тэсрэлтийн онцгой цэг байсан уу, үгүй юу гэсэн асуулт дээр ерөнхийдөө төвлөрч байлаа. Гэвч Люси охиноо төрсөний дөнгөж дараахан 1970 оны арван нэгэн сарын нэгэн орой унтахаар зэхэх үеэстээ би хар нүхний талаар эрэгцүүлж бодсон юм. Өөрийн чадалгүйгээсээ болоод үүнд их удаан бэлддэг болохоор надад эрэгцүүлэх цаг их байлаа. Хар нүхний дотор орон-цагийн ямар цэг, харин гадна нь ямар цэг байдаг талаар нарийн тодорхойлолт тэр үед хараахан байгаагүй. Гэхдээ хар нүх бол хол зайд өрнөх боломжгүй үйл явдлын олонлог гэсэн, өнөөдөр хүлээн зөвшөөрөгдсөн байгаа тодорхойлолтыг өмнө нь би Рожер Пенроузтай зөвшилцөж байсан юм. Хар нүхний хил буюу үйл явдлын хаяавчийг хар нүхний хил дээр ямагт байж түүнээс гарч чаддаггүй гэрлийн цацрагийн орон-цаг дахь замууд бүрдүүлдэг гэдгийг уг тодорхойлолт илэрхийлдэг (зураг 7.1). Энэ нь цагдаагаас зугтаж нэг алхам холдож чадсан ч түүнээс бүрэн мөсөн салж чадахгүй байхтай адил.
зураг 7.1Гэнэт би гэрлийн цацрагийн тэдгээр зам бие биедээ хэзээ ч ойртож чадахгүйг ойлголоо, Хэрэв ойртдогсон бол эцсийн эцэст тэд өөр хоорондоо мөргөлдөнө. Зүйрлэвэл чанх өмнөөс нь бас цагдаагаас зугтааж байгаа өөр хэн нэгэнтэй тааралдаж, хоёул баригдана. (Манай тохиолдолд хар нүхэнд унана.) Гэвч гэрлийн эдгээр цацрагийг хар нүх шингээдэг бол тэд хар нүхний хил дээр байж чадахгүй байх байсан. Иймд үйл явдлын хаяавч дээр гэрлийн цацрагууд ямагт бие биетэйгээ зэрэгцэж эсвэл бие биеэсээ зайтай хөдлөж байх ёстой. Тодруулбал үйл явдлын хаяавч буюу хар нүхний хил нь удахгүй сарних сүүдрийн хөвөөтэй төстэй. Нар шиг маш холын ямар нэг үүсгүүрийн тусгасан сүүдрийг харах юм бол сүүдрийн хүрээн дээрх гэрлийн цацрагууд өөр хоорондоо ойртохгүй байгааг харж болно. Хэрэв үйл явдлын хаяавчийг өөрөөр хэлбэл хар нүхний хилийг үүсгэдэг гэрлийн цацраг бие биедээ хэзээ ч ойртож чаддаггүй юм бол үйл явдлын хаяавчийн талбай нэг бол яг тэр хэвээр байна үгүй бол яваандаа нэмэгдэнэ, гэхдээ хэзээ ч багасахгүй, яагаад гэвэл түүний багасалт дор хаяж хил дээрх гэрлийн зарим цацраг бие биедээ ойртох ёстойг илэрхийлэх юм. Үнэндээ энэ талбай хар нүхэнд бодис, цацраг унах тоолон нэмэгдэнэ (зураг 7.2). Хэрэв хоёр хар нүх мөргөлдөн нэг болон нийлбэл үйл явдлын хаяавчийн талбай хар нүхнүүдийн хаяавчуудын нийлбэрээс их болно, үгүй бол энэ нийлбэртэй тэнцүү байна (зураг 7.3). Үйл явдлын хаяавчийн талбай үл багасах нь хар нүхний боломжит үйлдэлд чухал хязгаарлалт болно. Би хийсэн нээлтээсээ болоод тэр шөнөдөө бараг унтаж чадахгүй болтлоо догдолж билээ. Маргааш нь Рожер Пенроуз руу утасдлаа. Тэрээр надтай санал нийлж байв. Үнэндээ талбайн энэ шинж Пенроузд хэдийнэ тодорхой байжээ гэж би бодсон. Гэвч тэрээр хар нүхний талаар нилээд өөр тодорхойлолтыг үндэс болгосон юм. Хоёр тодорхойлолтын илэрхийлж буй хар нүхний хилүүд ижил байгааг иймд хар нүхийг тогтоон барьдаг хүрээ яваандаа үл өөрчлөгдөх төлөвт орно гэдгийг тэрээр ойлгоогүй.
Хар нүхний хүрээ багасдаггүй нь физикийн нэгэн хэмжигдэхүүн, системийн эмх замбараагүйн хэмжээ болох энтропийн үйлдлийг ихээхэн санагдуулна. Эмх замбараагүйг зөнд нь орхивол үргэлж даамжирдагийг бид өдөр тутмынхаа туршлагаасаа мэднэ. (Гэрээ цэвэрлэхээ л больчих, үүнд та нүдээрээ итгэх болно!) Эмх замбараагүйг эмх замбараатай болгож (жишээ нь гэрээ цэвэрлэж) болно, гэхдээ энэ нь чармайлт, энергийн зардал шаардана, иймд "эмхэлсэн" энергийн байх ёстой хэмжээ багасна. Үүний тодорхой томъёоллыг термодинамикийн хоёрдугаар хууль гэдэг. Энэ хууль тус тусдаа системийн эмх замбараагүй үргэлж нэмэгддэг, хоёр системийг нэг болгон нэгтгэх үед системийн бүрэн энтропи тусдаа анхны системүүдийн энтропийн нийлбэрээс их байна гэж өгүүлдэг. Жишээ болгон саван дахь хийн молекулын системийг авч үзье. Молекулуудыг хором тутамд өөр хоорондоо мөргөлдөж, савны хананд ойж байгаа билльярдын жижигхэн бөмбөгнүүд гэж бодож болно. Хийн температур их байх тусам молекулууд төдий хурдан хөдөлнө, тэгэхээр тэд савны ханыг улам хүчтэй цохиж, савны хананд тэдний үзүүлэх дотоод даралт тийн их болно. Эхлээд бүх молекулууд савны зүүн талд таславчийн цаана байсан болог. Таславчийг авбал молекулууд тэр талаасаа гарч савны нөгөө тал руу тархана. Хэсэг хугацааны дараа бүх молекул баруун эсвэл ахиад зүүн талд санамсаргүйгээр байрлаж болох ч савны хоёр талд бараг тэнцүү тоогоор байрлах магадлал маш их юм. Ийм байдал бага эмхлэгдсэн байна өөрөөр хэлбэл нэг талд бүх молекул байсан анхны байдлаас илүү эмх цэгцгүй байдалтай байна, ингээд хийн энтропи нэмэгдлээ гэж ярьцгаадаг. Энэчлэн нэг нь хүчилтөрөгчийн молекултай, нөгөө нь устөрөгчийн молекултай хоёр сав эхлээд байсан гэж бодъё. Хэрэв савнуудыг нэгтгэж, нийлсэн ханыг нь авбал хүчилтөрөгч, устөрөгчүүд өөр хоорондоо холилдоно. Хэсэг хугацааны дараа хоёр савны аль алинд нь хүчилтөрөгч, устөрөгч хоёрын нэгэн төрөл холимог байх нь нилээд магадлалтай. Энэ нь тэгэхдээ хоёр тусдаа саванд тохирох анхны эмх замбараагүйгээс их эмх замбараагүй бүхий бага эмхлэгдсэн байдал болно.
Термодинамикийн хоёрдугаар хууль нь таталцлын тухай Ньютоны хууль мэтийн шинжлэх ухааны бусад хуулиас нилээд өөр байр суурьтай. Яагаад гэвэл тэр нь бүх тохиолдолд биш, харин дийлэнх олонх тохиолдолд л биелдэг юм. Эхний саван дахь хийн бүх молекул хэсэг хугацааны дараа энэ савны нэг талд байрлах магадлал нэгийг олон саяын саяд хуваасантай тэнцүү боловч энэ нь биелж болно. Хэн нэг нь хар нүхний ойр орчимд байвал хоёрдугаар хуулийг бүр амархан алдуулах бололтой. Хий агуулсан сав шиг их энтропитой бодисыг хар нүх рүү чулуудахад л хангалттай. Тэр үед хар нүхний гаднах бодисын бүрэн энтропи багасна. Хар нүхний доторх энтропийг багтаасан бүрэн энтропи багасаагүй гэж эсэргүүцэж болох ч хар нүхний доторхийг харах ямар ч арга үгүй тул түүний доторх энтропи хэр их байхыг мэдэж ч чадахгүй. Тэгэхээр хар нүхийг гаднаас нь ажиглагч нар түүний энтропийг тодорхойлж чадах, хар нүхэнд энтропи агуулсан бодис унах бүрт өсдөг байхаар тийм ямар нэг шинж хар нүхэнд байсан бол аятай байхсан. Өмнө дурдсанчлан хар нүхэнд бодис унах үед үйл явдлын хаяавчийн талбай нэмэгддэгийг нээсний дараа Принстоны аспирант Жекоб Бикенштейн хар нүхний энтропийн хэмжээг үйл явдлын хаяавчийн талбайгаар тооцохыг санал болгосон юм. Хар нүхэнд энтропи агуулсан бодис унах үед хар нүхний үйл явдлын хаяавчийн талбай өсдөг болохоор хар нүхний гадна орших бодисын энтропийн нийлбэр ч, үйл явдлын хаяавчийн талбай ч багасахгүй.
Ийм санал термодинамикийн хоёрдугаар хууль гажууддагаас ихэнх тохиолдолд сэргийлэх бололтой. Гэтэл сүрхий нэг эсэргүүцэл байна. Хэрэв хар нүх эптропитой байдаг бол тэрээр тодорхой температуртай байх ёстой. Тэр бие температуртай л бол тодорхой хэмжээний цацраг цацруулах ёстой. Галд шилээгүүр хийвэл тэр нь улайсч гэрэлтдэгийг бид бүгдээрээ мэднэ. Бүр бага температуртай бие ч цацраг цацруулдаг боловч сул цацралтаас нь болоод үүнийг ер ажигладаггүй юм. Энэ цацралт нь термодинамикийн хууль алдагдахгүй байхад хүрэлцэнэ. Тэгэхээр хар нүх цацраг цацруулах ёстой. Гэвч үндсэн тодорхойлолт ёсоор хар нүх нь юу ч цацруулдаггүй бие гэж тооцогддог. Иймээс хар нүхний үйл явдлын хаяавчийн талбайг түүний энтропи шигээр авч үзэж болохгүй гэсэн сэтгэгдэл төрж байлаа. 1972 онд би Брендон Картер болон Америк анд Жим Бардин нартай хамтран энтропи, үйл явдлын хаяавчийн талбай хооронд ихээхэн төсөө байгаа ч дээр дурдсан хүндрэл заавал тохиолдоно гэдгийг өгүүлсэн хамтын бүтээл бичлээ. Үйл явдлын хаяавчийн талбай нэмэгдэх тухай нээлтийг маань буруугаар ашигласан мэт надад санагдсан Бикенштейны ажлаас үүдсэн бухимдлын нөлөөгөөр энэ өгүүллийг бичсэнээ хүлээх хэрэгтэй. Бикенштейн ямар аргаар гэдгийг нь төсөөлөөгүй байсан ч эцсийн дүндээ зарчмын хувьд түүний зөв болж хувирсан билээ.
1973 оны есөн сард, Москвад байхдаа Зөвлөлтийн тэргүүний хоёр эрдэмтэн Яков Зельдович, Александер Старобинский нартай хар нүхний талаар ярилцсан юм. Квант механикийн тодорхойгүйн зарчим ёсоор эргэдэг хар нүхнүүд бөөмсийг төрүүлж, цацруулах ёстой гэдэгт тэд намайг итгүүлсэн. Физик талын үндэслэгээнүүдэд нь итгэж байсан ч цацралтыг тооцсон математик арга нь надад таалагдаагүй. Ингээд би математикийн зохих арга боловсруулахаар ажиллаж үүнийгээ 1973 оны арван нэгэн сарын сүүлээр Оксфордод болсон албан бус семинар дээр тайлагнасан юм. Харин хэр их цацраг цацрахыг тэр үед тооцоолон бодож амжаагүй байв. Би Зельдович, Старобинский нарын таамаглаж байсанчлан эргэдэг хар нүхний цацрагийг илрүүлнэ гэж найдаж байлаа. Гэвч тооцоо дуусч, гайхах, харамсах зэрэгцэн, эргэдэггүй хар нүхнүүд ч бөөмсийг тогтмол хэмжээгээр үүсгэж, цацруулах ёстойг илрүүлсэн юм. Миний ашигласан ойролцоо утгын нэг нь буруу байсан байх гэж эхлээд бодсон. Хэрэв үүнийг Бикенштейн бодож олсон бол надад ерөөс таалагддаггүй хар нүхний энтропийн тухай эрэгцүүлэлдээ нэмэлт үндэслэгээ болгон ашигласан байх вий гэдгээс л би айж байлаа. Гэвч эрэгцүүлэх тусмаа миний ашигласан ойролцоо утгууд биелэх ёстойд улам бат итгэх болов. Гэхдээ цацарсан бөөмсийн спектр халуун биетийн цацрагийн спектертэй яг адил байх ёстой, хар нүхнүүд бөөмсийг термодинамикийн хоёрдугаар хуулийг алдагдуулахгүй хэмжээгээр цацруулах ёстой байсан нь цацралт үнэхээр байгаа гэдэгт нэг мөр итгүүлсэн юм. Тэр үед олон хүн янз бүрийн аргаар энэхүү тооцоог давтаж, хар нүх нь их масстай байх тусмаа бага температуртай байх, зөвхөн массаасаа хамаарах температуртай халуун биет мөн юм бол бөөм, цацрагийг цацруулах ёстойг баталсан билээ.
Үйл явдлын хаяавчин дотроос юу ч гардаггүйг бид мэдэж байхад хар нүх бөөмсийг хэрхэн цацруулах болж байна аа? Хариулт нь квант механик бидэнд бөөмс хар нүхнээс биш, харин үйл явдлын хаяавчийн гаднах "хоосон" зайнаас гарч ирдэг гэж хэлдэгт оршино! Үүнийг хэрхэн ойлговол зохих вэ? "Хоосон" орон зай гэж төсөөлж байгаа болохоос тэр нь огт хоосон гэсэн үг биш, яагаад гэвэл энэ нь таталцлын болон цахилгаан-соронзон гэх мэт бүх орон түүний хүрээнд тэгтэй тэнцэнэ гэдгийг л тэмдэглэж байгаа хэрэг. Гэхдээ оронгийн эзэлхүүн болон яваандаа түүний өөрчлөгдөх хурд хоёр нь бөөмийн байрлал, хурд хоёртой адилхан байна. Тодорхойгүйн зарчим ёсоор эдгээр хэмжигдэхүүний нэг нь хэдий тодорхой байна, нөгөө нь төдий тодорхойгүй байна. Иймд "хоосон" орон зайд орон нь тогтмол тэг утгатай байж чадахгүй, учир нь тэр үед тодорхой (тэг) эзэлхүүн, өөрчлөлтийн тодорхой (бас тэг) хурдтай болох юм. Оронгийн эзэлхүүнд хамгийн бага тодорхойгүй буюу квант флуктуациуд байх ёстой. Эдгээр флуктуацийг нэгэн цагт хамтдаа үүсч, салаад дараа нь ахин уулзаж бис биенээ харилцан үгүй хийдэг гэрлийн эсвэл таталцлын хос бөөм мэтээр төсөөлж болно. Энэ бөөмс нарны таталцлын хүчийг зөөдөг бөөмс шиг виртуаль байна. Бодит бөөмсөөс ялгаатай нь виртуаль бөөмсийг бөөм бүртгэгчээр ажиглаж болдоггүй. Гэхдээ виртуаль бөөмсийн үүсгэж байгаа дам нөлөөнүүдийг жишээ нь, атомын доторх электроны тойрог замын энергийн багахан өөрчлөлтийг хэмжиж болох бөгөөд үр дүн нь онолын таамаглалтай гайхалтай нарийн таардаг юм. Тодорхойгүйн зарчим электрон эсвэл кварк шиг бодисын бөөмийн аналоги виртуаль хос нь бас оршин байдгийг урьдчилан хэлдэг. Гэхдээ энэ тохиолдолд хосын нэг гишүүн нь бөөм, нөгөө гишүүн нь эсрэг-бөөм байна (гэрэл болон таталцлын эсрэг-бөөмс нь бөөмстэйгөө адил байдаг). Энерги оргүйгээс үүсдэггүй болохоор бөөм/эсрэг-бөөм хосын нэг гишүүн нь эерэг, нөгөө нь сөрөг энергитэй байна. Сөрөг энергитэй нь богино настай виртуаль бөөм байх болно, яагаад гэвэл хэвийн нөхцлүүдэд бодит бөөмсийн энерги үргэлж эерэг байдаг. Тэгээд тэрээр өөрийн хослогчийг олж, түүнтэй мөргөлдөн харилцан үгүй болох ёстой. Гэхдээ масс ихтэй биеийн ойролцоо орших бодит бөөмс түүнээс хол байгаагаасаа бага энергитэй байна, учир нь биеийн таталцлын хүчийг даван туулж, түүнээс зай барьж байхын тулд хол байгаа нь илүү энерги зарцуулдаг. Ер нь бөөмсийн энерги эерэг байдаг, харин хар нүхний доторх таталцлын орон л бодит бөөмс нь сөрөг энергитэй байхаар тийм хүчтэй байна. Иймд хар нүх байдаг бол сөрөг энергитэй виртуаль бөөмс хар нүхэнд унаж, бодит бөөм эсвэл эсрэг-бөөм болон хувирах боломж бий. Энэ тохиолдолд тэрээр хослогчтойгоо мөргөлдөж устах ер албагүй. Орхигдсон хослогч нь тэр хар нүхэнд түүн шиг унах болно, эсвэл түүний энерги эерэг бол хар нүхний ойр орчмоос бодит бөөм эсвэл эсрэг-бөөм болон тарах болно (зураг 7.4). Холын ажиглагч нарт энэ нь хар нүхнээс цацарч байгаа мэт харагдах ажээ. Хар нүх бага байх тусам сөрөг энергитэй бөөм бодит бөөм болон хувирах хүртлээ туулах ёстой зай нь төдий бага болно, иймд цацралтын хурд, хар нүхний зохих температур төдий их байна.
/
Цацаргалтын эерэг энерги нь хар нүх рүү чиглэсэн, сөрөг энерги бүхий бөөмсийы урсгалтай тэнцүү байна. Эйнштейний Е=mс^2 (E-энерги, m-масс, с-гэрлийн хурд) томъёо ёсоор энерги масстай шууд пропорциональ болохоор хар нүх рүү орж байгаа сөрөг энергийн урсгал түүний массыг хорогдуулна. Хар нүх массаа алдах үед үйл явдлын хаяавчийн талбай багасах боловч хар нүхний энтропийн энэ багасалт нь цацарсан цацрагийн энтропиор термодинамикийн хоёрдугаар хууль хэзээ ч алдагдахгүйгээр нөхөгддөг.
Түүнээс гадна хар нүхний масс бага байх тусам түүний температур улам өндөр байна. Иймд хар нүх массаа алдахад түүний температур, цацралтын хурд нь өсдөг, тэгээд массын алдагдал бүр хурдан явагдана. Хар нүхний масс эцсийн эцэст маш бага болоход юу тохиолдох нь огт тодорхойгүй байгаа хэдий ч хар нүх устөрөгчийн бөмбөгний хэдэн сая тэсрэлттэй тэнцүү, цацрагийн сүүлчийн маш их дүрсхийлтээр бүрэн үгүй болно гэж төсөөлөх нь илүү учир утгатай байна. Нарны массыг хэд дахин авсантай тэнцүү масстай хар нүхний температур үнэмлэхүй тэгээс дээш, нэгийг арван саяд хуваасантай тэнцүү градус байх ёстой. Энэ нь орчлон ертөнцийг дүүргэсэн бичил-долгионы цацрагийн (үнэмлэхүй тэгээс дээш 2,7° орчим) температураас нилээд бага юм. Иймд хар нүхнүүд шингээсэнээсээ ч бага цацаргалт хийх ёстой. Хэрэв орчлон ертөнц мөнхөд тэлэх тавилантай бол бичил-долгионы цацрагийн температур нь хар нүхний температураас бага болтлоо буурч хар нүх массаа алдаж эхлэнэ. Ийм байлаа ч тэрээр ор мөргүй ширгэтлээ саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын сая (нэгийн ард жаран зургаан тэг бүхий) жил зарцуулах юм. Энэ нь дөнгөж арав эсвэл хорин мянган сая (нэгийн эсвэл хоёрын ард арван тэг бүхий) жилийн настай орчлон ертөнцийн нас сүүдрээс нилээд давдаг. Гэвч зургаадугаар бүлэгт өгүүлсэнчлэн маш эрт үеийн орчлон ертөнцийн нэгэн хэвийн биш байдлаас үүссэн хумилтын үр дүнд бий болсон маш бага масстай эртний хар нүхнүүд оршин байж болно. Тийм хар нүхнүүд бүр ч өндөр температуртай байх ёстой бөгөөд маш их хэмжээний цацрагийг цацруулах естой. Мянган сая тонн анхны масс бүхий эртний хар нүхний амьдралын хугацаа орчлон ертөнцийн настай бараг тэнцүү байх учиртай.
Анхны масс нь бага байсан эртний хар нүхнүүд хэдийнэ ширгэсэн байх ёстой ч үл ялиг их анхны масстай байсан нь рентген болон гамма цацрагийг цацруулж байх учиртай. Энэ цацраг гэрлийн долгионтой адил боловч долгионы уртаараа маш богино байдаг. Иймэрхүү нүхэнд хар гэсэн нэр тохирох бол уу, үнэндээ тэд улайстлаа халсан бөгөөд арван мянган мегаватт орчим энергийг цацруулна. Хэрэв бид энергийг нь ашиглаж чаддагсан бол тийм хар нүх арван том цахилгаан станцийн ажиллагааг хангаж чадах юм. Харин энэ нь нилээд хэцүү бололтой учир нь хар нүх маань нэг инчийг саяын саяд хуваасанаас бага болтол өөрөөр хэлбэл атомын цөмийн хэмжээнд хүртэл агшсан уулын масстай тэнцүү масстай байна! Нэг тийм хар нүх дэлхийн гадар дээр байсан бол дэлхийн төв хүртэл нэвт унахыг нь бид яагаад ч зогсоож чадахгүй. Тэрээр дэлхийн гүн рүү эцсийн эцэст түүний төв дээр саатах хүртлээ урагш, хойш өнхөрөх байсан. Иймд энэ хар нүхнээс цацарсан энергийг ашиглаж болохоор цорын ганц газар нь дэлхийг тойрсон тойрог зам, харин энэ тойрог замд хар нүхийг оруулах цорын ганц арга нь илжигний өмнө лууван өлгөж явуулдаг шиг түүний өмнө маш их масс бий болгон чирэх явдал юм. Ийм санал хэтэрхий бодитой биш, ядаж ойрын ирээдүйд бодитой биш нь харагдаж байна. Эртний эдгээр нүхний цацрагийг ашиглаж чаддаггүй юм байж, харин тэднийг харах боломж бий юу? Амьдралынхаа ихэнх хэсгийн туршид эртний хар нүхнүүдийн цацруулсан гамма цацрагийг хайж болохоор байна. Хар нүхнүүд ерөнхийдөө хол байдаг болохоор маш сул цацраг өгдөг, гэхдээ бүх хар нүхний нийлбэр цацраг бүртгэлд өртөж болох юм. Бид ийм дэвсгэр гамма-цацрагийг (background of gamma rays) үнэхээр ажигласан. Цацрагийн ажиглагдах эрчим янз бүрийн давтамжийн (давтамж бол секунд дэх долгионы тоо) үед хэрхэн өөрчлөгдсөнийг 7.5-р зурагт үзүүлэв. Гэхдээ энэ дэвсгэр цацрагийг эртний хар нүхнүүд биш, харин ямар нэг өөр үзэгдэл үүсгэсэн байж болно. 7.5-р зурагт тасархай шугамаар нэг куб гэрлийн жилд дунджаар 300 эртний хар нүх байсан бол тэдний цацруулах гамма-цацрагийн давтамжаар тэрхүү цацралт хэрхэн өөрчлөгдөх ёстойг үзүүлсэн юм. Иймд дэвсгэр гамма-цацрагийн судалгаа эртний хар нүхний хувьд эерэг ямарч нотолгоо өгөхгүй байгаа боловч орчлон ертөнцөд нэг куб гэрлийн жил тутамд дунджаар 300-аас олон хар нүх байж болохгүй үзүүлж байна хэмээн хэлж болно. Энэ хязгаарлалт эртний хар нүхнүүд хамгийн ихдээ орчлон ертөнц дэх бүх биеийн саяны нэгийг бүрдүүлж чадахаар юм гэдгийг илэрхийлдэг. Ийм ховор тооны хар нүхний үед тэдний нэг нь бидэнд гамма-цацрагийн тусгаар нэг үүсгүүр гэж ажиглагдахаар тийм ойр байх боломжгүй юм. Гэхдээ таталцлын үйлчлэлээр эртний хар нүхнүүд аливаа биеийг татдаг болохоор тэд галактикийн дотор болон галактикийг тойрон ердийнхөөс олон байх ёстой. Иймд дэвсгэр гамма-цацраг нэг куб гэрлийн жилд дунджаар 300-гаас илүү хар нүх байж болохгүйг өгүүлж байгаа ч тэрээр манай өөрийн галактик дээр хичнээн эртний хар нүх байх ёстой талаар юу ч өгүүлдэггүй. Хэрэв тэд магадгүй сая дахин их байсан бол бидэнд хамгийн ойр хар нүх мянган сая километрийн зайд буюу мэдэгдсэн гарагуудаас хамгийн хол нь болох Плутоны орчимд байхаар юм. Ийм зайд түүний хүч чадал арван мянган мегаватттай тэнцүү байсан ч хар нүхний тогтмол цацрагийг тэмдэглэх нь маш хүндрэлтэй хэвээр байна. Эртний хар нүхийг ажиглахын тулд нэг зүгээс тодорхой хугацааны жишээ нь, долоо хоногийн дотор ирдэг нилээд хэдэн гамма-квантыг бүртгэх хэрэгтэй. Үүнээс өөрөөр бол тэд дэвсгэр цацрагийн жирийн хэсэг байх болно. Гэхдээ гамма цацраг маш өндөр давтамжтай болохоор гамма-квант бүхэн маш их энергитэй байна, иймд арван мянган мегаваттыг цацруулахын тулд их олон квант шаардагдахгүй гэж квантын тухай Планкийн зарчим өгүүлдэг. Харин Плутоны дайтай зайнаас ирэх хэдхэн квантыг ажиглахад гамма-цацрагийн одоо байгаа аль ч бүртгэгчээс нилээд том хэмжээний бүртгэгч хэрэг болно. Түүнээс гадна гамма-цацраг агаар мандлыг нэвтэлдэггүй болохоор энэ бүртгэгчийг сансарт байрлуулах хэрэгтэй.
/
Хэрэв Плутоны зайд байгаа хар нүх амьдралын мөчлөгөө дуусган тэсэрсэн бол цаиаргалтын сүүлчийн дүрсхийлтийг хялбархан гэгч бүртгэж болох байсан нь мэдээж. Гэвч хар нүх сүүлийн арав эсвэл хорин мянган сая жилийн турш цацарсаар байгаа бол тэрээр өнгөрсөн эсвэл ирээдүйн хэдэн сая жилд биш, харин ойрын хэдэн жилийн дотор амьдралын төгсгөлдөө хүрэх боломж үнэхээрийн бага! Тэгэхээр сорил туршилтын санхүүжилт барагдахаас өмнө нэг ч болов тэсрэлтийг харах бодит боломжтой байхын тулд та нэг гэрлийн жилийн дайтай зайд болсон тэсрэлтийг хэрхэн бүртгэхээ бодох ёстой. Тэсрэлтийн үед үүссэн гамма-квантын зарим нэгийг бүртгэхийн тулд гамма-цацрагийн том бүртгэгч хэрэгтэй хэвээрээ л байна. Гэхдээ энэ удаад бүх гамма-квант нэг зүгээс ирж байгаа эсэхийг шалгах хэрэг байхгүй учир нь тэдний үүсгүүр нь нэг л дүрсхийлт гэдэгт итгэлтэй байхын тулд тэд бүгдээрээ маш богино хугацаанд бүртгэгдсэн гэдгийг мэдэхэд л хангалттай юм.
Эртний хар нүхнүүдийг таньж чадах гамма-цацрагийн нэг бүртгэгч нь дэлхийн агаар мандал юм. (Ямарч тохиолдолд үүнээс том хэмжээний бүртгэгч байгуулж чадах нь юу л бол!) Их энергитэй гамма-квант дэлхийн агаар мандалд атомтай мөргөлдөхдөө электрон, позитроны(эсрэг-электроны)хосыг төрүүлдэг. Эдгээр нь бусад атомтай мөргөлдөхдөө мөн л электрон-позитроны бүр олон хосыг үүсгэдэг бөгөөд ингэж электроны гэгдэх бороо үүсдэг. Үр дүнд нь Черенковын гэдэг гэрлийн цацраг үүснэ. Ингэхлээр гамма-цацрагийн дүрсхийлтийг шөнийн тэнгэр дэх гэрлийн гялсхийлтийг ажиглан бүртгэж болно. Тэнгэр огторгуйд гялсхийлт дагалдуулдаг аянга болон тойрог замаар эргэж буй хиймэл дагуул, сансарт хаягдсан зүйл дээр нарны гэрэл туссанаас үүсэх ойлт зэрэг өөр үзэгдлүүд байдаг нь мэдээж. Бие биеэсээ алслагдсан хоёр буюу түүнээс дээш тооны цэгээс нэгэн зэрэг ажиглалт явуулан эдгээр үзэгдлээс гамма-цацрагийн гялсхийлтийг ялгаж болно. Ийм хайгуулыг Аризонд Дублины хоёр эрдэмтэн Нил Портер, Тревор Викс нар хийжээ. Огторгуйн дуран авайн тусламжтайгаар тэд хэд хэдэн гялсхийлтийг илрүүлсэн ч тэдний нэгийг нь ч эртний хар нүхнүүдийн гамма-цацрагийн гялсхийлт гэж тодорхой тэмдэглэж боломгүй байсан юм.
Эртний хар нүхнүүдийн хайгуул сөрөг үр дүнтэй гарч байгаа ч гэсэн энэ нь бидэнд орчлон ертөнцийн хөгжлийн маш эрт үеийн тухай чухал мэдээллийг өгсөнөөс өөрцгүй. Хэрэв эртний орчлон ертөнц эмх замбараагүй, тогтворгүй байсан бол эсвэл бодисын даралт бага байсан бол дэвсгэр гамма-цацрагийн ажиглалтын өгсөн тэр хязгаарлалтаас нилээд олон тооны хар нүх үүснэ гэж үзэж болох юм. Хар нүхнүүд ажиглагдам олон тоогоор байхгүй байгааг эртний орчлон ертөнц бодисын өндөр даралттай маш тэгш, нэгэн төрлийн байсан тэр тохиолдлоор л тайлбарлаж болно.
Хар нүх цацраг цацруулж чадах тухай дүгнэлт манай зууны хоёр агуу онол болох харьцангуйн ерөнхий онол, квант механик хоёроор тодорхойлогдох таамаглалуудын анхны жишээ юм. Энэ дүгнэлт "Хар нүх юуг ч цацруулдаггүй" гэсэн олонд түгсэн төсөөлөлтэй эрс зөрж байсан учраас эхэндээ хүчтэй эсэргүүцэлтэй тулгарч байв. Оксфордод Резерфордын лабораторид болсон бага хуралд намайг үр дүнгээ анх зарлаж байх үед түүнд бүгд л үл итгэсэн байртай хандаж байсан юм. Илтгэлийн дараа хурлын дарга, Лондонгийн Вангийн коллежийн Жон Тейлор энэ бол утгагүй зүйл гэж зарлаж байлаа. Тэрээр миний бурууг нотлохын тулд өгүүлэл хүртэл бичсэн. Гэвч эцсийн эдэст ихэнх нь түүний дотор Жон Тейлор ч хэрэв харьцангуйн ерөнхий онол, квант механикийн үндсэн бүх үндэслэл үнэн л бол хар нүх халуун биет шиг гэрэлтэх ёстой гэсэн дүгнэлтэнд хүрсэн билээ. Иймд бид эртний хар нүхийг олж чадаагүй ч түүнийг гэнэт олбол хар нүх хүчтэй гамма-рентген цацраг цацруулж байх ёстойд бүрэн итгэлтэй байна.
Хар нүхний цацруулсан цацраг оршин байх тухай дүгнэлт таталцлаас болсон хумилт бидний өмнө нь бодож байсан шиг тийм эцсийн, эргэлт буцалтгүй биш болохыг заах бололтой. Сансрын нисгэгч хар нүхэнд унавал хар нүхний масс нэмэгдэнэ, гэвч эцсийн эцэст нэмэлт энэ масстай тэнцүү энерги орчлон ертөнцөд цацрагийн байдалтайгаар эргэн ирнэ. Энэ утгаараа сансрын нисгэгч "нөхөн төлөгдөнө". Гэвч сансрын нисгэгч хар нүхний дотор урагдан орох үед цаг хугацааны талаарх түүний төсөөлөл үгүй болох учраас энэ нь үхэшгүй мөнхийн хамгийн дорд хувилбар бололтой дог! Хар нүхнээс сансрын нисгэгчийн массын оронд цацарсан бөөмсийн төрөл нь ч нисгэгчийг бүрдүүлдэг бөөмөөс ерөнхийдөө ялгаатай байна. Сансрын нисгэгчийг орлохуйц цорын ганц шинж нь түүний масс эсвэл энерги юм.
Хар нүхний цацрагийн тооцоонд миний ашигласан ойролцоо утгууд хар нүхний масс граммын хувь хэсгээс их байхад сайн биелэх учиртай, гэхдээ масс нь маш бага болсон хар нүхний амьдралын төгсгөлд тэд биелэхгүй. Магадгүй нэн магадлалт төгсгөл бол хар нүхнүүд дор хаяж орчлон ертөнц дэх бидний амьдарч буй энэхэн мужаас зүгээр л алга болох явдал. Үгүй болохдоо тэрээр өөртэйгөө хамт сансрын нисгэгчийг ч, өөр дээрээ байж болох аливаа онцгой цэгээ ч хаман одно. Энэ бол харьцангуйн ерөнхий онолын таамаглаж байсан онцгой цэгүүдийг квант механикаар арилгах, боломжийн анхны заавар юм. Гэхдээ 1974 онд миний болон бусад эрдэмтдийн хэрэглэсэн аргууд квантын таталцалд онцгой цэгүүд илрэх үү гэх мэтийн асуултанд хариулт өгч чадахгүй байлаа. Иймд 1975 оноос би түүхийн нийлбэрийн тухай Ричард Фейнманы санаан дээр үндэслэн квант таталцлыг авч үзэх илүү хүчирхэг хандлагыг боловсруулахаар оролдож эхэлсэн юм. Тийм хандлагаар орчлон ертөнцийн үүсэл, хувь заяаны тухай, сансрын нисгэгч гэх мэт бүрдэл хэсгийнх нь тухай асуултуудад олсон хариуг дараагийн хоёр бүлэгт өгүүлэх болно. Тодорхойгүйн зарчим бидний бүх таамаглалын нарийн тодорхой байдалд хязгаарлалт тавихын хамт орон-цагийн онцгой цэгүүд дээр үүсэх урьдаас үл хэлэгдэх суурь шинжийг арилгаж магадгүй байгааг бид бас олж үзнэ.
Наймдугаар бүлэг
Орчлон ертөнцийн үүсэл, мөхөл
Орон-цаг нь их тэсрэлтийн онцгой цэгт үүссэн, харин төгсгөлөө (хэрэв орчлон ертөнц бүхэлдээ эргэн хумигдвал) их хаагдалтын онцгой цэгт болон (хэрэв од маягийн тодорхой нэг хэсэг хумигдвал) хар нүхний доторх онцгой цэгт олно гэсэн дүгнэлт Эйнштейний харьцангуйн онолоос аяндаа урган гардаг. Тийм нүх рүү унасан аливаа бодис онцгой цэгт мөхөх бөгөөд түүний массын таталцлын нөлөө л гадна талд нь мэдэгдэх болно. Нөгөө талаас квантын нөлөөнүүдийг тооцон үзэх үед орчлон ертөнцийн үлдсэн хэсэгт бодисын масс эсвэл энерги эргэн ирж, харин хар нүх онцгой цэгийнхээ хамт ширгэн, ор мөргүй алга болох ажээ. Их тэсрэлт, их хаагдалтын онцгой цэгүүдэд квант механик адилхан нөлөө үзүүлж чадах уу? Таталцлын орон квантын нөлөөнүүдийг амсахгүй өнгөрч болохгүйгээр тийм хүчтэй байх, орчлон ертөнцийн хөгжлийн маш эртний болон хожуу шатанд яг юу тохиолдох бол? Орчлон ертөнц үнэхээр эхлэл, төгсгөлтэй юу? Эхлэл, төгсгөлтэй бол тэдгээр нь ямар байх бол?
1970-аад оны туршид би үндсэндээ хар нүхний судалгааг явуулсан, гэхдээ 1981 онд Ватиканд эцэг-иезуитуудын зохион байгуулсан, орчлон судлалын талаарх бага хуралд оролцож байх үед орчлон ертөнцийн үүсэл, мөхлийн тухай асуудлыг сонирхох сонирхол маань надад ахин төрсөн юм. Католик Сүм Хийдийнхэн нар дэлхийг тойрон эргэдэг гэж зарласан хуульдаа шинжлэх ухааны асуудлыг захируулахыг оролдохдоо Галилейтэй харилцах харилцаандаа том алдаа хийж байсан бол харин одоо хэдэн зууны дараа мэрэгжилтнүүдийг урин, орчлон судлалын талаар зөвлөгөө авахаар шийджээ. Бага хурлын төгсгөлд хуралд оролцогчдод пап бараалхан соёрхлоо.
Тэрээр их тэсрэлтийн дараах орчлон ертөнцийн хувьслыг судалж болно, харин яг их тэсрэлт рүү халдан орох хэрэггүй, яагаад гэвэл энэ бол Туурвилын агшин, Бурханы үйл байсан гэж хэлэв. Орон-цаг төгсгөлөг боловч хил хязгааргүй ингэхлээр түүнд эхлэл, Туурвилын агшин гэж байхгүй байх бололцоотой тухай миний тавьсан итгэлийн сэдвийг ч пап мэдээгүй байсанд би баяртай байлаа. Галилейг нас барсанаас хойш яг 300 жилийн дараа төрсөн хачирхалтай тохиолдолоороо ч болов Галилейтэй адил зүйл надад байгаа мэт санагддаг тэр хүнийхээ хувь тавиланг хуваалцмааргүй л байлаа!
Орчлон ертөнцийн үүсэл, мөхөлд квант механик хэрхэн нөлөөлөх талаар миний болон бусад хүний санааг тодруулах үүднээс "халуун их тэсрэлтийн загвар" гэгдэх загвар дээр үндэслэсэн орчлон ертөнцийн түүхийн зөвшөөрөгдсөн дүр зургийг эхлээд авч үзэх хэрэгтэй. Бидний үеэс их тэсрэлт хүртэлх орчлон ертөнц нь Фридманы нэг загвараар тайлбарлагдана гэж энэ загвар үздэг. Иймэрхүү загваруудад орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр түүн дээрх бодис, цацраг хөрнө гэж тооцдог юм. (Орчлон ертөнцийн хэмжээ хоёр дахин их болоход түүний температур хоёр дахин бага болно.) Температур бол бөөмсийн дундаж энергийн буюу хурдны хэмжээ учраас орчлон ертөнцийн хөрөлт бодисдоо хүчтэй нөлөөлөх ёстой. Маш өндөр температурт бөөмс цөмийн эсвэл цахилгаан-соронзон хүчнээс үүдсэн аливаа харилцан таталцлыг эсэргүүцэж чадахаар тийм хурдан хөдөлдөг боловч хөрөх үед зарим бөөм бие биедээ татагдан, нэгдэж эхлэнэ гэж бодож болно. Түүнээс гадна орчлон ертөнцөд байх бөөмсийн төрлүүд ч температураас хамаарах ёстой. Хангалттай их температурын үед бөөмсийн энерги ямарч мөргөлтийн үед бөөм/эсрэг-бөөмийн янз бүрийн хосыг үүсгэхээр тийм их байж тэдний зарим нь эсрэг-бөөмстэйгөө уулзан мөргөлдөж, харилцан бие биенээ устгадаг боловч тэдний үүсэх нь устахаасаа хурдан байх юм. Гэхдээ мөргөлдсөн бөөмсийн энерги бага байх, бага температурын үед бөөм/эсрэг-бөөмийн хосууд удаан боловсорч, устах нь үүсэхээсээ түргэн явагдана.
Их тэсрэлтийн агшинд орчлон ертөнцийн хэмжээ тэгтэй тэнцүү, харин өөрөө төгсгөлгүй халуун байсан гэж үздэг. Гэхдээ тэлэхийн хэрээр цацрагийн температур буурсан байна. Их тэсрэлтээс хойш хоромын дараа температур бараг арван мянган сая градус хүртэл унасан. Энэ нь нарны төв дэх температураас бараг мянга дахин их боловч ийм өндөр температурт устөрөгчийн бөмбөгний тэсрэлтийн үед хүрч болдог. Энэ үед орчлон ертөнцөд фотон, электрон, нейтрино (нейтрино бол зөвхөн сул болон таталцлын харилцан үйлчлэлд оролцдог тун өчүүхэн бөөм) болон тэдний эсрэг-бөөмс, мөн нилээд тооны протон, нейтрон байжээ. Орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр температур буурч, харилцан мөргөлтөөр электрон/ эсрэг-электроны хос үүсэх хурд нь устах хурднаасаа бага болно. Иймд бараг бүх электрон/эсрэг-электрон шинэ фотонуудыг үүсгэн бие биетэйгээ мөргөлдөн харилцан устах ёстой, ингээд үл ялиг илүүдэл электронууд үлдсэн байна. Гэтэл нейтрино/эсрэг-нейтрино өөр хоорондоо болон бусад бөөмтэй маш сул харилцан үйлчлэлцдэг учраас хоорондоо мөргөлдөн харилцан бие биенээ үгүй хийдэггүй ажээ. Иймд тэд өнөөдөр ч гэсэн бидний эргэн тойронд тааралдах ёстой. Хэрэв тэднийг ажиглаж болдогсон бол эртний, маш халуун орчлон ертөнцийн талаарх загварыг шалгах сайхан боломж гарах байлаа. Харамсалтай нь тэдний энерги өнөөдөр шууд ажиглагдамгүй тийм бага болсон байгаа. Гэхдээ нейтрино массгүй бөөм биш, харин 1981 онд Зөвлөлтийн эрдэмтдийн батлагдаагүй туршилтаар илэрсэн хувийн багахан масс бүхий байдаг бол бид тэднийг шууд илрүүлж чадах байсан. Өмнө дурдаж байсанчлан, орчлон ертөнцийн тэлэлтийг зогсоож, түүнийг эргүүлэн хумихад хүрэлцэх таталцлын хүч бүхий "харанхуй биеийн" нэг хэлбэр нь тэд байж болно.
Их тэсрэлтээс хойш бараг зуун секундын дараа температур хамгийн халуун одны дотоод температуртай тэнцэх мянган сая градус хүртэл буурчээ. Ийм температурын үед протон, нейтрон нь цөмийн хүчтэй таталцлыг эсэргүүцэхэд хүрэлцэх энергитэй байж чадахгүй бөгөөд тэд нэг протон, нэг нейтроноос тогтсон дейтерийн (хүнд устөрөгчийн) атомын цөмийг үүсгэн өөр хоорондоо нэгдэнэ. Дараа нь дейтерийн цөм хоёр протон, хоёр нейтроныг агуулсан гелийн цөмийг үүсгэхийн тулд илүү их тооны протон, нейтронтой мөн түүнчлэн лити, берилли мэтийн цөөн тооны хүнд элементүүдтэй нэгдсэн ажээ. Халуун их тэсрэлтийн загвар ёсоор протон, нейтроны дөрөвний нэг орчим нь гелийн атом, мөн нилээд тооны хүнд устөрөгч, бусад элемент болон хувирах естой гэж тооцож болно. Үлдсэн нейтронууд устөрөгчийн энгийн атомын цөм болох протонууд болон задарсан байна. Эрт үеийн халуун орчлон ертөнцийн энэ дүр зургийг эрдэмтэн Жорж Гамов өөрийн шавь Ральф Альферын хамт 1948 онд бичсэн алдарт бүтээлдээ дэвшүүлсэн юм. Гамов цөмийн физикч Ганс Бетед түүний нэрийг зохиогчдын нэрсийн жагсаалтанд грек цагаан толгойн эхний гурван үсэг альфа, бета, гамма шиг дуудагдах, орчлон ертөнцийн эхлэлийн тухай өгүүлэлд яг тохирох "Альфер, Бете, Гамов"-ийг бүтээхийн тулд нэмэхийг санал болгосон гэж хошигнож байжээ! Орчлон ертөнцийн хөгжлийн маш эртний шатанд цацарсан (фотоны төрлийн) цацраг өнөө хүртэл бидний эргэн тойронд байх ёстой, гэхдээ түүний температур үнэмлэхүй тэгээс дээш дөнгөж хэдхэн градус (-273 ° С) болтлоо буурсан гэсэн гайхалтай таамаглалыг тэд энэ өгүүлэлдээ хийсэн билээ. Энэ бол 1965 онд Пензиас, Вилсон нарын илрүүлсэн тэр цацраг юм. Альфер, Бете, Гамов гурвыг бүтээлээ бичиж байх үед протон, нейтрон оролцсон цөмийн урвалын талаар төдий л мэддэггүй байлаа. Иймд эртний орчлон ертөнцийн янз бүрийн элементийн харьцааны талаарх таамаглал нь төдий л тодорхой биш байсан ч тэрхүү тооцоо бидний одоогийн төсөөлөлтэй тохирсон төдийгүй өнөөдөр ажиглалттай маш сайн таарч байгаа юм. Түүнээс гадна орчлон ертөнцөд яагаад ийм их гелий байх ёстойг яагаад ч юм өөрөөр тайлбарлахад хэцүү байдаг. Иймд энэ дүр зураг зөв, ядаад их тэсрэлтээс хойш хоромын дараа үнэн байсан гэдэгт бид бүрэн итгэдэг.
Их тэсрэлтээс хойш хэдхэн цагийн дараа гелий болон бусад элементийн бий болох үйл явц зогссон, түүнээс хойш сая орчим жилийн турш орчлон ертөнц онцгой сонин зүйлгүйгээр зүгээр л тэлсэн ажээ. Эцэст нь температур хэдэн мянган градус хүртэл буурч, электрон хийгээд цөмүүд нь тэдний хооронд үйлчилдэг цахилгаан-соронзон таталтыг даван туулахад хүрэлцэх энергигүй болж, атомуудыг үүсгэн бие биетэйгээ нэгдсэн байна. Орчлон ертөнц бүхэлдээ тэлж, хөрсөөр байлаа, гэвч дундаас дээгүүр нягттай байсан мужуудад тэлэлт нь нэмэлт таталцлаас болоод удааширчээ. Ингээд эцэст нь зарим мужид тэлэлт зогсож, хумигдаж эхэлсэн аж. Хумигдах явцдаа эдгээр мужийн гадна байсан биесийн таталцлын үйлчлэлээр тэд удаан эргэж эхэлсэн байна. Хумигдаж байгаа мужийн хэмжээ багасахын хэрээр эргэлт нь мөсөн дээрх уран гулгагчийн эргэлт түүнийг гараа биедээ авах үед улам хурдасдаг шиг хурдассан. Эцэст нь хумигдаж байгаа хэсэг дэндүү бага болох үед эргэлтийн хурд нь таталцалтайгаа тэнцүү болж иржээ. Ингэж эргэдэг, дүгрэг хэлбэрт галактикууд үүссэн аж. Эргэж эхлээгүй мужууд зууван галактик гэгдэх гонзгой биетүүд болж хувирсан байна. Эдгээр мужийн хумилт галактикийн бусад хэсэг төвөө тойрон байнга эргэж байхад галактик нь үл эргэдэгээс болоод зогсчээ.
Галактикийн доторх устөрөгч, гелийн хий цагаа болоход өөрийн таталцлын үйлчлэлээр хумигдах бага хэмжээний хийн үүлс болон задарсан байна. Эдгээр үүл хумигдах үед тэдний доторх атомууд өөр хоорондоо мөргөлдөж хийн температур нэмэгдэн, эцэст нь цөмийн нэгдэх урвал эхлэхээр тийм хүчтэйгээр халжээ. Энэ урвалын үр дүнд устөрөгчөөс нэмэгдэл тооны гелий үүсч, ялгарсан дулааны улмаас даралт нэмэгдэн, хийн үүлс хумигдахаа больсон аж. Устөрөгчийг гелий болгож, ялгарсан энергийг нь дулаан, гэрэл болгон цацруулдаг манай нартай төстэй энэхүү төлөвт үүлс удаан оршсон байна. Илүү хүнд масстай оддын хувьд хүчтэй таталцалтайгаа тэнцэх үүднээс устөрөгчөө дөнгөж зуун сая жилийн дотор л шатаагаад дуусах тийм хурдтай цөмийн нэгдэх урвалыг явуулахаар хүчтэй халах хэрэг гарчээ. Халалт үргэлжилж гелий нь нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч мэтийн илүү хүнд элемент болж хувирах үйл явц эхэлсэн болохоор тэд үл мэдэг хумигдсан байна. Гэхдээ үүнд их энерги ялгардаггүй болохоор хар нүхний тухай бүлэгт өгүүлсэн хүндрэл тохиолдох юм. Дараа нь юу болсон талаар огт тодорхойгүй байгаа ч оддын төв мужууд нейтрон од эсвэл хар нүх шиг маш нягт төлөв болон эргэн хумигдсан гэж болохоор байдаг. Одны захын мужууд аажмаар тасарч, галактикийнхаа бусад бүх одыг гялалзах байдлаараа дардаг, хэт шинэ гэгдэх хүчтэй тэсрэлтээр (supernova) туугдан одсон. Од мөхөхийн өмнө үүссэн илүү хүнд зарим элемент энэхүү хийнд туугдан, одны удаах үеийн түүхий эд болон хувирсан ажээ. Манай нар бол бараг таван мянган сая жилийн өмнө, бүр эрт үеийн хэт шинэ тэсрэлтийн хэлтэрхийг агуулсан эргэлдэгч хийн үүлнээс үүссэн хоёрдахь эсвэл гуравдахь үеийн од учраас тэдгээр хүнд элемент түүний хоёр орчим хувийг эзэлдэг. Энэ үүлний доторх ихэнх хий нарыг үүсгэх хүртлээ нүүсэн эсвэл тэсрэлтээр туугдсан, гэхдээ тэдгээр хүнд элементийн зарим хэсэг өнөөдөр нарыг тойрон эргэж байгаа дэлхий шиг гараг, эрхэсийг бий болгон цугларчээ. Дэлхий эхлээд халуун, тэгээд агаар мандалгүй байж. Цаг нь ирэхэд тэрээр хөрч, уулын чулуулагаас хий ялгарсаны үр дүнд агаар мандал үүсчээ. Эрт үеийн энэхүү агаар мандал нь бидний амьдралд хэрэг болохооргүй байсан байна. Түүнд хүчилтөрөгч байгаагүй, гэхдээ хүхэрт устөрөгч (энэ бол өмхийрсөн өндөгнөөс үнэртэх өвөрмөц үнэрийг бий болгодог хий) гэх мэт бидэнд хор болох өөр олон хий байжээ. Тийм нөхцөлд цэцэглэж чадах амьдралын өөр, болхи хэлбэрүүд байсан нь мэдээж. Тэднийг далайд хөгжсөн гэж үздэг бөгөөд далай дахь бусад атомыг өөртэйгөө ижил бүтцэд нэгтгэж чадах макро-молекул гэгдэх том бүтцэд атомууд санамсаргүй нэгдсэний үр дүн гэж тооцдог. Ингэж тэд өөрсдийгөө нөхөн төлжүүлж, олширсон байна. Зарим тохиолдолд нөхөн үйлдвэрлэлтэнд алдаа гарсан аж. Эдгээр алдааны ихэнх нь шинэ макро-молекул өөрийгөө нөхөн төлжүүлж амжилгүй үгүй болоход хүргэж байв. Гэхдээ зарим алдаа нь өөрийгөө нөхөн төлжүүлэх илүү чадалтай шинэ макро-молекулуудыг үүсгэжээ. Иймд тэд давуу талтай болж, анхны макро-молекулуудыг халах хандлагатай болсон байна. Ийм замаар өөрийгөө нөхөн төлжүүлэх чадалтай, улам бүр нарийн нийлмэл организмууд үүсэхэд хүргэсэн хувьслын үйл явц эхлэсэн ажээ. Хамгийн анхны болхи амьд организмууд янз бүрийн бодисыг жишээ нь хүхэрт устөрөгчийг хэрэглэж, хүчилтөрөгч ялгаруулж байсан байна. Энэ нь аажимдаа агаар мандлыг өнөөдрийнх шиг, загас, хэвлээр явагчид, сүүн тэжээлтэн, эцэст хүн гэх мэт амьдралын илүү дээд хэлбэрийн хөгжилд тохирох найрлагатай болтол өөрчилжээ.
Орчлон ертөнц эхлээд маш халуун байсан, тэлэхийнхээ хэрээр хөрсөн гэдэг дүр зураг өнөөдөр бүх туршилтын үр дүнтэй таардаг. Гэлээ ч чухал өдий төдий асуулт хариултгүй хэвээр үлджээ.
1. Яагаад эрт үеийн орчлон ертөнц тийм халуун байв?
2. Яагаад орчлон ертөнц том хэмжээндээ нэгэн ижил байдаг вэ? Яагаад тэрээр орон зайн бүх цэгт, бүх зүгт ижил харагддаг вэ? Тухайлбал бичил долгионы дэвсгэр цацрагийн температурыг янз бүрийн чиглэлээс ажиглах үед яагаад өөрчлөгдөхгүй байна вэ? Үүнийг шалгалтан дээр ганцхан асуултыг олон оюутнаас асуухтай зүйрлэж болох юм. Бүгдээрээ яг адилхан хариулт өгсөн бол тэд бие биетэйгээ ярилцжээ гэдэгт бүрэн итгэж болно. Харин дээр тодорхойлсон загварт их тэсрэлтээс болоод мужууд эрт үеийн орчлон ертөнцөд хоорондоо ойр байрласан байхад ч гэрлийн хувьд холын нэг мужаас нөгөөд хүрэх хугацаа байдаггүй. Харьцангуйн онол ёсоор гэрэл нэг мужаас нөгөөд хүрч чадахгуй бол өөр ямарч мэдээлэл мөн хүрч чадахгүй, Иймд эртний орчлон ертөнцийн янз бүрийн муж ямар нэг үл ойлгогдох шалтгаанаар ижилхэн температуртайгаар үүсээгүй л бол бие биетэйгээ ижил температуртай болох ямар ч арга байхгүй юм.
3. Орчлон ертөнцийг хумигдана гэж, эсвэл мөнхөд тэлнэ, иймд одоо, арван мянган сая жилийн дараа ч ханасан утганд ойролцоо хурдтай ийн тэлсээр байна гэж үзэх хоёр хандлагад загварыг хуваахад хүргэдэг тэлэлтийн тэрхүү ханасан утганд маш ойролцоо хурдтайгаар орчлон ертөнц тэлж эхэлсэний шалтгаан юу вэ? Хэрэв их тэсрэлтээс хойш секундын дараа тэлэлтийн хурд нэг зуун мянган саяын саяны нэгээс бага байсан л бол орчлон ертөнц эргэн хумигдах байсан бөгөөд тэрээр одоогийн хэмжээнд хүртэл тэлж чадахгүй байсан юм.
4. Орчлон ертөнц том хэмжээндээ нэгэн ижил, нэгэн төрөл байдаг ч од, галактик мэтийн нэгэн төрөл бус байдлыг ч агуулдаг. Тэднийг эртний орчлон ертөнцийн муж тус бүрийн нягтын багахан ялгаанаас болж үүссэн гэж үздэг. Нягтын энэ флуктуацийн эх булаг юу вэ?
Орчлон ертөнц их тэсрэлтийн онцгой цэгээс төгсгөлгүй нягттайгаар үүссэн гэж таамагладагаасаа болоод харьцангуйн ерөнхий онол дангаараа тоочсон шинжүүдийг тайлбарлах буюу тавигдсан асуултанд хариулах чадалгүй байдаг. Тэрхүү онцгой цэг дээр харьцангуйн ерөнхий онол хийгээд физикийн бүх хууль алдагдах ажээ. Онцгой цэгээс юу үүсч өрнөхийг тэд таамаглаж чадахгүй. Энэ нь түрүүн хэлсэнчлэн бидний ажиглаж байгаа зүйлд хэрхэвч нөлөөлөхгүй гэдэг үүднээс их тэсрэлт, түүнээс өмнөх бүх үйл явдлыг онолоос авч хаях хэрэгтэй гэдгийг илэрхийлнэ. Орон-цаг их тэсрэлт дээр эхлэл буюу хил хязгаартай байхуйц юм. Цаг хугацааны аль нэг агшин дахь орчлон ертөнцийн төлөв мэдэгдэж байвал яваандаа тэр хэрхэн өөрчлөгдөхийг тодорхойгүйн зарчмын оноодог хязгаарлалтын дотор урьдчилан хэлж чадах хуулийн цуглуулбар шинжлэх ухаанд байдаг болтой. Эдгээр хууль Бурханы зарлигаар анхлан бүтсэн байж болох ч эдгээр хуультай тохирон хөгжих эрхийг тэрээр орчлон ертөнцөд үлдээгээд одоо ч түүний амьдралд оролцохгүй байна хэмээн үзэж болохоор байдаг. Гэвч тэрээр орчлон ертөнцийн анхны төлөв, анхны хэлбэр дүрсийг ямар байхаар сонгосон юм бол? Цаг хугацааны эхлэл дэх "хил хязгаарын нөхцлүүд" ямар байсан бэ?
Орчлон ертөнцийн анхны хэлбэрийг сонгох үедээ Бурхан бидэнд ойдгогдохгүй бодлыг удирдлага болгосон гэж хэлэх нь боломжит хариултуудын нэг юм. Энэ бол гарцаагүй Бурханы мэдлийн хэрэг байх байсан ч яагаад тийм хачин эхлэлийг сонгочихоод орчлон ертөнцийг бидэнд ойлгомжтой хуулиар хөгжүүлэхээр шийдсэн юм бол? Үйл явдал дурын байдлаар явагдахгүй, харин бурханлиг зүйлээс адис хүртсэн байж болох, үгүй ч байж болох тодорхой нууц эмх цэгцийг тусгадагийг шинжлэх ухааны бүхий л түүх аажим аажмаар ухааруулсан юм. Энэ эмх цэгц шинжлэх ухааны хуулинд төдийгүй орчлон ертөнцийн анхны төлөвийг тодорхойлох, орон-цагийн хил хязгаарын нөхцлүүдэд ч хамаатай гэж төсөөлөх нь зүй ёсны байхсан. Шинжлэх ухааны хуулинд захирагддаг, янз бүрийн анхдагч нөхцөлтэй орчлон ертөнцийн олон тооны загвар байх боломжтой. Манай орчлон ертөнцийг төлөөлүүлэх үүднээс нэг л анхдагч нөхцлийг ингэхлээр нэг л загварыг сонгох ямар нэг зарчим байх ёстой.
Тийм боломжийн нэгийг эмх замбараагүй хил хязгаарын нөхцөл гэж нэрлэдэг. Үүнээс уламжлуулан орчлон ертөнц орон зайд төгсгөлгүй эсвэл төгсгөлгүй олон орчлон ертөнц оршдог гэж батладаг. Эмх замбараагүй хил хязгаарын нөхцөл ёсоор их тэсрэлтийн яг дараа орон зайн дурын мужаас өгөгдсөн ямар ч хэлбэрийг олох магадлал өөр дурын хэлбэрийг олох магадлалтай бараг тэнцүү. Орчлон ертөнцийн анхны төлөв тун дурын байдлаар сонгогдоно. Орчлон ертөнцийн эмх замбараагүй хэлбэр эмх цэгцтэйгээсээ хамаагүй олон байдаг болохоор энэ нь эртний орчлон ертөнц маш замбараагүй, тогтворгүй байх ёстой гэдгийг илэрхийлэх юм. (Хэрэв бүх хэлбэр адил магадлалтай юм бол эмх замбараагүй, цэгцгүй төлөв хамаагүй их учраас тийм төлөвийн нэгэнд орчлон ертөнц үүсэх нь илүү магадлалтай.) Ийм эмх замбараагүй анхны нөхцөл том хэмжээндээ нэгэн төрөл, ижил байгаа, одоогийнх шиг орчлон ертөнцийг хэрхэн төрүүлж чадсаныг тайлбарлахад бэрх. Мөн ийм загварт нягтын флуктуаци нь дэвсгэр гамма-цацрагийн ажиглалтын оноосон дээд хязгаараас хамаагүй олон тооны эртний хар нүхнүүд үүсэхэд хүргэнэ гэж бодож болно.
Хэрэв орчлон ертөнц орон зайд төгсгөлгүй эсвэл төгсгөлгүй олон тооны орчлон ертөнц байдаг юм бол хаа ч юм нэгэн хэвийн, ижил төлөвийг үүсгэсэн маш том муж оршин байж болохсон. Бичгийн машин цохиж буй зуун сармагчингийн алдарт жишээтэй энэ нь нилээд төстэй. Ажлынх нь ихэнх хэсэг хогийн сав руу залрах боловч зарчмын хувьд тун санамсаргүйгээр Шекспирийн 14 мөрт шүлгүүдийн нэгийг бичиж чадна. Үүнчлэн бараг санамсаргүйгээр нэгэн хэвийн, ижил болж тогтсон мужийн хүрээнд бид амьдарч байж болохгүй гэж үү? Өнгөцхөн харахад тийм нэгэн төрөл муж нь эмх замбараагүй, нэгэн төрөл бус мужуудаас хамаагүй бага байх ёстой болохоор магадлал тун багатай мэт харагдаж болно. Гэхдээ од, галактикууд зөвхөн нэгэн төрөл мужид бүрэлдсэн бөгөөд тэнд "орчлон ертөнц яагаад ийм нэгэн төрөл байна?" гэсэн асуултыг тавьж чадах бидэн шиг өөрийгөө нөхөн үйлдвэрлэдэг нарийн нийлмэл организмуудын хөгжилд тохиромжтой нөхцлүүд бий болдог гэж үзье. Энэ бол "Бид оршин байгаа болохоор орчлон ертөнцийг энэ байгаагаар нь авч үзнэ" гэж томъёолж болох "хүмүүн" гэгдэх зарчмыг хэрэглэх нэгэн жишээ мөн.
"Хүмүүн" зарчим сул, хүчтэй хоёр хувилбартай байдаг. "Хүмүүн" сул зарчим орон зай эсвэл цаг хугацаанд уудам, төгсгөлгүй орчлон ертөнцөд ухаант амьтны хөгжилд зайлшгүй нөхцлүүд орон зай, цаг хугацаанд хязгаарлагдмал зарим мужид биелэх болно гэж өгүүлдэг. Иймд эдгээр мужийн ухаант амьтад тэдний амьдарч байгаа муж өөрсдийнх нь оршин ахуйд зайлшгүй шаардагдах нөхцлүүдээр хангагдсан гэдгийг мэдээд гайхдаггүй. Энэ нь баячуудын хотхонд амьдарч буй баян өөрийнхөө эргэн тойронд ямарч ядуу зүдүү байдлыг хардаггүйтэй адил.
"Хүмүүн" сул зарчмын хэрэглээний нэг жишээ бол их тэсрэлт яагаад арван мянган сая жилийн өмнө болсоныг ухаант амьтны хөгжилд бараг төдий хэрийн хугацаа шаардагддагаар "тайлбарлах" явдал юм. Түрүүн өгүүлсэнчлэн юуны өмнө эрт үеийн одод үүсэх ёстой. Эдгээр од анхны устөрөгч, гелийн хэсгийг биднийг бүтээдэг нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгчийн элемент болгон хувиргадаг. Дараагаар нь одод хэт шинэ тэсрэлтэнд орсон, харин үүний үлдэгдэлээс бусад од, тэр дундаа таван мянган сая орчим жилийн настай манай Нарны Системд хамаарах гарагууд үүссэн байна. Дэлхий оршин тогтносон эхний нэг эсвэл хоёр мянган жилд түүн дээр ямарч нарийн нийлмэл организм хөгжиж чадахааргүй халуун байлаа. Үлдсэн бараг гурван мянган сая жилд нь хамгийн энгийн организмаас их тэсрэлтийн агшинаас хойших цаг хугацааг хэмжих чадалтай ухаант амьтан үүсэх хүртэл замыг туулсан биологийн хөгжлийн урт удаан үйл явц явагдсан.
"Хүмүүн" сул зарчмын үнэн зөв, хэрэглэж болохоор байдлыг эсэргүүцэх хүн бага. Зарим нь түүний хүчтэй хувилбарыг дэвшүүлэн нилээд ахидаг юм. Тэр нь нэг бол олон янзын орчлон ертөнц байдаг, үгүй бол тус бүр нь өөрийн гэх өвөрмөц анхны хэлбэр магадгүй өөрийн гэх шинжлэх ухааны хуулиудын цуглуулгатай байдаг нэг орчлон ертөнцийн олон янз муж байдаг гэдгээр илэрнэ. Эдгээр орчлон ертөнцийн ихэнх мужид нарийн нийлмэл организм хөгжих боломжгүй. Учир нь манайхтай төстэй зарим орчлон ертөнцөд л ухаант амьтад хөгжиж чадна, тэдгээр ухаант амьтдын хувьд "Яагаад манай орчлон ертөнц бидний харж байгаа шиг байдаг вэ?" гэсэн нэг асуулт үүснэ. Хариулт нь тун энгийн. "Хэрэв орчлон ертөнц өөр байсансан бол бид энд байхгүй байх байсан!"
Бидний одоо мэдэж байгаагаар шинжлэх ухааны хуулиуд электроны цахилгаан цэнэгийн хэмжээ, протоны масс электроны масстай харьцах харьцаа гэх мэт олон суурь хэмжигдэхүүнийг агуулдаг. Өнөөдөр ядахдаа эдгээр хэмжигдэхүүний утгыг онолын үүднээс урьдчилан хэлж чадахгүй байна. Тэднийг бид ажиглалтаар тогтоох учиртай байдаг. Энэ бүх хэмжигдэхүүнийг таамагладаг бүрэн нэгдмэл онолыг нээх өдөр ирэх биз ээ, гэхдээ тэдний зарим нь эсвэл бүгдээрээ орчлон ертөнц тус бүрт эсвэл нэг орчлон ертөнцийн янз бүрийн хэсэгт өөрчлөгдөх боломж бас бий. Тэдгээр хэмжигдэхүүний утга амьдрал хөгжих бололцоог хангахаар тун нарийн сонгогдсон байдаг нь гайхалтай. Жишээ нь, электроны цахилгаан цэнэг үл ялиг өөр байсан бол од нь устөрөгч, гелийг шатаах ч үгүй, тэсрэх ч үгүй байлаа. Магадгүй шинжлэх ухааны зөгнөл зохиогчдын ч бодож олоогүй ухаант амьдралын өөр хэлбэрүүд ч байж болно. Энэ амьдралыг тэтгэхэд манай нар шиг оддын гэрэл ч, одны дотор нийлэгждэг, одны тэсрэлтийн үед сансрын уудамд зүг зүг тийш нисэн одох хүнд элементүүд ч хэрэггүй мэт харагдаж байна. Гэлээ ч бидний ярьсан хэмжигдэхүүнүүд ямарч хамаагүй ухаант амьдрал хөгжих бололцоог хангахын тулд харьцангуй бага утгын мужтай байх бололтой. Маш үзэсгэлэнтэй байж магадгүй боловч энэхүү үзэсгэлэн гоог гайхан бишрэх нэг ч хүнгүй орчлон ертөнцөд утгын ихэнх хэсэг таарч байна. Үүнийг нэг бол орчлон ертөнцийн Туурвил, шинжлэх ухааны хуулийн сонголтын талаарх Бурханы зөн билгийн гэрчлэл гэж, үгүй бол "хүмүүн" хүчтэй зарчмын баталгаа гэж ойлгож болно.
Орчлон ертөнцийн ажиглагдах төлөвийг тайлбарлахад "хүмүүн" хүчтэй зарчмыг хэрэглэхийн эсрэг хэд хэдэн эсэргүүцэл байдаг. Нэгд, энэ бүх орчлон ертөнц оршин байна гэдгийг ямар утгаар ярьж болох вэ? Тэд бие биеэсээ үнэхээр тусдаа бол өөр орчлон ертөнц дээр болсон зүйл манай орчлон ертөнцөд ажиглагдах үр дагавартай байж чадахгүй бус уу. Иймд бид хэмнэх зарчмыг ашиглан түүнийг онолоос авч хаях хэрэгтэй. Хэрэв эдгээр орчлон ертөнц нь нэг орчлон ертөнцийн зүгээр л янз бүрийн муж юм бол шинжлэх ухааны хуулиуд муж бүрт ижил үйлчлэх ёстой. Өөрөөр байх юм бол нэг мужаас нөгөө рүү тасралтгүй шилжилт боломжгүй байхсан. Энэ тохиолдолд муж хоорондын ялгаа нь л тэдний анхны хэлбэр болох бөгөөд ингэж "хүмүүн" хүчтэй зарчим "хүмүүн" сул зарчимд байраа тавьж өгнө.
"Хүмүүн" хүчтэй зарчмын эсрэг хоёрдахь эсэргүүцэл тэрээр шинжлэх ухааны бүх түүхэн явцын эсрэг чиглэж байна гэдэгт үндэслэдэг. Шинжлэх ухааны хөгжил Птолемей болон түүний өмнөх үеийнхэний дэлхий төвт орчлон судлалаас Коперник, Галилейн нар төвт орчлон судлалаар дамжин дэлхий бол орчлон ертөнцийн ажиглагдах хэсэг дээрх сая сая галактикийн зөвхөн нэг нь болох жирийн мушгиа галактикийн зах хэсгийн жирийн нэг одыг тойрон эргэдэг дундаж хэмжээний гараг юм гэдэг ертөнцийн талаарх орчин үеийн дүр зураг хүртэл явсан юм. Гэтэл "хүмүүн" хүчтэй зарчим ёсоор энэхүү агуу байгууламж бүхэлдээ зүгээр л бидний тулд байгаа хэрэг аж. Үүнд итгэхэд маш бэрх. Манай Нарны Систем бидний оршин байхуйн зайлшгүй нөхцөл мөн нь гарцаагүй бөгөөд үүнийг хүнд элементүүдийг бий болгосон оддын эртний үеийг хүлээн зөвшөөрөх үүднээс манай бүх галактикт бүхэлд нь нялзааж болно. Гэхдээ энэ бүх галактикийн хувьд ч, орчлон ертөнцийн хувьд ч том хэмжээндээ аливаа чиглэлд жигд, ижилхэн байх ямарч хэрэгцээ байхгүй болтой.
Хэрэв орчлон ертөнцийн янз бүрийн анхдагч хэлбэрээс зөвхөн зарим нь бидний ажиглаж байгаа шиг орчлон ертөнц болтлоо хөгжиж чадсан гэдгийг үзүүлж чаддагсан бол "хүмүүн" зарчмын талаар ялангуяа түүний сул томъёололд санаа зовохгүй байж болохсон. Хэрэв энэ үнэн бол анхны санамсаргүй нөхцлүүдээс үүссэн орчлон ертөнц өөртөө ухаант амьдралын хөгжилд тохирох өөгүй, ижилхэн мужийг багтаасан байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл хэрэв бидний эргэн тойрондоо харж байгаа шиг зүйлсийг үүсгэхэд орчлон ертөнцийн анхны төлөвийн тун нарийн сонголт шаардагдсан бол амьдрал үүсч чадах ямарч мужийг орчлон ертөнц агуулах янзгүй болтой. Их тэсрэлтийн халуун загварт дулаан нэг мужаас нөгөө рүү дамжихад хэтэрхий бага хугацаа шаардагддаг. Энэ нь бичил-долгионы хөрс дэвсгэр бидний харсан зүг бүрт ижил температуртай байдгийг тайлбарлахын тулд орчлон ертөнцийн анхны төлөв хаа сайгүй яг ижил температуртай байсан байх ёстой гэсэн үг. Түүнээс гадна ахин хумилтаас зайлхийхэд шаардлагатай ханасан утганд тийн ойр байсаар байгаа тэлэлтийн хурдны хувьд түүний анхны хурд маш нарийн сонгогдсон байх ёстой. Иймд халуун их тэсрэлтийн загвар цаг хугацааны эхлэл хүртэл ашиглагдахаар байвал орчлон ертөнцийн анхны төлөв үнэхээр нарийн сонгогдсон байх ёстой гэсэн үг. Яагаад яг ийм байдлаас орчлон ертөнц эхлэх ёстойг бид мэтийн амьтдыг бүтээхийг хүссэн Бурханы үйлээс өөрөөр тайлбарлахад хүндрэл тохиолдох юм.
Олон тооны янз бүрийн хэлбэр өнөөдрийн орчлон ертөнц шиг нэгэн болтлоо хөгжиж чадах тийм загварыг олох оролдлогынхоо хүрээнд эрт үеийн орчлон ертөнц маш хурдан тэлэлтийн үеийг туулсан байх ёстой гэсэн таамаглалыг Массачусетийн Техникийн Институтын эрдэмтэн Алан Гут дэвшүүлсэн байна. Энэ тэлэлтийг орчлон ертөнц тэр нэгэн цагт одоогийнх шигээ буурах хурдаар биш, харин өсөн нэмэгдэх хурдаар тэлж байсан гэдэг утгаар "инфляцийн" гэж нэрлэдэг. Гутын тооцоолсоноор орчлон ертөнцийн радиус секундын өчүүхэн хувь хэсгийн дараа л саяын саяын саяын саяын сая (нэгийн ард гучин тэгтэй) дахин нэмэгдсэн байна.
Орчлон ертөнц маш халуун, гэхдээ тун эмх замбараагүй төлөв бүхий их тэсрэлтээс үүссэн гэсэн таамаглалыг Гут дэвшүүлсэн юм. Энэхүү өндөр температур нь орчлон ертөнцийн бөөмс маш хурдан хөдөлж, их энергитэй байх ёстой гэдгийг илэрхийлнэ. Дээр өгүүлсэнчлэн тийм өндөр температурын үед цөмийн сул, хүчтэй, цахилгаан-соронзон хүчнүүд бүгд нэг болж нэгдсэн байх ёстой. Орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр хөрч, бөөмсийн энерги багасна. Эцсийн эцэст төлөв байдлын гэгдэх шилжилт болж, хүч хоорондын тэгш хэм алдагдахаар юм. Эхлээд хүчтэй харилцан үйлчлэл нь сул, цахилгаан-соронзон хүчнүүдээс ялгарч эхлэх байсан. Төлөв байдлын шилжилтийн алдартай жишээ бол ус хөрөх үеийн зайрмагталт юм. Усны шингэн төлөв бол тэгш хэмийн байдалтай өөрөөр хэлбэл ус бүх цэгт, бүх чиглэлд адил байна. Гэвч мөсөн талстууд үүсэх үед талстууд тодорхой байрлалтай болж, хэд хэдэн чиглэлээр тогтдог. Энэ нь усны тэгш хэмийг алдуулдаг.
Усны тухайд түүнийг маш алгуур хөргөвөл тэрээр "хэт хөрнө" өөрөөр хэлбэл мөс үүсгэхгүйгээр хөлдөх цэгээс (0 ° С) доогуур температурт хүрдэг. Орчлон ертөнц өөрийгөө ийм байдалтай авч явсан гэж Гут таамагласан байна. Температур нь хүчний тэгш хэмийг алдуулахгүйгээр ханасан утгаас доош унаж чадсан байж болно. Хэрэв ийм юм болсон бол орчлон ертөнц тэгш хэмээ алдах үедээ түүнд байдгаас давсан энергитэй тогтворгүй төлөвт орох юм. Энэ онцгой нэмэгдэл энерги нь орчлон ертөнцийн тогтвортой загварыг байгуулахыг оролдохдоо харьцангуйн ерөнхий онолд Эйнштейний оруулсан сансрын тогтмолын нэгэн адил таталцлын эсрэг үйлчлэлийг үүсгэдэг гэж үзэж болно. Халуун их тэсрэлтийн загварт байдагчлан орчлон ертөнц хэдийнэ эргэлдсэн учраас сансрын тогтмолын энэхүү түлхэлт орчлон ертөнцийг өсөн нэмэгдсэн бүх хурдаараа тэлэхэд хүргэсэн аж. Бодисын бөөмсийн тоо дундаж утгаас давсан мужуудад ч биеийн таталцал сансрын нөлөөт тогтмолын түлхэлтээс бага байх байлаа. Иймд энэ мужууд бас инфляцийн хурдатгалтайгаар тэлсэн байх учиртай. Тэлэхийн хэрээр бодисын бөөмс бие биеэсээ улам бүр холдож, эцсийн эцэст тэлж буй орчлон ертөнц бараг бөөмгүй, гэхдээ хэтэрхий хөрсөн төлөвт орох юм. Тэлэлтийн үр дүнд орчлон ертөнц дээрх ижил биш бүхэн бөмбөлөг дээрх атираа үлээлтээр толийдог шиг л арилж орхино. Ингэхлээр орчлон ертөнцийн өнөөдрийн нэгэн хэвийн, ижил төлөв олон тооны янз бүрийн ижил биш анхны төлөвөөс үүсч болно.
Тэлэлт нь биеийн таталцлаас болж буурахын оронд сансрын нөлөөт тогтмолоос болж хурдасдаг иймэрхүү орчлон ертөнцөд гэрэл нэг мужаас нөгөөд хүрэхдээ хангалттай хугацаа зарцуулах байсан. Энэ нь яагаад эртний орчлон ертөнцийн янз бүрийн муж ижил шинжтэй байдаг вэ гэсэн өмнө тавьсан асуултын шийд болохоор юм. Түүнээс гадна орчлон ертөнцийн тэлэлтийн хурд орчлон ертөнцийн энергийн нягтаар тодорхойлогддог ханасан утганд аяндаа их ойр болсон байж болно. Тэлэлтийн хурдны ханасан утганд тийн ойртохыг орчлон ертөнцийн тэлэлтийн анхны хурдны нарийн сонголтын таамаглал гаргалгүй тайлбарлаж болохоор байдаг.
Инфляцийн талаарх таамаглал орчлон ертөнцөд яагаад тийм их бодис байдгийг тайлбарлаж бас чаддаг юм. Орчлон ертөнцөөс бидний ажиглаж чадсан муж зуун саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын саяын сая (нэгийн ард наян тэг бүхий) эрэмбийн бөөмийг агуулдаг, Энэ бүхэн хаанаас үүссэн бэ? Хариулт нь квантын онолоор бөөмс энергиэс бөөм/эсрэг-бөөм хос хэлбэртэйгээр үүсч чаддагт байна. Гэхдээ энерги хаанаас үүссэн бэ? гэсэн асуулт үүслээ. Орчлон ертөнцийн бүрэн энерги яг тэгтэй тэнцүү гэдэгт хариулт нь оршино. Орчлон ертөнц дээрх бодис эерэг энергитэй байдаг. Гэхдээ бодис нь таталцлын үйлчлэлээс болоод бусдыгаа өөртөө татаж байдаг. Бодисын бие биедээ ойр байгаа хоёр тал нь хол байгаа хоёр талаасаа бага энергитэй байна, яагаад гэвэл тэд талууд болж ялгарахын тулд тэднийг нэгтгэхийг эрмэлзэж буй таталцлын хүчийг давах энергийг зарцуулах ёстой. Иймд таталцлын оронгийн энерги ямарч утганд сөрөг байна. Орон зайд бараг ижил байдаг орчлон ертөнцийн хувьд таталцлын энэ сөрөг энерги нь бодисоор төлөөлүүлж байгаа эерэг энергитэй яг тэнцдэг. Иймд орчлон ертөнцийн бүрэн энерги тэгтэй тэнцүү.
Тэгийг тэгээр үржүүлэхэд тэг л гардаг. Иймд орчлон ертөнц хоёр дахин том болоход бодисын эерэг энергийн тоо, таталцлын сөрөг энергийн тоо ч энерги хадгалагдах хуулийг гажуудуулахгүйгээр мөн хоёр дахин нэмэгдэнэ. Бодисын энергийн нягт орчлон ертөнцийн хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр багасдаг орчлон ертөнцийн хэвийн тэлэлтийн үед ийм юм тохиолдохгүй. Гэхдээ хэт хөрсөн төлөвийн энергийн нягт нь орчлон ертөнц тэлж байхад тогтмол үлддэг учраас инфляцийн тэлэлтийн үед яг ийм юм тохиосон. Орчлон ертөнцийн хэмжээ хоёр дахин өсөх үед бодисын эерэг энерги, таталцлын сөрөг энерги бас хоёр дахин нэмэгдэнэ, үүний үр дүнд бүрэн энерги тэгтэй тэнцүү үлдэнэ. Инфляцийн үеийн туршид орчлон ертөнц хэмжээгээ маш ихээр нэмсэн байна. Иймд бөөмс үүсгэх чадалтай энергийн нийт тоо маш их болдог. Ингэхлээр Гутын тэмдэглэн хэлж байсанчлан "Шидэт бүтээлэг байдаггүй гэж ярьцгаадаг. Гэтэл орчлон ертөнц маань дээд зэргийн шидэт бүтээлэг бус уу".
Өнөөдөр орчлон ертөнц инфляцигүйгээр тэлж байна. Тэгвэл сансрын маш их нөлөөт тогтмолыг арилгах, тэгэхээр тэлэлтийн хурд өсөхөө больж, таталцлын үйлчлэлээр багасч, одоо багассаар байгаа шиг нь болгох ямар нэг механизм байх ёстой. Хэт хөрсөн ус улмаар хөлддөгийн нэгэн адил инфляцийн тэлэлтийн үед эцсийн эцэст хүч хоорондын тэгш хэм алдагддаг гэж бодож болно. Тэгээд тэгш хэм алдагдаагүй төлөвийн илүүдэл энерги ялгарч, орчлон ертөнц нь хүч хоорондын тэгш хэмд тохирсон ханасан температураас үл ялиг бага температур хүртэл халсан аж. Дараагаар нь орчлон ертөнц их тэсрэлтийн халуун онолд байдагчлан ахин тэлж, хөрч эхлэх юм, гэхдээ энэ удаа бид орчлон ертөнц яагаад ханасан хурдтай яг тэнцүү хурдтай тэлсээр байгааг, мөн яагаад янз бүрийн муж ижил температуртай байгааг тайлбарлаж чадна.
Гутын таамаглалд төлөв байдлын шилжилт нь их хүйтэн усанд мөсөн талстууд гэнэт үүсдэг шиг маш хурдан явагддаг. Гол санаа нь алдагдсан тэгш хэмийн шинэ фазаас болж хуучин фазын дотор "цэврүүнүүд" буцалж буй усанд уурын цэврүүнүүд үүсдэг шиг үүснэ гэдэгт оршино. Цэврүү томорч, бие биетэйгээ нийлж, эцэст нь орчлон ертөнц шинэ төлөвт ордог гэж таамагласан. Гэтэл энд нэг юм болохгүй байна. Миний болон өөр бусад хүний заан үзүүлсэнчлэн цэврүүнүүд гэрлийн хурдтай томорсон ч бие биеэсээ холдсоор байх, иймд нийлж чадахгүй байх тийм хурдтайгаар орчлон ертөнц тэлж байна. Зарим мужид нь хүч хоорондын тэгш хэм хадгалагдсаар байх, нэгэн төрөл биш төлөвт орчлон ертөнц орох байсан юм. Орчлон ертөнцийн ийм загвар бидний хардагтай таарахгүй байх байлаа.
1981 оны арван сард би квант таталцлын тухай бага хуралд оролцохоор Москваг зорьсон юм. Бага хурлын дараа би инфляцийн загвар хийгээд түүнтэй холбоотой асуудлаар Штернбергийн нэрэмжит Одон Орны Хүрээлэнд семинар явууллаа. Дуу хоолойг минь ихэнх хүмүүс ойлгож чадахаа больсон байсан учраас миний лекцийг бэлдэж өгдөг хүнтэй хичээл явуулдаг болсон байв. Гэхдээ энэхүү семинарыг бэлдэх цаг байгаагүй тул семинарыг би өөрөө явуулж, шавь нарын маань нэг миний үгийг давтан хэлэх болсон юм. Энэ нь ч онож, би сонсогчдтойгоо илүү харилцаж чадсан. Тэдний дунд Лебедовын нэрэмжит Физикийн хүрээлэнгийн ажилтан, Зөвлөлтийн залуу физикч Андрей Линде байлаа. Цэврүүнүүд нийлэх боломжгүйтэй холбоотой хүндрэл цэврүүнүүдийн хэмжээ нэг цэврүүний дотор орчлон ертөнц дэх манай муж бүхэлдээ багтсан байхаар тийм том байвал үгүй болно гэж тэр хэлсэн юм. Энэ таамаглал биелэхийн тулд тэгш хэмт төлөвөөс тэгш хэм алдагдсан төлөвт шилжих шилжилт цэврүүний дотор маш алгуур явагдах ёстой. Гэхдээ энэ нь их нэгдлийн онолтой таарахаар бүрэн боломжтой байлаа. Тэгш хэм аажим алдагдах тухай Линдегийн санаа маш оновчтой байсан ч хожим би тэрхүү цэврүүнүүд өнөөгийн орчлон ертөнцийн хэмжээнээс ч том байх ёстойг ойлгосон билээ! Тэгш хэм зөвхөн цэврүүний дотор бус, мөн хаа сайгүй нэгэн зэрэг алдагдах ёстойг би нотолсон. Зөвхөн энэ нь л бидний одоо ажиглаж байгаа ижил орчлон ертөнцөд хүргэхээр юм. Би энэ санаандаа хэт автсан байсан бөгөөд үүнийгээ шавь нарынхаа нэг Ян Мосстой хуваалцаж билээ. Линдетэй нөхөрлөсөн би гэдэг хүн Линдегийн бичсэн өгүүллийг хэвлэлд тэнцэх эсэхийг үнэлсэн үнэлгээ өгөхийг редакцийн зүгээс хүссэн шинжлэх ухааны сэтгүүлийг оройтож хүлээн авах үедээ нилээд сандарлаа. Хариултандаа би өгүүлэлд нэг алдаа бий (цэврүүнүүд орчлон ертөнцөөс том байх ёстой) гэхдээ тэгш хэм аажим алдагдах үндсэн санаа нь зөв гэж бичсэн юм. Өрнөд рүү Линдегийн илгээсэн бүхэн шинжлэх ухааны ажлыг тэр даруйд нь шийдээд өгч чаддаггүй Зөвлөлтийн хяналт шалгалтын албаар дамжсан байх ёстой болохоор тэрхүү алдааг засч залруулахад түүний хэдэн сарыг гарздах вий гэхдээ өгүүллийг байгаа чигээр нь нийтлэхийг зөвшөөрсөн билээ. Том цэврүүнээс үүсч байгаа төвөгтэй байдал, түүнийг хэрхэн даван туулж болох талаар Ян Мосстой хамтран бичсэн бэсрэг өгүүллийг тэр сэтгүүлд бас илгээсэн юм.
Москвагаас эргэн ирсэнийхээ маргааш надад Франклины Хүрээлэнгийн медалийг гардуулах байсан Филадельфи руу хөдөллөө. Нарийн бичиг Жуди Фелла маань бусдын сэтгэлийг татах бүх хүчээ ашиглан, аз сорьсон сурталчилгаа гэгдэх Конкорд онгоцны хоёр тасалбар худалдахыг Их Британы Агаарын Агентлагд зөвшөөрүүлсэн юм. Гэвч онгоцны буудал хүрэх замд ширүүн бороо таарч онгоцноосоо хоцорчихов. Гэсэн ч би яаж ийгээд Филадельфид хүрч, тэр медалийг авсан юм. Үүний дараа Филадельфийн Дрекселийн Их Сургуульд инфляцийн орчлон ертөнцийн талаар семинар явуулахыг надаас хүслээ. Инфляцийн орчлон ертөнцийн асуудлаар Москвад болсон шиг семинарыг явуулсан юм. Линдегийнхтэй маш адилхан санааг Пенсильваны Их Сургуулийн Пол Стейнхард, Андреас Албрехт нар хэдхэн сарын дараа дэвшүүллээ. Тэгш хэм аажим алдагдах санаан дээр үндэслэсэн "инфляцийн шинэ загвар" гэгдэх загварыг нээсэн нэр алдарыг тэд өнөөдөр Линдегийн хамт хүртэж байна. (Гутын дэвшүүлсэн, цэврүү үүссэнээр тэгш хэм хурдан алдагдахыг инфляцийн хуучин загвар гэдэг.)
Инфляцийн шинэ загвар орчлон ертөнц яагаад өнөөдөр байгаа шигээ байдгийг тайлбарлах амжилттай оролдлого болсон юм. Гэхдээ би, бас зарим хүмүүс энэ загвар наанадаж анхны байдлаараа, ажиглагдаж байгаагаас хамаагүй олон хувилбарыг бичил-долгионы дэвсгэр цацрагийн температурт оноохыг үзүүлсэн билээ. Дараа дараагийн ажлууд ч маш эртний орчлон ертөнцөд төлөв байдлын зохих шилжилт явагдаж чадах эсэхэд хамаатай эргэлзээг төрүүлсэн юм. Хэдийгээр олонх нь инфляцийн шинэ загвар хэрэгцээгүй болсон тухай дуулаагүй, энэ загвар цааш амьдрах чадвартай гээд өгүүлэл бичсээр байгаа ч гэсэн би хувьдаа инфляцийн шинэ загвар шинжлэх ухааны онол хувьдаа хэдийнэ талийгаач болсон гэж үздэг. Эмх замбараагүй инфляцийн загвар гэж нэрлэсэн илүү аятайхан загварыг 1983 онд Линде дэвшүүлсэн юм. Түүнд төлөв байдлын шилжилт ч, хэт хөрөлт ч байхгүй, харин оронд нь квантын флуктуациас болж эртний орчлон ертөнцийн зарим мужид их утгатай байсан 0 спинтэй орон байдаг. Тийм мужийн оронгийн энерги сансрын тогтмолтой адил үйлчлэл үзүүлдэг. Энэ нь түлхэлтийн үйлчлэлтэй бөгөөд ийн тэрхүү мужууд инфляцийн байдалтай тэлэхэд хүрчээ. Эдгээр муж тэлэхийн хэрээр түүн дэх оронгийн энерги инфляцийн тэлэлт халуун их тэсрэлтийн загварынх шиг тийм тэлэлтээр солигдох хүртэл алгуур багассан аж. Тэрхүү мужуудын нэг нь орчин үеийн ажиглагдах орчлон ертөнц болон хувирсан байж болно. Энэ загвар инфляцийн өмнөх загваруудаас аль ч талаараа давуу байсан, тэгэхдээ төлөв байдлын эргэлзээтэй шилжилтийг шаардахгүйгээс гадна ажиглалтын үр дүнтэй таардаг, бичил-долгионы дэвсгэр цацрагийн температурын флуктуацид бодит үнэлгээг өгч чаддаг юм.
Инфляцийн загваруудын талаарх энэ ажил орчлон ертөнцийн өнөөгийн төлөв олон тооны янз бүрийн анхны хэлбэрээс үүссэн гэдгийг үзүүлдэг. Энэ нь бидний амьдарч буй орчлон ертөнцийн энэхэн хэсгийн анхны төлөв тун нарийн сонгогдсон байх албагүйг үзүүлдэгээрээ маш чухал юм. Иймд хэрэв бид хүсвэл орчлон ертөнц яагаад одоо харагдаж байгаа шигээ байгааг тайлбарлахдаа "хүмүүн" сул зарчмыг хэрэглэж болно. Гэхдээ анхны бүх төлөвөөс манайх шиг ийм орчлон ертөнц тэр бүр гарч чадахгүй. Үүнийг одоогийн орчлон ертөнцийн маш ялгаатай жишээ нь овон товон, нэгэн төрөл биш төлөвийг тооцон үзээд нотлож болох юм. Шинжлэх ухааны хуулийг ашиглан орчлон ертөнцийн хөгжлийг цагийн хувьд улируулан шинжилж, бүр эртний үе дэх хэлбэр дүрсийг нь тодорхойлж болно. Онцгой цэгийн тухай харьцангуйн ерөнхий сонгодог онолын теорем ёсоор их тэсрэлтийн онцгой цэг ямартаа ч байх аж. Хэрэв тэрхүү орчлон ертөнц шинжлэх ухааны хуулийн дагуу цаг хугацааны хувьд урагшлан хөгжсөн бол эцэст нь бид анх эхэлсэн тэрхүү овон товон, нэгэн төрөл бус төлөвт эргэн ирэх болно.
Ингэхлээр бидний одоо харж байгаа шиг орчлон ертөнц хүртлээ хөгжиж чадаагүй анхны хэлбэрүүд байх ёстой. Ингээд инфляцийн загвар ч яагаад анхны хэлбэр бидний ажиглаж байгаагаас маш ялгаатай орчлон ертөнцийг бий болгоогүй юм бэ гэдэг дээр юу ч өгүүлдэггүй юм. Тайлбарлахын тулд "хүмүүн" зарчимд хандах хэрэгтэй юу? Болж өнгөрсөн бүхэн зүгээр л азтай тохиол байв уу? Ийм хариулт орчлон ертөнцийн суурь эмх цэгцийг ойлгох гэсэн бидний бүх итгэл найдварын үгүйсгэл, цөхрөлийн илэрхийлэл мэт харагдаж байна.
Орчлон ертөнцийн эхлэл ямар байх ёстойг таамаглахын тулд цаг хугацааг тоолох эхлэл цэг дээр биелж байх хуулиуд хэрэгтэй. Хэрэв харьцангуйн ерөнхий онол үнэн бол Рожер Пенроуз бид хоёрын нотолсон онцгой цэгийн тухай теоремууд цаг хугацааны эхлэл нь төгсгөлгүй нягттай, орон-цагийн төгсгөлгүй муруйлттай цэг байхыг үзүүлсэн. Тийм цэг дээр байгалийн мэдэгдэж буй бүх хууль алдагдана. Онцгой цэгүүд дээр биелдэг шинэ хууль байдаг гэж таамаглаж болох ч тийм үл ойлгогдох араншинтай цэгүүд дээр тэрхүү хуулиудыг томъёолоход маш бэрх байх бөгөөд ажиглалтаасаа бид эдгээр хууль ямар байх ёстойг ч тогтоож чадахааргүй юм. Гэхдээ таталцлын орон нь квант таталцлын нөлөөнүүд чухал болж, сонгодог онол орчлон ертөнцийн сайн тайлбар байхаа болихоор тийм их хүчтэй болдог гэдгийг онцгой цэгийн тухай теоремууд үнэхээр заадаг. Иймд орчлон ертөнцийн хөгжлийн маш эртний үеийг судлахад таталцлын квант онолыг оролцуулах хэрэгтэй болно. Дараа бидний үзэхээр, квант онолын хүрээнд шинжлэх ухааны жирийн хуулиуд хаа сайгүй, түүний дотор цаг хугацааны эхлэл цэг дээр ч биелэх боломжтой. Квант онолд ямарч онцгой цэг хэрэггүй учраас онцгой цэгүүдэд зориулсан шинэ хуулиудыг үүсгэл үнэн болгон дэвшүүлэх шаардлага гарахгүй.
Одоохондоо бидэнд квант механик, таталцал хоёрыг нэгтгэсэн, бүрэн хүлээн зөвшөөрөгдсөн онол хараахан алга. Гэхдээ тийм нэгдмэл онолд зарим нэг тодорхой шинж байх ёстойд бид бүрэн итгэлтэй байна. Нэгд, тэр нь квант механикийг томъёолохдоо түүхийн нийлбэр гэдэг нэр томъёогоор санал болгосон Фейнманы аргыг бүрэлдэхүүндээ багтаах ёстой. Энэ хандлагын хүрээнд бөөм нь сонгодог онолд байдагчлан цор ганцхан түүхтэй байдаггүй. Эсрэгээр тэрээр орон-цагт боломжит бүх замаар замнадаг, тэдгээр түүх бүрт нэг нь долгионы уртыг, нөгөө нь долгионы үе (фаз) дэх байрлалыг заадаг хоёр тоо холбоотой байдаг гэж тооцдог. Жишээ нь, бөөм аль нэг цэгийг дайран өнгөрөх магадлал энэ цэгийг дайран өнгөрөх боломжит бүх түүхэнд тохирох бүх долгионы нийлбэр дүнгээр тодорхойлогдоно. Гэхдээ тийм нийлбэр дүнг олох оролдлогууд техник сүрхий хүндрэлтэй тохиолдох болно. Тэднийг дараах онцгой зааврыг ашиглан байж л арилгаж болно. Долгионуудыг бидний мэдэрдэг "бодит" цаг хугацаанд биш, харин хуурмаг гэгдэх цаг хугацаанд өрнөх бөөмсийн түүхийн хувьд нэмэх ёстой. Хуурмаг цаг хугацаа гэдэг нь шинжлэх ухааны уран сэтгэмж шиг сонсогдож байж болох боловч үнэндээ энэ бол сайтар тодорхойлогдсон математик ойлголт юм. Жирийн (буюу "бодит") тоог өөрийг нь өөрт нь үржүүлэхэд эерэг тоо гардаг. (Жишээ нь, 2 -ийг 2-оор үржүүлэхэд 4 болдог, -2 ийг -2 оор үржүүлэхэд мөн 4 гардаг.) Гэхдээ өөрийг нь өөрт нь үржүүлэхэд сөрөг тоо гаргадаг онцгой (тэднийг хуурмаг гэж нэрлэдэг) тоо байдаг. (Тийм тооны нэг нь өөрийг нь өөрт нь үржүүлэхэд -1 болдог гэсэн хуурмаг тоо юм, өөрийг нь өөрт нь үржүүлсэн 2 тоо нь 4 болдог гэх мэт.) Түүхийн талаарх Фейнманы нийлбэрийг тооцохдоо техник шинжтэй хүндрэлээс зайлхийхийн тулд хуурмаг цаг хугацаанд хандах хэрэгтэй. Энэ нь цаг хугацааг тооцохдоо жинхэнэ биш, харин хуурмаг нэгжээр тооцох хэрэгтэй гэсэн үг. Тэгэхэд орон-цагт сонирхолтой өөрчлөлт илэрнэ. Түүнд орон зай, цаг хугацаа хоёрын ялгаа огт үгүй болно. Үйл явдлын цаг хугацааны тэнхлэг нь хуурмаг утгатай байдаг орон-цагийг хоёр хэмжээст (хавтгайн) геометрийн сургаалийг үндэслэгч, эртний грекийн эрдэмтэн Евклидийн нэрийг хүндэтгэн Евклидийн гэж нэрлэж байна. Евклидийн гэж бидний нэрлэж байгаа орон-цаг нь хоёр хэмжээсийн оронд дөрвөн хэмжээстэй байдгийг үл тооцвол онцын ялгараад байх зүйл үгүй. Евклидийн орон-цагт цаг хугацааны чиглэл, орон зайн чиглэл хооронд ялгаа байхгүй. Бодит орон-цагийн хүрээнд л үйл явдалд цаг хугацааны тэнхлэгийн бодит утга таардаг. Энэ ялгаанууд бүх үйл явдлын хувьд цаг хугацааны чиглэл гэрлийн конусын дотор, харин орон зайн чиглэлүүд гадна нь байдгаас шууд харагдана. Ямарч тохиолдолд бид квант механиктай ажиллаж байх үедээ хуурмаг цаг хугацаа, Евклидийн орон-цаг хоёрыг бодит орон-цагтай холбоотой хэмжигдэхүүнийг тооцоход зориулсан математикийн жирийн арга гэж үзэх болно.
Аливаа төгс онолын өөртөө багтаах ёстой хоёрдахь нөхцөл нь таталцлын оронг муруйсан орон-цагийн байдлаар төсөөлөх тухай Эйнштейний таамаглал юм. Бөөмс муруйсан орон-цагт шулууныг орлох замаар хөдлөхийг эрмэлздэг ч орон-цаг хавтгай биш болохоор эдгээр зам тэдэнд таталцлын орон яаж нөлөөлж байна тэгж муруйдаг, Хэрэв түүхийн талаарх Фейнманы нийлбэрийг таталцлын тухай Эйнштейний таамаглалтай нийлүүлбэл нэг бөөмийн түүхийн адилтгал нь бүх орчлон ертөнцийн түүхийг төлөөлөх муруйсан нийт орон-цаг болох болно. Түүхийн нийлбэр дүнг тодорхой тооцоолох үед учирч болох техник хүндрэлээс зайлхийхийн тулд дөрвөн хэмжээст муруй орон зайг Евклидийн гэж тооцох хэрэгтэй. Энэ нь цаг хугацааны чиглэл хуурмаг утгатай бөгөөд орон зайн чиглэлүүдээс ялгагдахгүй гэсэн үг. Жинхэнэ орон-цаг зарим нэг шинж чанартай байх жишээ нь, бүх цэгт, бүх чиглэлд ижил харагдах магадлалыг тооцохын тулд энэ шинжийг агуулсан тэр бүх түүхтэй таарах долгионыг нэмэх хэрэгтэй.
Харьцангуйн ерөнхий сонгодог онолд муруй орон-цагийн янз бүрийн олон төрөл байж болдог бөгөөд тэд бүгд орчлон ертөнцийн янз бүрийн анхны төлөвтэй таардаг. Орчлон ертөнцийнхөө анхны төлөвийг мэдээд бид түүний бүх түүхийг бүхэлд нь мэдэж болохсон. Таталцлын квантын онолд мөн адил орчлон ертөнцийн квантын янз бүрийн олон төлөв боломжтой бөгөөд Евклидийн муруй орон-цагууд цаг хугацааны эрт үед түүхийн нийлбэрээр ямар байсныг мэдээд бид орчлон ертөнцийн квант төлөвийг тодорхойлж болох юм.
Жинхэнэ орон-цагийг ашигладаг таталцлын сонгодог онолд орчлон ертөнцийн хоёр төрлийн дүр төрх боломжтой. Тэрээр нэг бол төгсгөлгүй цаг хугацааны урсгалд оршин байсан, үгүй бол өнгөрсөн үеийн тодорхой нэг цагт онцгой цэгээс үүссэн. Таталцлын квант онолд л гуравдахь боломж үүсдэг. Цаг хугацаа, орон зайн чиглэлүүд нь адил байдаг Евклидийн орон зайг хэрэглэдэг болохоор орон-цаг төгсгөлтэй байлаа ч түүний хил, хязгаарыг үүсгэдэг онцгой цэггүй байна. Иймд орон-цаг нь дэлхийн гадаргатай төстэй, гэхдээ хоёр нэмэлт хэмжээстэй байх юм. Дэлхийн гадарга төгсгөлөг боловч хил, хязгаар үгүй билээ. Нар шингэх зүг хөлөг онгоцоор аялан далайн эргийг даваад, онцгой цэг рүү уначихгүй (үүнийг би дэлхийг тойрохдоо мэдсэн юм!).
Хэрэв Евклидийн орон-цаг хуурмаг цагаар төгсгөлгүй хүртэл буцаж ухарвал эсвэл хуурмаг цагт онцгой цэг дээрээс эхэлсэн бол харьцангуйн сонгодог онолд байдагчлан орчлон ертөнцийн анхны төлөвийг тодорхойлох асуудал үүснэ. Орчлон ертөнц яаж үүссэнийг Бурхан мэддэг байж болно, гэхдээ тэгж биш ингэж үүссэн гэж сэтгэх ямарч үндэслэлийг бид гаргаж чадахгүй. Харин орон-цаг хил хязгааргүй болохоор хил хязгаар дээрх байдлыг тодорхойлох албагүй гэсэн нэгэн шинэ боломжийг таталцлын квант онол л нээж байна. Тэгэхээр шинжлэх ухааны хуулиудыг алдагдуулах онцгой цэгүүд ч байхгүй бөгөөд орон-цагийн хил хязгаарын нөхцөлүүдэд таарах ямар нэг шинэ онолд эсвэл Бурханд хандахад хүргэдэг орон-цагийн хил хязгаар байхгүй ажээ. "Орчлон ертөнц хил хязгааргүй гэдэг бол түүний хил хязгаарын нөхцөл юм" гэж хэлж болно. Тэгвэл орчлон ертөнц маш биеэ даасан, гадна нь юу ч болж байсан түүнээс үл хамаарахаар байна. Тэр бүтээгдэх ч үгүй, устах ч үгүй байхаар юм. Тэрээр зүгээр л ОРШИН БАЙГАА ажээ.
Би түрүүнд Ватиканы бага хурлын тухай дурдсан. Чухам тэр хурал дээр орон зай, цаг хугацаа хоёр хамтдаа төгсгөлөг боловч хил, зах хязгаар үгүй ямар нэг гадаргуу үүсгэдэг тухай энэ санаагаа анх удаа илэрхийлсэн юм. Гэхдээ миний өгүүлэл хэтэрхий математик шинжтэй байсан бөгөөд тэр үед ерөнхийдөө хэний ч толгойд (миний ч тэр) энэ үндэслэлээс орчлон ертөнцийн туурвил дахь Бурханы үүргийн талаар дүгнэлт хийж болно гэсэн санаа буугаагүй билээ. Ватиканы бага хурал болсон тэр үед би орчлон ертөнцийн тухай дүгнэлт хийхэд хил хязгаар үгүй нөхцлийг хэрхэн ашиглаж болохыг хараахан мэдээгүй байлаа. Гэхдээ хойтон зуныг нь би Санта-Барбарад байдаг Калифорнийн Их Сургуульд өнгөрөөсөн юм. Тэнд миний нэг анд Жим Хартл маань надтай хамтран орон-цаг хил хязгааргүй бол орчлон ертөнц ямар нөхцлийг хангах ёстой вэ гэдэг асуудлыг судлаж байв. Кембрижид энэ ажлыг би Жулиан Латтрел, Жонатан Холиуэл гэсэн хоёр шавьтайгаа үргэлжлүүлсэн билээ.
Цаг хугацаа, орон зай хоер хил хязгааргүй атлаа төгсгөлөг байх ёстой гэдэг энэ үндэслэл зөвхөн санал төдий юм гэдгийг онцломоор байна. Тэр нь ямар нэг өөр зарчмаас урган гарч чадахгүй. Онолын бусад үндэслэлийн нэгэн адил тэрээр эхэндээ уран, зүйр бодлоос дэвшигдсэн байж болох ч дараагаар нь ажиглалттай тохирох таамаглал дэвшүүлж чадах эсэхийн бодит шалгуурт орох ёстой. Таталцлын квант онолын хувьд ийм шалгалт хоёр шалтгаанаар бэрхшээлтэй байдаг. Нэгд, дараагийн бүлэгт үзүүлсэнчлэн, бидэнд харьцангуйн ерөнхий онолыг квант механиктай амжилттай нэгтгэсэн байхаар онол хараахан алга, гэхдээ тийм онолд байх ёстой олон шинж бидэнд нилээд тодорхой болсон. Хоёрт, бүх орчлон ертөнцийг хэсэгчлэн тайлбарладаг бүх загвар нь түүнийг үндэс болгон нарийн тооцоо хийж болох математик харилцаандаа хэтэрхий ээдрээтэй болдог. Ингэхлээр тооцоонд хялбаршуулсан таамаглал, ойролцоо утгууд зайлшгүй, тэглээ ч таамаглал гаргаж авах асуудал маань ээдрээтэй хэвээр л үлдэнэ.
Түүхийн нийлбэрээрээ бүх түүх нь зөвхөн орон-цагийг төдийгүй түүн доторх бүгдийг тухайлбал орчлон ертөнцийн түүхийн ажиглагч байж чадах хүн төрөлхтөн шиг аливаа нарийн нийлмэл организмыг ч тайлбарлах болно. Эндээс "хүмүүн" зарчмын бас нэг зөвтгөлийг харж болно, учир нь хэрэв бүх түүх боломжтой бол тэдний нэгнийх нь хүрээнд бид оршин байж л таарна. Үүнийг ертөнц энэ байгаагаараа байгаагийн шалтгааныг тайлбарлахдаа ашиглах эрхтэй. Ганцхан бидний байхгүй байгаа бусад түүхэнд ямар утга оруулах нь тодорхойгүй байна. Гэхдээ таталцлын квант онолын ийм дүр зураг хэрэв түүхийн нийлбэрийн аргын үед манай орчлон ертөнц боломжит түүхийн зүгээр нэгэнд биш, харин хамгийн магадлалт нэгэнд тохирно гэдгийг үзүүлж чадах бол бүр ч аятайхан байхсан. Үүний тулд бид түүхийн нийлбэрийг Евклидийн хил хязгаар үгүй, боломжит бүх орон-цагийн хувьд гаргах ёстой.
Хил хязгаар байхгүй гэсэн саналыг хүлээн авбал боломжит ихэнх түүхэнд орчлон ертөнц хөгжих боломж бага болох ч бусдаасаа илүү магдлалтай түүхийн хэд хэдэн бүл оршин байх болно. Эдгээр түүхийг дэлхийн гадарга шиг байдалтайгаар дүрсэлж болно, тэгэхдээ Хойд Туйлаас Дооших зай нь хуурмаг цаг хугацаатай дүйнэ, харин бүх цэг нь Хойд Туйлаас адил зайд алслагдсан тойргуудын хэмжээ орчлон ертөнцийн орон зайн хэмжээг төлөөлнө. Орчлон ертөнц Хойд Туйл дээрээс цэг байдалтай эхэлсэн. Өмнө зүг рүү хөдлөх үед өргөрөгийн тэдгээр тойрог хуурмаг цагийн аясаар орчлон ертөнц тэлсэнтэй тохирон нэмэгдэнэ (зураг 8.1). Орчлон ертөнц экватор дээр хамгийн их хэмжээндээ хүрэн, дараа нь хуурмаг цагийн дагуу Өмнөд Туйлын цэг рүү хумигдана. Өмнөд, Хойд Туйлууд дээр орчлон ертөнцийн хэмжээ тэгтэй тэнцүү байх ч гэлээ эдгээр цэг дэлхийн гадарга дээрх Хойд ба Өмнөд Туйлаас ихгүй онцгой цэг байна. Шинжлэх ухааны хуулиуд Өмнөд, Хойд Туйл дээр биелдэг шигээ тэдэн дээр ч биелэх болно.
зураг 8.1
Гэхдээ бодит цаг хугацаанд орчлон ертөнцийн түүх тун өөр харагдана. Арав эсвэл хорин сая жилийн өмнө байсан орчлон ертөнцийн хэмжээ хуурмаг цаг хугацааны түүхийн хамгийн их радиустай тэнцүү, хамгийн бага утгандаа байсан. Дараа нь бодит цаг хугацааны аясаар орчлон ертөнц Линдегийн дэвшүүлсэн, эмх замбараагүй инфляцийн загварын дагуу тэлсэн (гэхдээ энэ удаад орчлон ертөнц ямар нэг байдлаар нарийн тодорхой төлөвт бүрэлдсэн гэж бодох алба ерөөс байхгүй). Орчлон ертөнц маш том хэмжээнд хүрсэн, дараа нь бодит цаг хугацаанд онцгой цэг болж харагдах зүйл рүү эргэн хумигдах ёстой. Иймд аль ч утгаараа бид бүгдээрээ хар нүхнээс хөндий байлаа ч сүйрэх тавилантай. Онцгой цэгүүд орчлон ертөнцийн хөгжлийг хуурмаг цаг хугацаанд төсөөлсөн тохиолдолд л үгүй болно.
Квант ийм төлөвт орчлон ертөнц үнэхээр байсан бол хуурмаг цаг хугацаан дахь түүний түүх ямар ч онцгой цэггүй байх болно. Иймд би онцгой цэгийн талаарх сүүл үеийн ажлуудаараа онцгой цэгийн тухай өмнөх ажлуудаа бүрэн үгүйсгэж байна гэж үзэж болно. Гэхдээ түрүүн тэмдэглэсэнчлэн онцгой цэгийн тухай теоремийн гол ач холбогдол нь тэд таталцлын орон квантын таталцлын нөлөөнүүдийг тооцохгүй байж болохооргүй тийм их хүчтэй болох ёстой гэдгийг үзүүлсэнд оршино. Чухам энэ нь хуурмаг цаг хугацаанд орчлон ертөнц төгсгөлөг, гэхдээ хил, хязгааргүй, онцгой цэггүй байх ёстой гэсэн дүгнэлтэнд хүргэдэг юм. Бидний амьдран байдаг бодит цаг хугацаа руу эргэн хандахаар онцгой цэг ахин бий болно гэдэг нь илэрдэг. Хар нүхэнд унасан сансрын нисгэгч яагаад ч гэсэн эмгэнэлт төгсгөлтэй учрах бөгөөд зөвхөн хуурмаг цаг хугацааны дотор түүнд онцгой цэгтэй уулзах тохиол үгүй байх юм.
Хуурмаг гэгдэх цаг хугацаа үнэндээ бодит цаг хугацаа, харин бодит гэж нэрлэгддэг цаг хугацаа бол бидний төсөөллийн л үр гэж дүгнэх ч хэрэгтэй болж магад. Бодит цаг хугацаанд орон-цагийн хил хязгаарыг үүсгэдэг, шинжлэх ухааны хуулиудыг алдуулах онцгой цэгүүд дээр орчлон ертөнц эхлэл, төгсгөлтэй байдаг. Тэгэхээр чухамдаа бидний хуурмаг гэж нэрлэсэн цаг хугацаа үнэндээ илүү суурь шинжтэй, харин бодит гэж нэрлэдэг цаг хугацаа маань бидэнд яаж харагдаж байсан орчлон ертөнцийг тайлбарлах оролдлогын үед үүссэн субъектив төсөөлөл байж болно. Нэгдүгээр бүлэгт өгүүлсэнчлэн шинжлэх ухааны онол нь ажиглалтын үр дүнг тайлбарлахын тулд бидний байгуулсан жирийн математик загвар бус уу. Тэр нь зөвхөн бидний оюун санаанд л оршин байдаг. Ингэхлээр "бодит" цаг хугацаа бодитой юу, "хуурмаг" цаг хугацаа бодитой юу гэж асуух нь утгагүй. Тайлбарт аль нь илүү таарч байна гэдэг нь л чухал юм.
Одоо түүхийн нийлбэрийн арга, хил хязгаар байхгүй тухай таамаглалыг ашиглан орчлон ертөнц ямар шинж чанаруудыг нэгэн зэрэг агуулж болохыг харж болно. Жишээлбэл орчлон ертөнцийн нягт орчин үеийн утгандаа байх үед орчлон ертөнц бүх чиглэлд бараг ижил хурдаар тэлэх магадлалыг тооцоолж болно. Бидний одоо хүртэл ашигласан хялбаршуулсан загваруудад энэ магадлал маш өндөр байдаг. Өөрөөр хэлбэл хил хязгаар байхгүй гэсэн нөхцөл нь орчлон ертөнцийн тэлэлтийн өнөөгийн явц бүх чиглэлд бараг ижил байх өндөр магадлалтай гэсэн дүгнэлтэнд хүргэдэг. Энэ бол бүх чиглэлд бараг ижил эрчимтэй байдаг бичил-долгионы дэвсгэр цацрагийн ажиглалттай таардаг. Хэрэв зарим чиглэлд бусдаасаа илүү тэлэх байсан бол эдгээр чиглэл дэх цацрагийн эрчим нь нэмэлт улаан шилжилтээс болж багасах байсан.
Хил хязгаар байхгүй нөхцлөөс гарах бусад таамаглалыг одоо авч үзэж байгаа. Ялангуяа нэгэн ижил нягт бүхий эртний орчлон ертөнцийн нягтын өчүүхэн гажуудлын тухай бодлого маш сонирхолтой. Эдгээр гажуудлын дүнд эхлээд галактикууд, дараа нь одод, эцэст нь бид үүссэн юм. Тодорхойгүйн зарчмаар бол бөөмсийн байрлал, хурд хоёрт зарим тодорхойгүй буюу флуктуациуд заавал байх ёстой учраас эртний орчлон ертөнц төгс нэгэн ижил байж чадахгүй. Хил хязгаар байхгүй нөхцлийг үндэс болгон орчлон ертөнцийн анхны төлөвт дор хаяж тодорхойгүйн зарчмын үүднээс боломжит ижил биш шинж үнэхээр байх ёстой гэж үзнэ. Дараа нь орчлон ертөнц инфляцийн загваруудад байдаг шиг хурдан тэлэлтийн үеийг туулсан. Энэ үеийн туршид анхны ижил биш шинжүүд бидний эргэн тойрондоо хардаг тэдгээр бүтцийн үүслийг тайлбарлахад хүрэлцэх хэмжээнд хүртэл даамжирсан. Бодисын нягт нэг газраас нөгөөд үл ялиг өөрчлөгддөг, тэлж байгаа орчлон ертөнцөд илүү нягт бүхий мужийн тэлэлт нь таталцлын нөлөөгөөр удааширч, хумилтанд шилжсэн. Энэ нь галактик, од, эцэст нь бид мэтийн өчүүхэн амьтад ч үүсэхэд хүргэх ёстой. Иймд бидний олж хардаг нарийн нийлмэл бүх бүтэц үүссэнийг харьцангуйн квант механик зарчимтай нийцдэг, орчлон ертөнцөд хил хязгаар байхгүй нөхцлөөр тайлбарлаж болно.
Орон зай, цаг хугацаа хоёр хил хязгаар үгүй битүү гадарга үүсгэдэг тухай төсөөллөөс орчлон ертөнцийн амьдрал дахь Бурханы үүргийн тухай маш чухал мөрдөлгөө бас урган гардаг. Үйл явдлыг тодорхойлон бичих тал дээр шинжлэх ухааны өнөөдөр хүрсэн амжилттай холбоотойгоор, орчлон ертөнцийг хуулийн тодорхой системийн дагуу хөгжихийг, түүний хөгжилд оролцохгүй, эдгээр хуулийг эвдэхгүйг Бурхан зөвшөөрсөн гэсэн итгэл үнэмшилд ихэнх эрдэмтэд хүрсэн байна. Гэвч орчлон ертөнц үүсэх үедээ ямаршуухан харагдах ёстой талаар эдгээр хууль бидэнд юу ч өгүүлдэггүй бөгөөд цагийг түлхэх, эхлэлийг сонгох хоёр нь яаж ийгээд Бурханы ажил байж таардаг. Орчлон ертөнцөд эхлэл байсан гэж бодохдоо бид түүнд бүтээгч байсан гэж боддог. Хэрэвзээ орчлон ертөнц хил, хязгаар үгүй бүрэн бие даасан байдалтай бол түүнд эхлэл ч, төгсгөл ч байхгүй байх ажээ. Тэр зүгээр л оршин байх юм. Ингэвэл бүтээгчид байр үлдэх бол уу?
Есдүгээр бүлэг
Цаг хугацааны чиг
Цаг хугацааны уг чанарын талаарх бидний үзэл он цаг өнгөрөхийн хэрээр хэрхэн өөрчлөгдөж ирсэнийг өмнөх бүлгүүдэд авч үзлээ. Манай зууны эхэн хүртэл хүмүүс үнэмлэхүй цаг хугацаанд итгэж байв. Энэ нь үйл явдал бүрийг цор ганц байдлаар "цаг хугацаа" хэмээх нэгэн хэмжигдэхүүнээр тэмдэглэж болох бөгөөд яг зөв явдаг цаг бүхэн хоёр үйл явдал хооронд ижил хугацааг заана гэдгийг илэрхийлнэ. Гэвч гэрлийн хурд аливаа ажиглагчийн хувьд тэрээр хэрхэн хөдөлж байгаагаас үл хамааран ижил байна гэсэн нээлт үнэмлэхүй цаг хугацааны оршихуйг үгүй хийсэн харьцангуйн ерөнхий онол бий болоход хүргэсэн юм. Ажиглагч бүр өөрийн цагаар хэмжих өөрийн гэх цаг хугацаатай агаад янз бүрийн ажиглагчийн цагийн заалт таарч байх албагүй. Цаг хугацаа нь түүнийг хэмжих ажиглагчтай холбоотой илүү субъектив ойлголт боллоо.
Таталцлыг квант механиктай нэгтгэх оролдлогууд "хуурмаг" цаг хугацааны тухай ойлголтонд хүргэв. Хуурмаг цаг хугацаа орон зайн чиглэлээр ялгагдахгүй. Хойд зүг явж болсон бол эргээд өмнө зүг рүү явж болно. Энэчлэн хэрэв хэн нэг нь хуурмаг цаг хугацаанд урагш явж болсон бол тэрээр эргээд буцан явж чадах ёстой. Энэ нь хуурмаг цаг хугацааны эсрэг тэсрэг чиглэлийн хооронд онцын ялгаа байхгүй гэсэн үг. Харин "бодит" цаг хугацаа руу хандвал урагшлах, ухрах хөдөлгөөний хооронд том ялгаа үүсдэг. Өнгөрсөн, ирээдүй хоёрын ялгаа хаанаас үүсдэг вэ?- Яагаад бид өнгөрсөнөө мэддэг, ирээдүйгээ мэддэггүй вэ?
Шинжлэх ухааны хуулиуд өнгөрсөн, ирээдүй хоёрын хооронд ялгаа тавьдаггүй. Тодруулбал шинжлэх 160 ухааны хуулиуд С,Р,Т үсгээр тэмдэглэгдсэн (С-бөөмийг эсрэг-бөөмөөр солих, Р-зүүн, баруун нь байраа солих толин тусгал, Т-бүх бөөмийн хөдөлгөөний чиглэлийг эсрэгээр өөрчлөх) хувиргалтанд (буюу тэгш хэмд) өөрчлөгддөггүй.
Жирийн бүх нөхцөлд бодисын үйлдлийг жолооддог физикийн хуулиуд С,Р хоёр хувиргалтын дараа ч өөрчлөгдөхгүй. Өөрөөр хэлбэл амьдрал бидний хувьд ч, өөр гарагийн оршин суугчдын хувьд ч хэрэв тэд нэгдүгээрт манай толин тусгал мөн бол, хоёрдугаарт бодисоос биш, харин эсрэг-бодисоос тогтсон бол адил байна. Шинжлэх ухааны хуулиуд С, Р хосолсон хувиргалт, бүр С,Р,Т гурвалсан хослолыг ч зөрчдөггүй бол эдгээр хууль дан Т ажиллагаа биелэх үед ч зөрчигдөх ёсгүй. Гэвч жирийн амьдралд цаг хугацаан дахь урагшлах, ухрах хөдөлгөөний хооронд их ялгаа байдаг. Устай аяга ширээнээс унаж хэдэн хэсэг болон хагарсан гэж бодъё. Энэ уналтыг хальсанд буулгаж авсан бол хөдөлгөөнт дүрсийг үзэх үед л бичлэг урагш уншиж байна уу, хойш уншиж байна уу гэдэг нь шууд тодорхой болно. Хэрэв бичлэг хойш гүйж байгаа бол шалан дээр байсан хагархайнууд гэнэт цугларч бүтэн аяга болон ширээн дээр үсрэн гарахыг бид үзнэ. Жирийн амьдралд ийм юм байхгүй учраас бичлэгийг хойш гүйлгэсэн гэж та батлаж чадна.
Яагаад хагарсан аяга ширээн дээр эргээд бүтэн болж буцдаггүйг тайлбарлахын тулд энэ нь термодинамикийн хоёрдугаар хуулийг зөрчихөөр юм гэдгийг л эш татъя. Аливаа хаалттай системд эмх цэгцгүй буюу энтропи цаг өнгөрөх тутам ямагт өсдөг гэж уг хууль өгүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл энэ нь бүх юм үргэлж буруугаар явах хандлагатай байдаг хэмээх Мёрфигийн хуулийн илэрхийлэл юм. Ширээн дээр байгаа бүтэн аяга бол дээд эмх цэгцийн төлөв, харин шалан дээр байгаа хагарсан нь эмх цэгцгүй төлөвт байна. Өнгөрсөн цагт ширээн дээр байсан бүтэн аяганаас шалан дээр хагарсан аяга хүртэл замыг туулахад бэрх биш, гэвч эсрэг үйл явц боломжгүй юм.
Эмх цэгцгүй буюу энтропи аяндаа нэмэгдэх нь цаг хугацааны чиг гэгдэх тодорхойлолтуудын нэг юм өөрөөр хэлбэл өнгөрсөнийг ирээдүйгээс ялгаж, цаг хугацааны чиглэлийг тодорхойлох боломжуудын нэг юм. Дор хаяж цаг хугацааны гурван төрлийн чигийг ялгаж болно. Нэгд, эмх цэгцгүй буюу энтропи өсч байдаг цаг хугацааны чиглэлийг заадаг термодинамикийн чиг. Хоёрт, бидэнд цаг хугацаа урсан өнгөрч байгааг мэдрүүлдэг психологийн чиг. Уг чиглэлд бид өнгөрсөнийг санадаг ч ирээдүйг санадаггүй. Гуравдахь нь сансрын чиг. Цаг хугацааны энэ чиглэлд орчлон ертөнц тэлдэг, харин хумигддаггүй юм. Энэ бүлэгт орчлон ертөнцөд хил хязгаар байхгүй гэдэг нөхцлийг "хүмүүн" сул зарчимтай хослуулан яагаад цаг хугацааны гурван чиг гурвуулаа нэгэн зүгт чиглэдэгийг, түүнээс гадна яагаад цаг хугацааны нарийн тодорхой чиг оршин байх ёстойг нотлоно. Психологийн чиг термодинамикийнхаар тодорхойлогдоно гэдгийг, энэ хоёр хоёулаа үргэлж ижил чиглэлтэй байдаг гэдгийг би нотлон үзүүлнэ. Орчлон ертөнцийн хувьд хил хязгаар үгүй гэдэг нөхцөл зөв бол цаг хугацааны термодинамик болон сансрын маш тодорхой чиг байх ёстой ч тэд орчлон ертөнцийн бүхий л түүхийн туршид ижил чиглэлтэй байх албагүй гэдгийг бид үзэх болно. Гэхдээ миний үзүүлсэнчлэн эдгээр чиг нэг зүгт чиглэсэн тохиолдолд л яагаад орчлон ертөнц тэлдэг цаг хугацааны тэр чиглэлд эмх замбараагүй нэмэгддэг вэ? гэсэн асуулт тавих чадалтай ухаант амьтны хөгжилд тохирох нөхцөл үүсч чадах юм. Эхлээд термодинамикийн чигийг авч үзье. Эмх цэгцгүй төлөв нь эмх цэгцтэй төлөвөөс ямагт их байдаг гэдгээс термодинамикийн хоёрдугаар хууль урган гардаг. Жишээ нь эвлүүлдэг зургийг аваад үзье. Хэрэгтэй дүр зураг бүрдэх харилцан холбоотой зөвхөн нэг байрлал байна. Тэгэхэд зураг ерөөс бүрдэхгүй байх эмх замбараагүй янз бүрийн маш олон байрлал бий. Эмх цэгцтэй цөөн төлөвийн нэгнээс ямар нэг систем хөгжиж эхэлсэн байг. Яваандаа системийн төлөв шинжлэх ухааны хуультай бүрэн таарч өөрчлөгдөх болно. Эмх цэгцгүй төлөв их байдаг болохоор хэсэг хугацааны дараа эмх цэгцтэй төлөв бүхий систем нь эмх цэгцгүй төлөвт даруй шилжинэ. Иймд хэрэв систем эхлээд дээд эмх цэгцийн төлөвт байсан бол яваандаа эмх цэгцгүй өсөн нэмэгдэнэ. Тэгэхээр эвлүүлдэг зураг маань эвлэчихсэн байсан бол холих үед тэдний байрлал өөрчлөгдөж, даруй эмх цэгцгүй болно, яагаад гэвэл эмх цэгцгүй төлөв эмх цэгцтэйгээсээ хамаагүй их байдаг. Иймд эвлүүлсэн зураг эвдэрэх нь мэдээж. Зарим хэсэг нь зургийн нэг хэсгийг бүрдүүлж хамтдаа байж болох боловч бид түүнийг холих тусам энэ хэсэг задарч, холилдох магадлал улам өснө. Эцсийн эцэст бидэнд ямарч дүр зураг үлдэхгүй. Ингэхлээр хэрэв эхлээд дээд эмх цэгцтэй төлөв байсан бол эмх цэгцгүй яваандаа өснө.
Гэхдээ орчлон ертөнцийн хөгжил анхны төлөвөөсөө үл хамааран дээд эмх цэгцийн төлөвөөр өндөрлөхийг Бурхан таалжээ гэж үзье. Эрт үедээ орчлон ертөнц эмх замбараагүй төлөвт байсан нь бүр магадлалтай. Энэ нь эмх замбараагүй яваандаа багасна гэсэн үг. Тэгэхээр хагарсан аяга хагархайнуудаасаа цогцлон ширээн дээр хэрхэн үсрэн гарахыг та үзэх нь. Гэхдээ тийн үсрэх аягыг харах хүмүүс эмх цэгцгүй яваандаа багасах орчлон ертөнцийн оршин суугчид байх ёстой. Эдгээр хүмүүсийн психологийн чиг ухарсан зүгт байх ёстой гэж би батлаж байна. Тодруулбал тэд ирээдүйд болох үйл явдлыг мэдэх ч өнгөрсөнд болсон үйл явдлыг санах ёсгүй. Хагарсан аягыг хараад ширээн дээр яаж байхыг нь эргэн санах ч ширээн дээр байх үед нь түүнийг шалан дээр байсныг санахгүй байх байсан. Бид уураг тархиа хэрхэн ажилладагийг бүх бүрдэл хэсгээр нь мэддэггүй болохоор хүний ой санамжийн талаар эрэгцүүлэх нь жирийн нэг хэрэг огт биш. Тэгсэн хэрнээ компьютерын ой санамж хэрхэн ажилладагийг бүх талаар нь мэддэг. Иймд би цаг хугацааны психологи чигийг компьютерын хувьд ярих болно. Надад психологийн чиг компьютеруудад ч, хүмүүст ч нэг гэж төсөөлөхөд бүрэн утгатай санагддаг. Хэрэв тийм биш байсансан бол хувьцааны маргаашийн багцыг санадаг компьютертэй байгаад бирж дээр сайхан тоглохсон.
Компьютерийн ой санамж бол бүдүүлгээр хэлбэл хоёр төлөвийн аль нэгэнд нь байрлаж болох элементүүдийг агуулсан төхөөрөмж. Энэ төхөөрөмжийн энгийн жишээ бол сампин юм. Хамгийн жирийн хэлбэрээрээ компьютер бол тус бүрт нь эрхи суулгасан хөндлөн төмөр утасны цуглуулга. Эрхи бүр нь хоёр байрлалын нэгэнд байна. Компьютерийн ой санамжинд юу ч өгөгдөөгүй байх хүртэл эрхиний боломжит хоёр байрлал хоёул адил магадлалтай байх эмх цэгцгүй төлөвт байна. (Утсан дахь эрхинүүд санамсаргүй байдлаар хуваарилагддаг.) Төлөвийг нь тогтоох ёстой системтэй ой санамж харилцан үйлчлэлцсэний дараа түүний төлөв системийн төлөвөөс хамаармал бүрэн тодорхой болдог. (Сампингийн эрхи бүр төмөр утасны нэг бол баруун, үгүй бол зүүн талд байрлана.) Ингээд компьютерын ой санамж эмх цэгцгүйгээс эмх цэгцтэй төлөвт шилжлээ. Гэхдээ ой санамж зөв төлөвт байна гэдгийг тодорхой болгохын тулд нилээд тооны (жишээ нь, эрхийг сампиндахад эсвэл компьютерийн тэжээлд зориулсан) энерги зарцуулах хэрэгтэй. Энэ энерги дулаан болж, үүнээс улбаалж орчлон ертөнц дэх эмх замбараагүйн хэмжээ нэмэгдэнэ. Эмх замбараагүйн энэ нэмэгдэлт уг ой санамжийн цэгцрэлтээс ямагт илүү байна. Хөргүүрээр компьютерийг заавал хөргөдөг нь компьютер ой санамжиндаа юуг ч юм тэмдэглэх үед орчлон ертөнц дэх нийт эмх цэгцгүй яаж ийгээд нэмэгдэнэ гэдгийг илтгэнэ. Компьютер өнгөрсөнийг санах цаг хугацааны энэ чиглэл нь эмх цэгцгүй нэмэгддэг чиглэлтэй давхацдаг.
Иймд цаг хугацааны субъектив мэдрэмж, цаг хугацааны психологи чиг маань бидний тархинд цаг хугацааны термодинамик чигээр тодорхойлогддог. Компьютерийн нэгэн адил бид үйл явдлыг энтропи өсдөг тэр дараалалд санах ёстой. Термодинамикийн хоёрдугаар хууль одоо бараг ойлгомжтой боллоо. Бид цаг хугацааг эмх цэгцгуй өсдөг чиглэлд хэмждэг учраас эмх цэгцгүй цагийн аясаар өсдөг. Үүнээс найдвартай бооцоо тавих боломжгүй юм! Ингэхэд яагаад цаг хугацааны термодинамик чиг оршин байх ёстой вэ? Өөрөөр хэлбэл яагаад өнгөрсөн гэж бидний нэрлэдэг цаг хугацааны эхэнд орчлон ертөнц дээд эмх цэгцтэй төлөвт байсан байх ёстой вэ? Яагаад бүрэн эмх цэгцгүй төлөвт байгаагүй вэ? Энэ нь л илүү магадлалтай юм биш үү, Түүнээс гадна яагаад орчлон ертөнц тэлдэг тэр чиглэлд л эмх цэгцгүй яваандаа өсдөг вэ? Их тэсрэлтийн онцгой цэг дээр бидэнд мэдэгдэж байгаа байгалийн тухай бүх хуулиуд алдагдах ёстой учраас харьцангуйн сонгодог ерөнхий онолд орчлон ертөнц хэрхэн үүссэнийг тооцоолж чаддаггүй юм. Орчлон ертөнц нэгэн ижил, сайтар цэгцлэгдсэн төлөвөөс үүсчээ. Энэ нь бидний одоо авч үзэж байгаа шиг цаг хугацааны нарийн тодорхой термодинамик, сансрын чигт хөтлөн аваачиж болох. Гэвч орчлон ертөнцийн анхны төлөв огт нэгэн ижил биш, эмхлэгдээгүй байсан байж ч болно. Энэ тохиолдолд орчлон ертөнц бүрэн эмх цэгцгүй төлөвт байж, эмх замбараагүй нь цагийн аясаар нэмэгдэж чадахгүй байх юм. Эмх замбараагүй нь цаг хугацааны термодинамик чиг байхгүй үед өөрчлөгдөхгүй үлдэж болох байсан, эсвэл цаг хугацааны термодинамик чиг сансрын чигийн эсрэг чиглэсэн үед багасаж болох байсан. Эдгээр боломжийн нэг нь ч бидний ажиглаж байгаатай таарахгүй. Гэвч бидний үзүүлсэнчлэн харьцангуйн сонгодог ерөнхий онол сүйрлээ урьдчилан зарладаг. Орон-цагийн муруйлт их болоход квантын таталцлын нөлөөнүүд чухал болж, сонгодог онол орчлон ертөнцийг тайлбарлах найдвартай үндэслэл байхаа болино. Орчлон ертөнц хэрхэн үүссэнийг ойлгохын тулд таталцлын квант онолд хандах нь зайлшгүй. Гэхдээ таталцлын квант онолд орчлон ертөнцийн төлөвийг тодорхойлохын тулд өмнөх бүлэгт бидний үзсэнчлэн өнгөрсөн үед орон-цагийн хил хязгаар дээр орчлон ертөнцийн бололцоот түүхүүд хэрхэн өрнөхийг мэдэх хэрэгтэй. Бид юуг мэдэхгүй байна, юуг мэдэж чадахгүй байна гэдгээ тодорхойлоход үүсэх энэ бэрхшээл тэдгээр түүх төгсгөлөг өрнөлтэй ч хил, хязгаар буюу онцгой цэггүй хэмээх хил хязгаар үгүйн нөхцлийг хангасан тохиолдолд л арилна. Тэгвэл цаг хугацааны эхлэл нь орон-цагт тогтвортой, нэгэн хэвийн цэг байх ёстой бөгөөд орчлон ертөнц тэлэлтээ нэгэн ижил, цэгцтэй төлөвөөс эхэлсэн байхаар байна. Эхлэл нь төгс нэгэн ижил байж чадахгүй, яагаад гэвэл үүнийг квант онолын тодорхойгүйн зарчим эвдэнэ. Энэ нь бөөмийн нягт, хурдны үл ялиг флуктуациуд орших ёстой гэсэн үг. Гэхдээ хил хязгаар байхгүй нөхцөл нь энэ флуктуаци тодорхойгүйн зарчимтай тааран өчүүхэн байх ёстой гэж өгүүлдэг. Орчлон ертөнц эхлээд бүх хурдаараа буюу "инфляцийн" хурдтайгаар тэлсэн, үүний үр дүнд хэмжээ нь олон дахин нэмэгдсэн аж. Нягтын флуктуаци эхэндээ бага байсан, дараа нь нэмэгдэж эхэлсэн байж болно. Нягт нь дундажаас үл ялиг илүү болсон тэр мужуудын тэлэлт нэмэгдэл массын таталцлаас болж удааширчээ. Эцсийн эцэст тэдгээр муж тэлэхээ больж, хумигдсаны үр дунд галактикууд, одод, бид мэтийн амьд амьтад үүсэв. Ингэж орчлон ертөнц нэгэн ижил, цэгцтэй төлөвөөс үүсч, яваандаа нэгэн ижил биш, цэгцгүй төлөвт шилжсэн байна. Ийм хандлагыг цаг хугацааны термодинамик чигийн оршин байхуй тайлбарлаж чадна.
Гэвч орчлон ертөнц тэлэхээ больж, хумигдаж эхлэхэд юу болох бол? Тэр үед цаг хугацааны термодинамик чиг ухрах юм бол уу? Эмх цэгцгүй яваандаа багасч эхлэх үү? Тэлэлтийн үеэс хумилтын үед шилжих шилжилтийг үзэх аз тохиосон хүмүүсиин өмнө хамгийн гайхалтай боломжууд нээгдэх юм. Хага үсэрсэн аяганы хагархайнууд шалан дээр цугларч, ширээн дээр эргэн гарахыг тэд харж ч магадгүй бус уу? Эсвэл тэд хувьцааны маргаашийн багцийг нь эргэн санаж, бирж дээр амжилттай тоглож ч магад. Хэрэв орчлон ертөнц эргэн хумигдаж эхэлбэл юу болох талаар санаа зовних нь хумилт дор хаяж арван мянган сая жилд хараахан болохгүй болохоор нилээд эртэдсэн мэт санагдаж болох л доо. Гэхдээ энэ тухай мэдэхэд нэг их цаг орохгуй. Үүний тулд зүгээр л хар нүх рүү үсрэх хэрэгтэй. Хар нүхний төлөвөөр төгсөх оддын хумилт орчлон ертөнцийн хумилтын эцсийн шаттай адил байна. Иймд хэрэв эмх цэгцгүй орчлон ертөнцийн хумилтын шатанд багасах ёстой бол тэрээр хар нүхний дотор ч багасах болно. Тэгвэл хар нүхэнд унасан сансрын нисгэгч бооцоо тавихаасаа өмнө бөмбөг аль ховилд орохыг санах болохоор ховилт хүрдээр тоглон их мөнгө хожих байлаа. (Харамсалтай нь тоглоом сансрын нисгэгч өөрөө гоймон болон хувирчихаагүй байх хүртэл нэг их удаан үргэлжлэхгүй аж. Термодинамик чигийн ухралтын талаар бидэнд мэдээлж ч, хожлоо авч ч амжилгүй хар нүхний үйл явдлын хаяавчийн цаана орж үгүй болох байсан.) Орчлон ертөнцийн хумилтын үед эмх цэгцгүй багасах ёстой гэж эхэндээ би бодож байлаа. Яагаад гэвэл эргэн жижгэрч байгаа орчлон ертөнц нэгэн хэвийн, цэгцтэй төлөвт ахин орох ёстой гэж би бодсон юм. Энэ нь хумилтын фаз цагийн хувьд ухарсан тэлэлтийн фазтай ижил гэсэн үг, Хумилтын шатанд амьдрал урвуу чиглэлээр өрнөх ёстой, тэгэхээр хүмүүсийн үхэл төрөхөөс нь өмнө байж, орчлон ертөнц хумигдахын хэрээр улам залуу болох байлаа. Ийм дүгнэлтийн сэтгэл татам байдал нь тэлэлтийн фаз, хумилтын фаз хоорондын гоё тэнцвэрт оршиж байв. Гэхдээ үүнийг орчлон ертөнцийн тухай төсөөллүүдээс ангид, дангаар нь авч үзэж болохгүй. Энэ дүгнэлт хил хязгаар үгүй гэдэг нөхцлөөс урган гарч байна уу эсвэл энэ нөхцөлд харш байна уу? гэсэн асуулт үүсч байна. Түрүүн өгүүлсэнчлэн хил хязгаар үгүйн нөхцөл үнэхээр эмх цэгцгүй нь хумилтын шатанд нэмэгдэх ёстойг заана гэж эхэндээ бодсон юм. Зарим талаар намайг дэлхийн гадаргын адилтгал төөрөгдөлд оруулж байлаа. Орчлон ертөнцийн эхлэл Хойд Туйлтай давхцана гэж үзье. Тэгвэл орчлон ертөнцийн төгсгөл эхлэлтэйгээ Хойд Туйл Өмнөд Туйлтайгаа адил байдаг шиг адил байх ёстой. Гэхдээ Хойд, Өмнөд Туйлууд хуурмаг цаг хугацаанд орчлон ертөнцийн эхлэл, төгсгөл хоёртой таарна. Бодит цаг хугацаанд эхлэл, төгсгөл хоёр бие биеэсээ нилээд ялгаатай байна. Хумилтын фаз цагийн хувьд ухарсан тэлэлтийн фазтай адил байдаг орчлон ертөнцийн энгийн нэг загварыг авч үзсэн ажил маань ч намайг төөрөгдөлд оруулж байлаа. Гэвч миний хамтрагч, Пенсильваний Их Сургуулийн Дон Пейж хил хязгаар үгүйн нөхцөл нь хумилтын фаз цагийн хувьд ухарсан тэлэлтийн фаз байхыг шаардахгүй гэдгийг үзүүлсэн юм. Үүнээс гадна шавь нарын маань нэг Реймонд Лефлемм нилээд нарийн ээдрээтэй загварт орчлон ертөнцийн хумилт тэлэлтээсээ их ялгаатай гэдгийг тогтоов. Би алдсанаа ойлголоо. Үнэндээ хил хязгаар үгүйн нөхцөл нь хумилтын үед эмх цэгцгүй өсөн нэмэгдсээр байх ёстойг өгүүлж байна. Цаг хугацааны термодинамик болон психологи чигүүд чиглэлээ хар нүхэнд ч, эргэн хумигдаж эхэлсэн орчлон ертөнцөд ч эсрэг зүгт өөрчилдөггүй ажээ. Ийм алдааг өөрөөсөө олоод та юу хийх байсан бол? Зарим нь өөрийн бурууг хэзээ ч хүлээхгүй, өөрийн санаануудад тус болох шинэ, шинэ, огт үндэслэгээгүй олон үндэслэлийг эрж хайдаг. Эддингтон хар нүхний онолыг эсэргүүцэгч болоод яг ингэж байсан юм. Нөгөө хэсэг нь ийм буруу үзлийг хэзээ ч баримтлаж байгаагүй, хэрэв баримтлаж байсан бол түүний үндэсгүйг үзүүлэхийн тулд л баримтлаж байсан гэдгээ зарладаг. Өөрийн бурууг албан ёсоор хүлээн зөвшөөрөх нь илүү зөв юм шиг надад санагддаг. Орчлон ертөнцийн тогтвортой загварыг бий болгох үед хэрэг болсон сансрын тогтмолыг оруулсаныгаа өөрийнхөө хамгийн том алдаа гэж Эйнштейн зарлаж байсан нь үүний сайхан жишээ юм.
Цаг хугацааны чигдээ эргэн оръё. Яагаад цаг хугацааны термодинамик болон сансрын чиг ижил чиглэлтэй гэж үзэж байна вэ? Өөрөөр хэлэх юм бол яагаад эмх цэгцгүй нь орчлон ертөнц тэлдэг тэр чиглэлд яваандаа өсдөг вэ? гэсэн нэг асуулт бидэнд үлдсэн. Хил хязгааргүйн нөхцлийн өгүүлж байгаачлан хэрэв орчлон ертөнц тэлээд дараа нь хумигдаж эхлэнэ гэж тооцвол асуулт маань яагаад бид хумилтын фазд биш, харин тэлэлтийн фазд байх ёстой вэ? гэх маягтай болж өөрчлөгдөнө. "Хүмүүн" сул зарчимын үндсэн дээр энэ асуултанд хариулж болно. Хумилтын фаз дахь нөхцлүүд яагаад эмх цэгцгүй нь орчлон ертөнц тэлж байгаа тэр чиглэлд яваандаа өсдөг вэ гэж асуух чадалтай ухаант амьтдын оршин байхуйд тохирохгүй. Хил хязгаар үгүйн нөхцлийн урьдчилан хэлдэг орчлон ертөнцийн эрт үеийн инфляци нь орчлон ертөнц эргэн хумилтаас зайлхийх, иймд хумилтанд мөд хүрэхгүй тэрхүү ханасан хурданд маш ойрхон хурдаар тэлсэн гэдгийг заадаг. Гэхдээ тэр үед бүх од шатаж дуусаад, тэдний үүсгэсэн протон, нейтронууд бүр жижиг бөөмс болон задарсан байна. Орчлон ертөнц цаг хугацааны термодинамик тодорхой нэг чиггүй, үнэхээр бүрэн эмх цэгцгүй төлөвт үлдэх байв. Эмх цэгцгүй маш ихээр нэмэгдэж чадахгүй, орчлон ертөнц ч тийн бараг бүрэн эмх цэгцгүй төлөвт байх байлаа. Гэвч ухаант амьдрал оршин байхад термодинамик тодорхой нэг чиг зайлшгүй аж. Амьдрахын тулд хүмүүс энергийн цэгцтэй хэлбэрийг тээгч болж илэрхийлэгдэх хүнс тэжээлийг хэрэглэн, түүнийг дулаан болгон өөрөөр хэлбэл энергийн эмх цэгцгүй хэлбэр болгон хувиргах ёстой. Ингэхлээр хумилтын шатанд ухаант ямарч амьдрал байж чадахгүй. Энэ нь яагаад бидний хувьд цаг хугацааны термодинамик болон сансрын чиг ижил чиглэлтэй байдгийг тайлбарлана. Эмх цэгцгүй нь орчлон ертөнцийн тэлэлтээс болоод нэмэгддэг мэтээр бодох нь буруу. Эмх цэгцгүй өсөхийг болон зөвхөн тэлэлтийн фазд ухаант амьдралд тохирох нөхцөл бүрдэхийг хил хязгаар үгүйн нөхцөл бүрэлдүүлдэг билээ.
Үр дүнгээ тооцъё. Шинжлэх ухааны хуулиуд цаг хугацааны "урагшлах", "ухрах" чиглэлийн хооронд ялгаа тавьдаггүй. Гэхдээ ирээдүйг өнгөрсөнөөс ялгах цаг хугацааны дор хаяж гурван чиг байна. Эдгээр нь эмх замбараагүй өсч байдаг цаг хугацааны чиглэл болох термодинамик чиг, бидэнд ирээдүйг биш, харин өнгөрсөнийг сануулдаг цаг хугацааны чиглэл болох психологийн чиг, орчлон ертөнц хумигддаг биш, харин тэлж байдаг цаг хугацааны чиглэл болох сансрын чиг юм. Психологийн чиг термодинамик чигтэй үнэхээр тэнцүү, тэгэхээр тэд хоёул ижил чиглэлтэй байх ёстой гэдгийг би үзүүллээ. Хил хязгаар үгүйн нөхцлөөс цаг хугацааны термодинамик тун нарийн чиг байгаа нь урган гарна, яагаад гэвэл орчлон ертөнц нэгэн хэвийн, эмх цэгцтэй төлөвт үүссэн байх ёстой. Термодинамикийн болон сансрын чиг давхцдаг шалтгаан нь ухаант амьтан зөвхөн тэлэлтийн фазд л амьдарч чадна гэдэг дээр суурилдаг. Хумилтын фазд цаг хугацааны термодинамик нарийн чанд чиг байхгүй болохоор ухаант амьдралд тэр нь тохирохгүй.
Орчлон ертөнцийг танин мэдэх замд хүн төрөлхтний хийсэн дэвшил орчлон ертөнцийн өсөн нэмэгдэх эмх цэгцгүйд эмх цэгцийн бяцхан булан үүсэхэд хүргэсэн ажээ. Хэрэв та энэ номын үг бүрийг тогтоосон бол санах ой тань хоёр сая орчим нэгж мэдээлэл авч, таны тархин дахь эмх цэгц бараг хоёр сая нэгжээр нэмэгдсэн. Гэхдээ та энэ номыг уншиж байхдаа хүнс тэжээлийн байдлаар авсан наанадаж мянган калори цэгцтэй энергийг хөлс ялгаруулах замаар дулаан болгон орчин тойрныхоо агаарт шингээн, эмх цэгцгүй энерги болгон хувиргасан. Энэ үед орчлон ертөнц дэх эмх цэгцгүй таны тархин дахь эмх цэгцийн дурдсан нэмэгдэлтээс арван саяын саяын сая дахин их буюу ойролцоогоор хорин саяын саяын саяын сая нэгжээр өссөн, тэгэхдээ энэ номонд орсон бүхнийг санаж байгаа бол шүү дээ. Дараагийн бүлэгт би орчлон ертөнцөд болж байгаа бүхнийг хамарсан бүрэн нэгдмэл онолыг бүтээхийг чармайн миний ярьсан тэдгээр тусгаар онолыг бие биетэй нь нэгтгэх гэж хүмүүс хэрхэн оролдсоныг өгүүлэхдээ таны тархинд арай их эмх цэгц төрүүлэхийг оролдох болно.
Аравдугаар бүлэг
Физикийн нэгдэл
Орчлон ертөнцөд болж байгаа бүхнийг тайлбарлах бүрэн нэгдмэл онолыг нэгэн амьсгаагаар бүтээх нь нэгдүгээр бүлэгт ярьсанчлан огтхон ч амар биш юм. Ингээд бид үйл явдлын хязгаарлагдмал хэсгийг тайлбарладаг тусгаар онолууд бүтээн, бусад нөлөөг орхиж эсвэл тодорхой тоогоор орлуулж урагшилдаг. (Химид атомын цөмийн дотоод бүтцийг мэдэхгүйгээр атомуудын харилцан үйлчлэлийг тооцож байсан байх жишээтэй.) Гэхдээ эцсийн эцэст энэ бүх тусгай онолыг орлох, өөрийн дурын хэмжигдэхүүний утгыг туршлагатай тааруулах албагүй ийм нэгэн бүрэн, зөрчилгүй нэгдмэл онолыг олно гэдэгт итгэж болно. Ийм онолын эрэл нь "физикийн нэгдэл" гэдгээр алдаршсан юм. Эйнштейн амьдралынхаа сүүлийн жилүүдийг нэгдмэл онолын эрэл хайгуулд зориулсан ч тэр үед тохироо нь бүрдээгүй байжээ. Тухайн үед таталцал болон цахилгаан-соронзон хүчний тухай тусгай онолууд байсан боловч цөмийн хүчний талаар мэдэгдсэн юм бага байлаа. Түүнээс гадна квант механикийн хөгжилд тодорхой үүрэг гүйцэтгэсэн мөртлөө түүнд итгэхээс Эйнштейн өөрөө татгалзаж байв. Гэтэл тодорхойгүйн зарчим бидний амьдарч буй орчлон ертөнцийн суурь шинж мөн болтой. Иймд тэрээр үнэнхүү нэгдмэл онолын бүрэлдэхүүн хэсэг болох ёстой.
Өнөөдөр бид орчлон ертөнцийн тухай нилээд их зүйлийг мэдэж байгаа учраас ийм онолыг бүтээх итгэл маш их өссөн гэдгийг би үзүүлнэ. Гэхдээ хэтэрхий их итгэх хэрэггүй юм. Хоосон амлалтанд бид удаа дараа хууртаж байсан! Жишээ нь, тасралтгүй бодисыг тодорхойлдог уян хатан шинж, дулаан дамжуулах шинж гэх мэт шинжүүдээр дамжуулж бүхнийг тайлбарлаж болно гэж энэ зууны эхэнд үзэж байлаа. Атомын бүтэц, тодорхойгүйн зарчмыг нээсэн нь ийм хандлагыг эгнэгт үгүй болгов. Дараахан нь бас, 1928 онд: Нобелийн шагналт, физикч Макс Борн Гёттингений их сургуулийн зочдын өмнө гараад "Бидний ойлгож байгаагаар физик хагас жилийн дараа төгсөнө" гэж хэлсэн юм. Тэрээр Диракийн нээгээд удаагүй байсан электроны томъёонд үндэслэн тийн итгэлтэй байжээ. Ийм томъёо тэр үед мэдэгдэж байсан хоёр бөөмийн нэг болох протоны хувьд ч байх ёстой бөгөөд ийн онолын физик өндөрлөнө гэж бүгд бодсон аж. Гэвч нейтрон болон цөмийн хүчийг нээсэн нь энэхүү таамаглалыг ч төөрөлдүүлж орхилоо. Гэлээ ч гэсэн байгалийн эцсийн хуулиудыг хайх ажил маань төгсгөлдөө ойртсон байхаа гэсэн аядуу өөдрөг үзэлд өнөөдөр үндэслэл байгаа гэдэгт би итгэдэг. Өмнөх бүлгүүдэд таталцлын тусгай онолыг төлөөлдөг харьцангуйн ерөнхий онол болон сул, хүчтэй, цахилгаан-соронзон хүчийг тайлбарладаг тусгай онолуудын талаар өгүүлсэн билээ. Таталцлыг өөртөө багтаагаагүйгээс гадна онолын хувьд тооцоологдохгүй, сайтар тохирсон нөхцлөөс л туршилттай таарах, янз бүрийн бөөмийн харьцангуй масснууд гэх мэт хэмжигдэхүүнийг агуулдагийн улмаас бүрэн хангалттай гэж тооцогдомгүй байдаг их нэгдлийн хэмээх онолд сүүлийн гурав нь нэгтгэгдсэн байж магадгүй. Таталцлыг бусад хүчтэй нэгтгэсэн байх онолыг бий болгох үндсэн бэрхшээл харьцангуйн ерөнхий онол нь "сонгодог" онол байдагтай өөрөөр хэлбэл тэрээр квант механикийн тодорхойгүйн зарчмыг харгалздаггүйтэй холбоотой. Бусад тусгай онолууд квант механиктай чухал хэсгээрээ холбогддог. Иймд юуны өмнө харьцангуйн ерөнхий онолыг тодорхойгүйн зарчимтай нэгтгэх нь чухал. Бидний үзсэнээр тийм нэгдлийн үр дүнд хар нүх хар байхаа больж, орчлон ертөнцөөс онцгой цэгүүд алга болж, тэрээр хил хязгааргүй, бив битүү болдог гэх мэт хэд хэдэн гайхалтай үр дүн гардаг. Гэхдээ долоодугаар бүлэгт тайлбарласанаар тодорхойгүйн зарчим нь "хоосон" орон зай ч гэсэн виртуаль бөөм, эсрэг-бөөмийн хосоор дүүрдэг гэж өгүүлдэгт бэрхшээл оршино. Эдгээр хос төгсгөлгүй энергитэй байдаг болохоор Эйнштейний алдарт E=mс^2 томъёо ёсоор тэдний масс бас төгсгөлгүй байх ёстой. , Иймд тэдний таталцлын үйлчлэлээр орчлон ертөнц муруйж төгсгөлгүй бага хэмжээнд хүртэл хумигдах ёстой. Ийм утгагүй төгсгөлгүй бусад тусгай онолд бас үүсдэг ч тэднийг ахин хэвийнжүүлэх (renormalization) гэдэг аргын тусламжтай арилгаж ямагт болдог. Энэ нь өмнөх төгсгөлгүйг шинэ төгсгөлгүй оруулсанаар үгүй болгох арга юм. Бүрэн бус математик үндэслэлтэй ч гэлээ энэ арга амжилттай хэрэглэгддэг төдийгүй түүний тусламжтай гарган авсан тусгай онолын таамаглалууд ажиглалтын үр дүнтэй гайхалтай нарийн таардаг билээ. Гэвч төгс онол нь масс, хүчний бодит утгыг онолын үүднээс урьдчилан хэлж чаддаггүй, сорилт туршилттай тааруулах замаар бүрдүүлэх хэрэгтэй болдог учраас төгс онолыг хайх тал дээр ахин хэвийнжүүлэх арга сүрхий хүндрэлтэй учирдаг. Тодорхойгүйн зарчмыг харьцангуйн ерөнхий онолд оруулах оролдлогын үед тааруулж болох хоёрхон тоо байдаг нь таталцлын хүчний хэмжээ, сансрын тогтмол хоёр юм. Гэхдээ тэдний хувиргалтаар бүх төгсгөлгүйг арилгах боломжгүй билээ. Тэгэхдээ орон-цагийн муруйлт зэрэг зарим нэг хэмжигдэхүүнийг бүрэн төгсгөлөг гэж үзээд хэмжиж болох хэдий ч эдгээр хэмжигдэхүүн үнэхээр төгсгөлгүй хэмээн таамагладаг онолууд бас бий! Харьцангуйн ерөнхий онолыг тодорхойгүйн зарчимтай нэгтгэх үед үүсдэг энэ асуудал хэсэг хугацаанд эргэлзээтэйд тооцогдож байсан ч эцсийн эцэст түүний бодитой болох нь 1972 онд нарийвчилсан тооцоогоор батлагдсан юм. Үүнээс дөрвөн жилийн дараа "ер бусын-таталцлын" ("supergravity") онол гэж нэрлэгдсэн, боломжит шийдлүүдийн нэг нь илрэв. Энэ онолын утга нь таталцлын хүчийг зөөдөг 2 спинтэй бөөм болох гравитон нь 3/2, 1, 1/2, 0 спинтэй зарим шинэ бөөмтэй нэгддэг гэдэгт оршино. Тэгэхээр энэ бүх бөөмийг ямар нэг утгаар 0,1,2 спинтэй хүчний зөөгч-бөөмстэй 1/2,3/2 спинтэй бодисын бөөмс нэгдэх замаар бүтсэн нэг л "ер бусын-бөөм"-ийн янз бүрийн төрөл гэж үзэж болно. Тэгэхдээ1/2, 3/2 спинтэй виртуаль бөөм/эсрэг-бөөмийн хосууд сөрөг энергитэй төдийгүй 2,1,0 спин бүхий виртуаль хосуудын эерэг энергитэй тэнцэх хандлагатай байдаг аж. Үр дүнд нь олон төгсгөлгүй алга болох ч тэдний зарим хэсэг хэвээр үлдсэн байх нигуртай. Гэхдээ бүх төгсгөлгүй арилсан эсэхийг тодруулах нь хэний ч оролдож зүрхлэхгүй тийм аймшигтай, нарийн ээдрээтэй тооцоог шаарддаг. Компьютерийн тусламжтайгаар ч энэ ажил дөрвөн жилээс багагүй хугацаа шаардах ч нэг ч болов алдах магадлал маш өндөр гэдгийг тооцоо үзүүлж байгаа. Иймд хэн нэгэн бүх тооцоог дахин явуулж ижил үр дүнг гарган авсан тохиолдолд л хариултанд итгэж болно, харин үүнийг тооцох нь бэрхшээлтэй. Энэ бүх асуудал хийгээд ер бусын-таталцлын онол дахь бөөмс ажиглагдах бөөмсөөс ялгаатай байж магадгүй байсан ч гэсэн ихэнх эрдэмтэд ер бусын-таталцал физикийн нэгдлийн тухай бодлогын зөв шийдэнд хүргэнэ гэж үзэж байлаа. Таталцлыг бусад хүчтэй нэгтгэх хамгийн сайн арга нь энэ байсан бололтой. Гэвч 1984 онд эрдэмтдийн санаа бодол утасны (string thеогу) гэгдэх онолын тал руу хүчтэй хэлбийсэн юм. Утасны онолын үндсэн судлагдахуун нь орон зайд нэг л цэгийг эзлэн оршдог бөөмс биш, харин уртаас өөр ямарч хэмжээсгүй, төгсгөлгүй нарийхан утас шиг зүйлс байдаг. Эдгээр утасны үзүүр (задгай утаснууд гэгдэхээр) чөлөөтэй эсвэл бие биетэйгээ нийлсэн (битүү утаснууд гэгдэхээр) байж (зураг 10.1, 10.2) болно. Бөөм цаг хугацааны эгшин бүрт орон зайн нэг цэгийг эзэлдэг болохоор түүний түүхийг орон-цагт шулуунаар ("дэлхийн-шулуунаар") дүрсэлж болох юм. Харин утас нь цаг хугацааны эгшин бүрт орон зайн нэг шулууныг эзэлдэг тул түүний түүх орон-цагт дэлхийн-хуудас гэгдэх хоёр хэмжээст гадаргуугаар дүрслэгдэнэ. (Дэлхийн-хуудас дээрх аливаа цэг нэг нь цаг хугацаа, нөгөө нь утсан дахь цэгийн байрлалыг заах хоёр тоогоор тодорхойлогдоно.)3адгай утасны дэлхийн-хуудас бол зах нь орон-цаг дахь утасны үзүүрүүдэд харгалзах гадарга байна (зураг 10.1). Битүү утасны дэлхийн-хуудас нь цилиндр эсвэл гуурс хэлбэртэй байх бөгөөд гуурсны огтлогдсон хэсэг нь цаг хугацааны тодорхой агшин дахь утасны байрлалд харгалзах тойрог байна (зураг 10.2).
зураг 10.1,2
Хоёр хэсэг утас нэг утас болон нийлж болно. Задгай утасны тохиолдолд тэд үзүүрээрээ л нийлчихнэ (зураг 10.3), харин битүү утасны нэгдэл нь өмдний шуумагны нийлэлтийг санагдуулам (зураг 10.4) байна.
/
/
Энэчлэн нэг утас хоёр утас болон салж болох юм. Өмнө нь бөөм гэж тооцогдож байсан зүйл утасны онолд олсны үзүүрээс дугтрахад чангарсан олсоор долгион гүйдэг шиг утсан дундуур гүйж байгаа долгион шигээр дүрслэгддэг. Нэг бөөм нөгөөгөө гаргах, шингээх нь утаснууд салж, нийлэхтэй тохирно. Жишээ нь, нарнаас дэлхийд үзүүлж буй таталцлын хүчийг бөөмийн онолд нарны бөөмс гравитоныг ялгаруулж. дэлхийн бөөмс түүнийг шингээсний улмаас үүсдэг мэтээр дүрсэлдэг (зураг 10.5). Утасны онолд энэ үйл явц гуурсны Н-хэлбэрийн нийлэлт мэтээр илэрхийлэгддэг (зураг 10.6). (Утасны онол ямар нэг утгаар ус түгээх техниктэй төстэй.) Босоо хоёр хэсэг нь нар, дэлхий хоёрын бөөмст харгалзана, харин хөндлөвч нь тэдний хооронд гүйж байгаа гравитонтой тохирно.
/
Утасны онол маш хачин түүхтэй. Тэр нь хүчтэй харилцан үйлчлэлийн онолыг байгуулах оролдлогын үед жараад оны төгсгөлд үүссэн юм. Протон, нейтроны төрлийн бөөмсийг утсан дундуур гүйдэг долгион мэтээр авч үзсэнд гол санаа нь оршдог. Тэгвэл бөөм хооронд үйлчлэх хүчтэй харилцан үйлчлэл аалзны тор шигээр утасны бусад хэсгийг өөр хооронд нь холбосон салаануудтай дүйнэ. Энэ онолд тооцоолсон харилцан үйлчлэлийн хүч сорилт туршилттай таарсан утгатай байхын тулд утаснууд арав орчим тонн хүчээр татагдсан сунадаг утастай адил байх ёстой байлаа. Утасны онол таталцлын хүчийг тайлбарлаж чадна, гэхдээ утас нь маш их буюу мянган саяын саяын саяын саяын саяын сая (нэгийн ард гучин есөн тэг бүхий) тонн хүчээр татагдсан үед л чадна гэдгийг үзүүлсэн бүтээлийг 1974 онд Парисын иргэн Жоэль Шерк, Калифорнийн техникийн институтын Жон Шварц хоёр нийтлүүлжээ. Утасны ийм загвар, харьцангуйн ерөнхий онол хоёрын таамаглал ердийн хэмжээнд давхцана, харин мянган саяын саяын саяын саяын саяны нэг сантиметрээс (нэг сантиметрийг ардаа гучин гурван тэгтэй нэгд хуваасанаас) ч бага маш өчүүхэн хэмжээнд ялгарч эхэлдэг. Гэхдээ энэ ажил онцгой анхаарал татаагүй ажээ. Учир нь яг тэр үед олонх хүн сорилт туршилттай маш сайн тохирч байсан кварк, глюоны онолд хандан хүчтэй харилцан үйлчлэлийн утасны анхны онолоос татгалзсан байв. Шерк эмгэнэлтэйгээр насан эцэслэж (тэрээр шижин өвчтэй байсан бөгөөд түүнд инсулины тариа хийчих нэг ч хүн байгаагүй үед ком туссан юм), Шварц утасны гэхдээ маш их хүчээр татагдсан утас бүхий онолын талын цор ганц хүн болон хоцорчээ.
1984 онд утсыг сонирхох нь хоёр шалтгааны улмаас санамсаргүйгээр сэргэсэн аж. Нэгд, ер бусын-таталцал төгсгөлөг гэдгийг эсвэл түүний тусламжтайгаар бидний ажиглаж байгаа янз бүрийн бүх бөөмийн оршихуйг тайлбарлаж болно гэдгийг үзүүлэхийг оролдоод хэн ч юуг ч олж чадаагүй. Хоёр дахь шалтгаан нь Лондонгийн Куин-Мэри-коллежийн Жон Шварц, Майк Грин хоёр бидний ажигладаг бөөмсийн заримд нь байдаг зүүн талын мушгиралттай бөөмс оршин байгааг утасны онолын тусламжтайгаар тайлбарлаж болно гэдгийг үзүүлсэн өгүүлэл хэвлүүлсэн явдал юм. Шалтгаан нь ямар ч байлаа хамаагүй удахгүй маш олон хүн утасны онол руу хандаж, үүний үр дүнд түүний шинэ нэгэн төрөл болох, ажиглагдах бөөмсийн янз бүрийн төрлийг тайлбарлах итгэл өгсөн, нэгэн төрөл бус гэгдэх утасны онол бий болов.
Утасны онолд төгсгөлгүй бас үүсдэг, гэхдээ нэгэн төрөл бус утасны аливаа онолд эдгээр төгсгөлгүй арилах (энэ нь хараахан тодорхой биш байгаа ч гэсэн) найдвар бий. Гэхдээ утасны онол бүр айхавтар хүндрэлийг агуулдаг. Тэд жирийн дөрвөн хэмжээст орон-цагт биш, харин арав эсвэл хорин зургаан хэмжээст орон-цагт л зөрчилгүй байх болтой! Илүү хэмжээс гэдэг бол шинжлэх ухааны уран сэтгэмжинд хэвийн зүйл. Тэнд тэдэнгүй болох юм үнэндээ бараг боломжгүй, яагаад гэвэл өөрөөр байсан бол харьцангуйн онол ёсоор гэрлээс хурдан явж болохгүйгээс болоод галактик, оддын хооронд аялах аялал ч сэтгэгдэхгүй удах байлаа. Шинжлэх ухааны уран зөгнөгчдийн санаа нэмэлт хэмжээсээр дамжин замыг яагаад ч юм товчилж болно гэдэгт оршдог. Энэ санааг дараах байдлаар зурган дээр тайлбарлаж болно. Бидний амьдарч буй орон зай зөвхөн хоёр хэмжээстэй байгаад цагираган боов эсвэл аврах цагирагны гадарга шиг муруйсан гэж үзье (зураг 10.7).
зураг 10.7
Хэрэв та цагирагны дотор галын аль нэг цэгдээр байж байгаад эсрэг талын цэг дээр хүрэхийг хүсвэл дотоод тойргоор нь цагирагийг тойрон явах хэрэгтэй болно. Харин та гуравдахь хэмжээст шилжиж чадсан бол шулуун яваад товчилж болох байлаа. Гэвч энэ бүх нэмэлт хэмжээс үнэхээр байдаг бол тэднийг бид яагаад анзаардаггүй юм бэ? Яагаад бид орон зайн гурав, цаг хугацааны нэг хэмжээсийг л олж хардаг вэ? Шалтгаан нь бусад хэмжээс маш бага, саяын саяын саяын саяын саяны нэг инч хэмжээний орон зайд илэрдэг гэдэгт байх боломжтой. Тэр нь бидэнд ажиглагдахгүй байхаар тийм бага юм. Орон-цаг тун хавтгай харагдах цаг хугацааны нэг, орон зайн гурван хэмжээсийг л бид олж хардаг. Жүржийн гадаргууг харж байхад яг ийм юм тохиодог. Ойроос тэр нь муруй сарий, овон товонтой харагдана, холоос овон товон нь харагдахгүй бөгөөд жүрж гөлгөр мэт харагдана. Орон-цаг ч яг ийм, учир нь маш бага хэмжээнд тэр нь арван хэмжээстэй, маш их муруйсан байна, харин том хэмжээнд муруй хийгээд нэмэлт хэмжээс харагдахгүй. Хэрэв энэ төсөөлөл үнэн бол сансрын зорчигчдод муу мэдээ хүрэх нь. Нэмэлт хэмжээсүүд сансрын хөлгийн гарцанд хэтэрхий багадна. Гэвч өөр ноцтой асуудал ч үүслээ. Яагаад бүх хэмжээс биш, харин зарим нь л жижигхэн бөмбөрцөгт цомтгогдох ёстой вэ? Маш эртний орчлон ертөнцийн бүх хэмжээс маш ихээр муруйсан байсан бололтой. Яагаад үлдсэн бусад нь хумигдсан хэвээр үлдсэн байхад цаг хугацааны нэг, орон зайн гурван хэмжээс тэнийсэн бэ? Боломжит хариултын нэгийг "хүмүүн" зарчим өгдөг. Орон зайн хоёр хэмжээс бид мэтийн нарийн нийлмэл амьтад хөгжихөд хангалтгүй бололтой. Жишээ нь, нэг хэмжээст дэлхий дээр амьдарч байгаа хоёр хэмжээст амьтад уулзаад зөрөхдөө бие биен дээрээ мөлхөж гарах хэрэгтэй болох нь. Хэрэв хоёр хэмжээст амьтан эцэслэн шингэхгүй зүйлээр хооллосон бол үлдэгдэл нь хоол тэжээл орж ирсэн тэр газраараа ялгарах ёстой байлаа, учир нь бүх биеэр нь нэвт гарсан сүв байвал хоёр хэмжээст амьтан маань хоёр тусдаа хэсэгт хуваагдаж, салж унах байлаа (зураг 10.8).
/
/
Тэгэхээр хоёр хэмжээст амьтанд цусны эргэлт байна гэж үзэхэд тун хэцүү. Хүндрэлүүд орон зайн хэмжээсийн тоо гурваас илүү байхад ч үүсэх ажээ. Хоёр биеийн хоорондын таталцлын хүч зайнаас хамаарч гурван хэмжээст орон зайд байдгаас хурдан багасах болно. (Зай хоёр дахин өсөх үед гурван хэмжээст орон зайд таталцлын хүч дөрөв дахин багасдаг бол дөрвөн хэмжээст орон зайд найм дахин, тавд арван зургаа дахин гэх мэтээр багасна.) Энэ нь нарыг тойрон эргэдэг гарагуудын жишээлбэл, дэлхийн тойрог зам тогтворгүй байх байсан гэсэн үг. Тойрог замаас өчүүхэн хазайх нь (бусад гарагын таталцлаас болсон гэе) дэлхий нэг бол нарнаас холдож үгүй бол нар луу ойртон мушгирч эргэхэд хүргэнэ. Тэгэхээр бид нэг бол хөлдөж, үгүй бол шатаж үхнэ. Үнэндээ таталцлын хүч зайнаас хамаарах энэ шинж гурваас дээш хэмжээстэй орон зайд ижил байсан бол нар нь даралт, таталцал хоорондын тэнцвэр тогтсон тогтвортой төлөвт байж чадахгүй байсан. Тэрээр хэдэн хэсэг болон бутрах байсан эсвэл хар нүх болон хумигдах байв. Аль ч тохиолдолд дэлхийн амьдралыг тэтгэх гэрэл, дулааны үүсгүүр байх ач тус нь бага болохоор юм. Бага хэмжээний тухайд бол үйлчлэлээрээ электроныг атомын дотор цөмийг тойрон эргэхэд хүргэдэг цахилгаан хүч нь таталцлын хүч шиг болох байсан. Иймд электронууд нэг бол бүгд хамтдаа атомоос салж гарах, үгүй бол мушгиран цөм дээр унана. Аль ч тохиолдолд одоогийнх шиг ийм атомууд байхгүй байх байлаа. Тэгвэл амьдрал дор хаяж бидний төсөөлдөг утгаар цаг хугацааны нэг, орон зайн гурван хэмжээс тэгтлээ их муруйгаагүй орон-цагийн мужид л байж болно гэдэг нь илэрхий байна. Энэ нь хэрэв утасны онол наад зах нь дурдан буй муж орчлон ертөнцөд орших эрх олгодогийг (тэр үнэхээр эрх олгодог байж магадгүй) үзүүлж чадвал "хүмүүн" сул зарчмын туслалцааг гуйх эрх бидэнд бий гэсэн үг. Нэг бол бүх хэмжээс маш их муруйсан, үгүй бол дөрвөөс их хэмжээс нь тэнийсэн орчлон ертөнцийн өөр муж эсвэл өөр орчлон ертөнц (энэ орчлон ертөнц ямар байх нь хамаагүй) оршин байж бүрэн болох ч хүчин төгөлдөр хэмжээсүүдийн энэхүү олон янз байдлыг харж чадахаар ухаант амьтан тэнд байхгүй ажээ.
Орон-цагийн эзэлдэг хэмжээсийн тооны тухай асуудлаас гадна физикийн эцсийн нэгдмэл онол болон зарлагдахаасаа өмнө шийдэх ёстой хэд хэдэн асуудал утасны онолд бий. Бид одоохондоо бүх төгсгөлгүй бие биенээ үгүй болгодог эсэхийг мэдэхгүй байгаагаас гадна утас дахь долгион нь бидний ажигладаг бөөмсийн тодорхой төрөлтэй хэрхэн тохирохыг тогтоож чадаагүй байна. Гэлээ ч эдгээр асуултын хариу ойрын хэдэн жилд олдож магадгүй бөгөөд зууны төгсгөлд бид утасны онол физикийн удаан хугацаагаар хүлээсэн тэр нэгдмэл онол мөн эсэхийг мэдэх болно. Гэтэл тийм нэгдмэд онол үнэхээр байдаг уу? Эсвэл бид зэрэглээний хойноос хөөцөлдөж байна уу? Гурван хувилбар байх боломжтой юм.
1. Бүрэн нэгдмэл онол үнэхээр бий, хэрэв бид хичээх юм бол хэзээ нэгэн цагт түүнийг нээнэ.
2. Орчлон ертөнцийн талаар эцсийн онол байхгүй, харин орчлон ертөнцийг улам бүр нарийн тодорхойлох онолуудын төгсгөлгүй дараалал л байна.
3. Орчлон ертөнцийн тухай онол байхгүй, зарим заагаас цааш үйл явдал таамаглагдахгүй бөгөөд дурын байдлаар, санамсаргүйгээр өрнөнө.
Хуулиудын бүрэн тогтолцоо байсан бол энэ нь Бурхан санаагаа өөрчилж, манай ертөнцөд оролцох эрхийг нь хязгаарлах байсан гэсэн үндсэн дээрээс зарим хүн гуравдахь хувилбарыг санал болгож болох юм. Энэ нь Бурхан өөрөө ч өргөж дийлэхгүй чулууг бүтээх бол уу гэсэн хуучны нэгэн парадокстой нилээд төстэй. Гэхдээ Бурхан бодлоо өөрчилж болно гэдэг санаа бол Бурхан цаг хугацаанд амьдардаг амьтан гэж үзэхээс үүсдэг. Ариун Августины ч зааж байсан төөрөгдлийн жишээ юм. Учир нь цаг хугацаа бол Бурханы бүтээсэн орчлон ертөнцийн л шинж ажээ. Орчлон ертөнцийг бүтээж туурвихдаа Бурхан юу хийж байгаагаа мэдэж байсан нь лавтай!
Квант механик үүссэнээр үйл явдлыг туйлын нарийн урьдчилан хэлэх боломжгүй, аливаа таамаглалд тодорхойгүйн хувь заавал байна гэж ойлгоход хүрсэн юм. Тааллаараа энэ тодорхойгүйг Бурханы оролцоо гэж тооцож болох ч тэр нь ямар нэг зорилго чиглэлтэй атлаа оролцооны ямарч илрэл үгүй маш хачин шинжийн оролцоо байх байв. Зорилго чиглэл бүхий оролцоо ойлголтынхоо хувиар санамсаргүй биш нь мэдээж. Тодорхойгүйн зарчмын тогтоосон хязгаарлалтын дотор үйл явдлыг урьдчилан хэлэх боломж олгодог хуулиудын тогтолцоог олох нь бидний зорилго юм хэмээн шинжлэх ухааны зорилтыг шинээр тодорхойлохдоо энэхүү гуравдахь хувилбарыг бүрмөсөн хассан билээ.
Улам нарийн тодорхой онолуудын төгсгөлгүй дараалал оршин байхтай холбоотой хоёрдахь бололцоо одоохондоо бидний туршлагатай бүхэлдээ таардаг. Ихэнх тохиолдолд бид оршин байгаа онолын хараахан таамаглаж байгаагүй шинэ үзэгдлийг нээхийн тулд л багаж төхөөрөмжийн мэдрэх чадлыг нэмэгдүүлж эсвэл шинэ төрлийн сорил туршилт явуулж байсан бөгөөд тэдгээртээ тохируулж шинэ, илүү нарийн нийлмэл онолыг бүтээхэд хүрч байлаа. Иймд цахилгаан-сул нэгдлийн энергийн утга болох 100 орчим ГэВ-иас мянган саяын сая орчим гигаэлектронвольттой тэнцүү их нэгдлийн энерги хүртэлх зайд үнэхээрийн шинэ ямарч үзэгдэл байх ёсгүй тухай, их нэгдлийн орчин үеийн онолын хүрээнд дэвшүүлсэн таамаглал үнэн биш байхад онцын гайхах зүйл гарахгүй. Үнэндээ бидний одоо "эгэл" гэж тооцож байгаа кварк, электроноос ч эгэл, бүтцийн ямар нэг шинэ давхрага нээгдэнэ гэж найдаж болно.
Гэхдээ "бие биедээ багтсан авдарнуудын" энэхүү дарааллыг таталцал хязгаарлах бололтой. Планкийн гэгдэх арван саяын саяын сая (нэгийн ард арван есөн тэг бүхий) гигаэлектронвольтоос давсан энергитэй бөөм байсан бол түүний масс бөөм жижигхэн хар нүх үүсгэн орчлон ертөнцөөс шахагдан гарахаар тийм ихээр агшсан байх байсан. Иймд улам нарийн тодорхой онолын дараалал улам өндөр энергид шилжих үед хязгаартай болох тул ямар нэг энергийн үед орчлон ертөнцийн тухай эцсийн онол байх ёстой. Планкийн энерги лабораторийн нөхцөлд өнөөдөр хүрч чадах хамгийн дээд утга буюу зуун гигаэлектронвольт орчим энергиэс маш хол байгаа нь мэдээж. Хурдасгуурын тусламжтай энэ ангал дээгүүр ойрын ирээдүйд гүүр тавьж чадахгүй! Гэхдээ ийм өндөр энерги маш эртний орчлон ертөнцөд байсан юм. Эртний орчлон ертөнцийг судлах, математик тохироог шаардах хоёр нь бүрэн нэгдмэл онолыг бүтээхэд хүргэнэ гэж, энэ нь одоо амьд сэрүүн байгаа бидний хэн нэгний сэрүүн тунгалаг ахуйд, мэдээж хэрэг бид өөрсдийгөө түүнээс өмнө дэлбэлчихгүй бол тохионо гэж би боддог.
Хэрэв бид орчлон ертөнцийн тухай эцсийн онолыг үнэхээр нээж чадвал энэ нь юуг илэрхийлэх бол? Нэгдүгээр бүлэгт ярьсанаар бол бид ямарч онолыг нотлож чадахгүй болохоор олдсон онол үнэн гэдэгт иттэлтэй байж хэзээ ч чадахгүй. Гэхдээ хэрэв нээсэн онол маань математикийн хувьд зөрчилгүй, таамаглал нь сорилт туршилттай үргэлж таарч байвал бид түүний зөв байх шинжид эргэлзэхгүй байж болно. Үүгээр орчлон ертөнцийг танин мэдэхийн төлөөх хүн төрөлхтний оюуны тэмцлийн түүхэн дэх уртаас урт, гайхалтай бүлэг өндөрлөх юм. Түүнээс гадна тийм онолын нээлт орчлон ертөнцийг залж жолооддог хуулиудын талаарх жирийн хүмүүсийн төсөөлөлд хувьсгал хийнэ. Ньютоны үед боловсролтой хүн дор хаяж ерөнхий байдлаар хүн төрөлхтний мэдэлд байсан мэдлэгийн бүх талбарыг хамарч чадаж байлаа. Гэвч түүнээс хойш шинжлэх ухааны хөгжил иймэрхүү хамралт боломжгүй болсон тийм хэмнэлээр өрнөж байна. Онол туршилтын үр дүнтэй зохицон хэлбэрээ тасралтгүй өөрчилж байгаа ч тэднийг жирийн хүмүүст ойлгомжтойгоор боловсруулж, хялбаршуулах ажил хийгдэхгүй байгаа билээ. Та өөрөө мэрэгших ёстой, мэрэгшлээ ч гэсэн шинжлэх ухааны онолуудын багахан хэсгийг л ойлгох болно гэдэгт итгэлтэй байж болно. Түүнээс гадна энэ хөгжил дунд болон их сургуульд заасан бүхэн ямагт багагүй хоцрохоор тийм хурдан явагдаж байгаа билээ. Зөвхөн зарим нэг нь л хурдан өсөн нэмэгдэж байгаа мэдээллийн хурдтай хөл нийлэн урагшилж байна. Тэд үүнд бүх цагаа зориулах хэрэгтэй болсон бөгөөд маш явцуу хүрээнд мэрэгшиж байгаа юм. Үлдсэн нь шинжлэх ухаан юунд хүрчихсэн, үүнийг эрдэмтэд хэрхэн үзэж байгаа талаар бага мэддэг. Хэрэв Эддингтонд итгэбэл далан жилийн өмнө зөвхөн хоёрхон хүн л харьцангуйн ерөнхий онолыг ойлгож байжээ. Одоо түүнийг их сургуулийн олон мянган элсэгчид мэддэг, харин олон сая хүн наанадаж түүний үндэс болсон санаатай танилцсан байгаа. Хэрэв бүрэн нэгдмэл онол нээгдвэл түүний системчлэл, хялбаршуулалт, дараагаар нь наанадаж ерөнхий байдлаар сургуулиудад заах асуудал зүгээр л цаг хугацааны асуудал байх болно. Тэр үед орчлон ертөнцийг залж жолооддог, бидний оршин байхуйтай тохирдог хуулиудын талаар нилээн төсөөллийг бүгд авч чадна.
Бүрэн нэгдмэл онолыг нээж чадлаа гэхэд энэ нь бид үйл явдлыг урьдчилан таамаглаж чадна гэсэн үг хараахан биш. Үүнд хоёр шалтгаан байна. Нэгд, таамаглах бололцоо маань квант механикийн тодорхойгүйн зарчмаар хязгаарлагдана, хоёрд таамаглах тал дээр бид юу ч хийж чадахгүй. Амьдрал дээр хоёрдахь хязгаарлалт эхнийхээс хүчтэй нь үнэн. Хоёрдахь хязгаарлалт хэрэв маш энгийн тохиолдлуудыг үл тооцвол бид онолыг тайлбарладаг тэгшитгэлүүдийн нарийн тодорхой шийдийг олж чадахгүйтэй холбоотой. (Бид таталцлын тухай Ньютоны онол дахь гурван биеийн хөдөлгөөний тэгшитгэлийг ч нарийн бодож чадахгүй болохоор биеийн тоо нэмэгдэх, онол ээдрээтэй болоход хүндрэлүүд бүр ч нэмэгдэнэ.) Тун онцгойгоос бусад бүх нөхцөлд бодисын үйлдлийг жолооддог хуулиудыг бид мэддэг болсон. Тухайлбал хими, биологийн үндэс болдог хамгийн чухал хуулиудыг бид мэддэг билээ. Гэлээ ч эдгээр шинжлэх ухааныг шийдэгдсэн асуудлын тоонд оруулахгүй нь мэдээж. Математик тэгшитгэлийн үндсэн дээр хүний үйлдлийг таамаглаж хэлэх тал дээр бараг ямарч амжилт бид одоохондоо олоогүй байна! Ингэхлээр үндсэн гол хуулиудын бүрэн системийг олсон ч бодит нарийн ээдрээтэй нөхцлүүд дэх бололцоот үр дүнг амжилттай таамаглахад тус болох шинэ сайн аргуудыг боловсруулах зорилт олон жилийн турш оюун ухааны маань дуудлага байх болно. Бүрэн, зөрчилгүй нэгдмэл онол бол зөвхөн анхны алхам бөгөөд бидний зорилго бол эргэн тойрондоо болж байгаа бүхнийг, өөрсдийнхөө оршин байгааг бүрэн ойлгох явдал юм.
Арван нэгдүгээр бүлэг
Дүгнэлт
Бид төөрчихсөн нэгэн ертөнцөд амьдарч байна. Эргэн тойрондоо харж байгаа зүйлсээ ойлгохыг хүсэхдээ бид орчлон ертөнцийн мөн чанар юу вэ? түүний аль хэсэгт бид оршиж байна, тэр хаанаас, бид хаанаас үүссэн бэ? яагаад бүх юм энэ байгаараа байна вэ? хэмээн асуудаг.
Эдгээр асуултанд хариу болгож "ертөнцийн тухай ямар нэг дүр зургийг" бид бүтээдэг. Тэрхүү дүр зураг нь хавтгай дэлхийг өөр дээрээ тээсэн яст мэлхийн цамхаг ч эсвэл утасны онол ч байж болно. Хоёулаа л орчлон ертөнцийн тухай онол. Гэхдээ хоёрдахь нь эхнийхээсээ илүү математик шинжтэй, нарийн тодорхой байдаг. Эдгээр онолын аль нь ч ажиглалтаар батлагдаагүй бөгөөд дэлхийг маань нуруун дээрээ тээсэн аварга том яст мэлхийг хэн ч, хэзээ ч олж хараагүй боловч ер бусын утсыг ч хэн ч, хэзээ ч хараагүй бус уу. Гэлээ ч яст мэлхийн загвар хүмүүс ертөнцийн хөвөө хязгаарыг даван ойчих боломжийг урьдчилан хэлдэг учраас шинжлэх ухааны сайн онол байж чадахгүй юм. Бермудын Гурвалжинд орсон хүмүүс алга болдогийг үүгээр тайлбарлахгүй юм бол ийм боломж туршилтаар батлагдаагүй байгаа!
Орчлон ертөнцийг тайлбарлах хамгийн анхны оролдлогууд байгалийн үзэгдэл, үйл явдлыг яг хүнтэй адил, урьдчилан таамаглагдахгүй байдлаар үйлддэг, хүн шиг сэтгэл хөдлөлтэй эзэн савдагууд удирддаг гэсэн төсөөлөл дээр үндэслэж байлаа. Тэдгээр эзэн савдаг нь уул, ус мэт байгалийн юмс үзэгдлийн төдийгүй нар, сар мэт тэнгэрийн эрхэсийн эзэн байдаг аж. Хөрсний шим, жилийн дөрвөн улирлын солигдолтыг хангахын тулд тэднийг аргадаж, тэдэнд талархах ёстой. Гэвч яваандаа хүмүүс тодорхой зүй тогтлуудыг ажиглан мэдэх учиртай байжээ. Нарны бурханд өргөл өргөж байна уу, үгүй юу гэдгээс үл хамааран нар ямагт дорноос мандан өрнө зүг шингэж байв. Хойчийг нь маш тодорхойгоор урьдчилан хэлж болох тун тодорхой замаар нар, сар, гарагууд огторгуйд аялан байлаа. Жошвагийн төлөө нар зогссон гэх мэтийн үлгэр домгийг үл хэрэгслээ ч нар, сар хоёр нь эзэн савдагтай хэвээр үлдэж болно, гэхдээ тэр эзэн савдагууд хатуу чанд хуулинд ямарч гажилтгүйгээр илт захирагдаж байжээ.
Зүй тогтол, хуулиудыг эхэндээ зөвхөн одон орон болон бусад хэдхэн тохиолдолд илрүүлж байж. Гэхдээ соёл иргэншил хөгжихийн хэрээр ялангуяа сүүлийн гурван зуун жилийн дотор шинэ, шинэ зүй тогтол хуулиудыг нээсэн юм. Эдгээр хуулийг амжилттай хэрэглэсэн нь ХIХ зууны эхэнд Лаплас шинжлэх ухааны детерминизмыг дэвшүүлэхэд өөрөөр хэлбэл орчлон ертөнц яаж өөрчлөгдөхийг цаг хугацааны аль нэг агшин дахь төлөвөөр нь нарийн тодорхойлох хуулиудын систем байх ёстой гэсэн саналыг дэвшүүлэхэд хүргэсэн билээ.
Детерминизмийн тухай Лапласын санаа хоёр шалтгааны улмаас бүрэн биш байлаа. Түүнд хуулиудыг хэрхэн сонгох талаар юу ч өгүүлээгүйгээс гадна орчлон ертөнцийн анхны төлөв ямар байхыг огтхон ч дурдаагүй юм. Аль алийг нь Бурхан шийдэх эрхтэй болдог. Орчлон ертөнцийн эхлэл ямар байхыг, тэрээр ямар хуульд захирагдахыг Бурхан шийдсэн байж болох ч орчлон ертөнц үүсэхтэй зэрэг түүний оролцоо зогссон ажээ. XIX зууны шинжлэх ухаанд ойлгомжгүй байсан тэр талбарууд үнэндээ Бурханы мэдэлд үлдсэн байна.
Өнөөдөр бид детерминизмийн тухай Лапласын мөрөөдөл дор хаяж түүний ойлгосон утгаар биелэхгүй гэдгийг мэддэг боллоо. Квант механикийн тодорхойгуйн зарчмаар хэмжигдэхүүний зарим хосыг жишээ нь бөөмийн байрлал, хурд хоёрыг нэгэн зэрэг туйлын нарийн урьдчилан хэлэх боломжгүй.
Энэ нөхцөл байдлыг квант механик нь бөөмсийг тун тодорхой байрлал, хурдгүй, гэхдээ долгион байдлаар төсөөлөх квантын онолын бүхэл бүтэн ангиар дамжуулан авч үздэг. Долгион яваандаа өөрчлөгдөх хуулийг заадаг гэдэг утгаараа квантын онолууд детерминист юм. Иймд цаг хугацааны нэг агшин дахь долгионы шинжүүдийг мэдвэл цаг хугацааны дурын өөр агшинд тэд ямар байхыг бид тооцож чадна. Үл таамаглагдахуйн болон санамсаргүйн элемент хоёр нь бөөмсийн байрлал, хурдны тухай төсөөлөлөөр долгионыг тайлбарлах гэж оролдоход л үүсдэг. Гэхдээ бөөмсийн байрлал ч, хурд ч байдаггүй, харин гагцхүү долгионууд л оршин байдаг байж магадгүй учраас бид үүн дээр л алдаж байж болох. Алдаа чухамдаа бид долгионы тухай ойлголтыг байрлал, хурдны тухай, үл тохирох байдал үүсгэдэг, үл таамаглагдах шинжийн шалтгаан болдог бүүр түүрхэн төсөөлөлдөө хүчээр тааруулахыг оролддогт байна.
Ийм шалтгааны улмаас шинжлэх ухааны зорилтыг тодорхойгүйн зарчмын зөвшөөрдөг хязгаарлалтын хүрээнд үйл явдлыг урьдчилан хэлж чадах хуулиудыг олох явдал хэмээн өөрчлөн томъёолсон юм. Гэвч, орчлон ертөнцийн анхны төлөв, хуулиудын цуглуулга яаж, яах гэж бүрэлдсэн бэ? гэсэн асуултууд хариултгүй хэвээр үлджээ.
Оршин байгаа дөрвөн төрөл хүчнээс хамгийн сул нь хэдий ч чухам таталцлын үйлчлэлээр орчлон ертөнцийн том-хэмжээний бүтэц бүрэлдсэн тул энэ номонд би таталцалыг захирдаг хуулиудыг онцлон авч үзлээ. Таталцлын хуулиуд нь орчлон ертөнц цаг хугацаанд өөрчлөгддөггүй гэж саяханыг хүртэл баримтлаж байсан үзэлтэй таардаггүй юм. Учир нь таталцлын хүчнүүд үргэлж татах хүч байдаг гэдгээс орчлон ертөнц нэг бол тэлнэ, үгүй бол хумигдана гэдэг нь мөрдөн гардаг билээ. Харьцангуйн ерөнхий онолоор өнгөрсөн үед төгсгөлгүй нягттай төлөв, цаг хугацааг тоолох эхлэл болсон их тэсрэлт байх ёстой. Иймд хэрэв бүх орчлон ертөнц эргэн хумигдах бол ирээдүйд төгсгөлгүй нягттай бас нэг төлөв, цаг хугацааны урсгалын төгсгөл болох их хаагдалт байх ёстой. Орчлон ертөнц эргэн хумигдахгүй байсан ч хумилтын үр дүнд хар нүхнүүдийг үүсгэдэг тус тусдаа бүх мужид онцгой цэгүүд мөн л үүснэ. Эдгээр онцгой цэг нь хар нүхэнд унах хэн бүхний хувьд цаг хугацааны төгсгөл болно. Их тэсрэлт болон бусад онцгой цэгт бүх хууль алдагдах болохоор онцгой цэг дээр юу болох, орчлон ертөнцийн эхлэл ямар байхыг сонгох бүрэн эрх Бурханы мэдэлд хадгалагдан үлдэнэ.
Квант механикийг харьцангуйн ерөнхий онолтой нэгтгэх үед магадгүй өнөө болтол нээгдээгүй байсан шинэ боломж илэрдэг. Орон зай, цаг хугацаа хоёр хамтдаа онцгой цэг, хил хязгаар үгүй дэлхийн гадаргыг санагдуулам, тэгэхдээ арай олон хэмжээстэй, дөрвөн хэмжээст төгсгөлөг орон зайг үүсгэнэ. Ийм хандлага орчлон ертөнцийн ажиглагдах олон шинжийг жишээлбэл, том-хэмжээн дэх нэгэн ижил байдлыг нь, мөн түүнчлэн бага-хэмжээн дэх галактик, одод, тэр бүү хэл хүн төрөлхтөн гэх мэт ялгааг нь тайлбарлаж чадах бололтой. Энэ хандлагын ачаар бидэнд ажиглагдах цаг хугацааны чигүүд оршин байгааг ч тайлбарлаж болохоор байна. Гэхдээ орчлон ертөнц бив битүү, онцгой цэг ч үгүй, хил хязгаар ч үгүй бол эндээс Бүтээгч хэмээгдэгч Бурханы үүргийн тухай тун ноцтой дүгнэлт урган гарна. "Орчлон ертөнцийг бүтээж байхдаа Бурхан хичнээн сонголттой байсан бол?" гэсэн асуултыг Эйнштейн нэгэнтээ тавьсан юм. Хэрэв хил хязгаар байхгүй гэдэг таамаглал үнэн бол Бурханд анхны нөхцлийг сонгох ямарч эрх байгаагүй. Орчлон ертөнцийг захирдаг хуулиудыг сонгох эрх л түүнд үлдсэн байх. Гэхдээ тэдгээр нь тийм олон байгаагүй, зөвхөн нэг эсвэл хэдхэн бүрэн нэгдмэл онол жишээ нь, орчлон ертөнцийн хуулийг судалж, Бурханы мөн чанарын тухай асуудлыг тавьж чадах хүн төрөлхтөн мэтийн нарийн нийлмэл бүтэц оршин байх боломжийг олгох, зөрчилгүй, нэгэн төрөл бус утасны онол оршин байх боломжтой. Зөвхөн нэг нэгдмэл онол боломжтой байсан ч энэ нь дүрэм, тэгшитгэлийн цуглуулга байна. Гэхдээ юу эдгээр тэгшитгэлийг амьдруулж, тэднээр тодорхойлогдох орчлон ертөнцийг юу бий болгов? Шинжлэх ухааны жирийн зам болох математик загварыг байгуулах нь тухайн загвараар тайлбарлаж болох орчлон ертөнц яагаад оршин байх ёстой вэ гэдэг асуултанд хариу өгч чадахгүй. Яагаад орчлон ертөнц оршин байхуйн бүх оролдлогыг хийдэг вэ? Нэгдмэл онол өөрөө өөрийнхөө шалтгаан байхаар тийм хүч чадалтай гэж үү? Эсвэл түүнд Бүтээгч хэрэгтэй юу?, хэрэв хэрэгтэй бол тэрээр орчлон ертөнцөд ямар нэг өөр нөлөө үзүүлэх үү? Гэтэл түүнийг бүтээгч нь хэн бэ? Одоогоор ихэнх эрдэмтэд орчлон ертөнц гэж юу вэ гэдгийг тайлбарлах шинэ онолуудыг боловсруулахад ихээхэн хүч чармайлт гаргаж байгаа учраас өөрсдөөсөө орчлон ертөнц яагаад оршин буйг асуух завгүй байна. Яагаад гэсэн асуулт тавих ажилтай философичид ч шинжлэх ухааны онолын хөгжлийг гүйцэж чадахгүй байна. XVIII зуунд философичид шинжлэх ухааныг оролцуулаад хүний мэдлэгийн бүх хүрээг үйл ажиллагааныхаа талбар хэмээн үзэж, орчлон ертөнцөд эхлэл байсан уу? гэх маягийн асуудлуудыг хэлэлцэж байсан юм. Гэвч XIX, XX зуунд шинжлэх ухааны тооцоо, математик аппарат философчдод, ер нь мэрэгжлийн бус хэн бүхэнд хэтэрхий төвөгтэй болов. Философичид үйл ажиллагааныхаа хүрээг улам явцууруулахад хүрч, энэ талаар манай зууны хамгийн алдартай философич Витгенштейн "Философид одоогоор үлдсэн цор ганц зүйл нь хэлний задлан шинжилгээ" хэмээн хэлжээ. Аристотелиос Кант хүртэл агуу их уламжлалтай философийн хувьд энэ нь юутай гутамшиг!
Гэхдээ хэрэв бүрэн онолыг үнэхээр нээвэл яваандаа түүний үндсэн зарчмууд зөвхөн хэдхэн мэрэгжилтэнд төдийгүй хүн бүрт ойлгомжтой болно. Тэгвэл бид бүгдээрээ, философичид, эрдэмтэд, жирийн эгэл хүмүүс хүртэл яагаад бид оршиж байна, яагаад орчлон ертөнц оршин байна вэ гэсэн асуудлыг хэлэлцэж чадна. Эдгээр асуултын хариуг олбол энэ нь хүний оюун ухааны жинхэнэ ялгуусан ялалт болно. Учир нь тэр үед бид Бурханы санааг ойлгох биз ээ.
Альберт Эйнштейн
Цөмийн зэвсэг дээр үндэслэсэн улстөрийн бодлоготой холбоотой байснаараа Эйнштейн алдартай. Нөхцөл байдлыг буурьтай авч үзэхийг Нэгдсэн Улсад ухуулан сурталчилж Ерөнхийлөгч Рузвельтэд бичсэн алдарт захианд тэрээр гарын үсэг зурж, дайны дараа цөмийн дайныг арилгахын төлөө хүчин зүтгэл гаргаж байв. Энэ бүхэн нь улстөрийн амьдралд татагдан орсон эрдэмтний үйл ажиллагааны салшгүй нэгэн хэсэг байсан юм. Эйнштейний амьдрал түүний өөрийнх хэлсэнээр "улс төрийн бодлого, тэгшитгэл хоёрын хооронд хуваагдсан" байлаа.
Улс төрийн эхэн үеийн ажиллагаа нь түүнийг Берлинд профессор байсан, Дэлхийн Нэгдүгээр Дайны үед эхэлжээ. Хүний амийг хий дэмий сүйтгэж байгаад дургүйцэхдээ тэрээр дайны эсрэг жагсаалд хүртэл нийлэв. Цэргийн албанаас татгалзсан хүмүүсийг олны зүгээс сайшаах, дайныг үл дагах эрхийг хамгаалж хэлсэн үг нь түүнд алдар нэр авчирсангүй. Дайны дараа Эйнштейн хүчин чармайлтаа талууд эвсэх, олон улсын харилцааг сайжруулах асуудал руу хандуулсан байна. Иймэрхүү үйл ажиллагаа Эйнштейний нэр алдарт бас тус болоогүй бөгөөд хэсэг хугацааны дараа Нэгдсэн улсад зочилж, лекц уншихад нь ч хэцүү болжээ. Эйнштейний амьдралын өөр нэг чухал үйл хэрэг нь сионизм байлаа. Гарлынхаа хувьд еврей байсан ч Эйнштейн Бурханы тухай библийн санааг үгүйсгэсэн юм. Гэхдээ Дэлхийн нэгдүгээр дайны өмнө нь ч, дараа нь ч Семитизмийн эсрэг өсөн нэмэгдэж байсан түрэлтийн улмаас Эйнштейн өөрийгөө еврейн нийтлэгтэй ижилсүүлэхэд хүрч, сионизмын талыг бүрэн баримтлагч болон хувирсан билээ. Нэр хүнд нь хэд хэдэн удаа унасан ч Эйнштейн үзэл бодлоо чөлөөтэй илэрхийлсээр байлаа. Түүний онолыг дайрч давшилж эхэлсэн төдийгүй Эйнштейний эсрэг байгууллага ч бий болов. Нэг хүн Эйнштейнийг хүн амины хэрэгт гүтгэж, шүүхэд өгч байсан (бөгөөд зургаан доллараар торгуулж байжээ). "Эйнштейний эсрэг зуун зохиогч" гэсэн ном хэвлэгдэн гарахад ч Эйнштейн тайван байж "хэрвээ миний буруу байсан бол нэг л байхад хангалттай" гэж хэлж байлаа.
1933 онд Гитлер засгийн эрхэнд гарав. Энэ үед Америкт байсан Эйнштейн Германд эргэж очихгүй гэдгээ зарласан юм. Нацистын цэргүүд гэрийг нь бүсэлж, банкин дахь дансыг нь улсын болгох тэр үед берлины нэгэн сонин тэргүүн нүүрээ "Сайхан мэдээ-Эйнштейн эргэж ирэхгүй нь" гэж гарчигласан байлаа. Нацистын аюул заналтай учирсан Эйнштейн ямарч дайныг эсэргүүцэх үзлээсээ хөндийрсөн төдийгүй атомын бөмбөгийг Германы эрдэмтэд бүтээчих вий гэдгээс эмээж, Нэгдсэн Улсад өөрийн гэсэн бөмбөг боловсруулахыг санал болгожээ. Гэхдээ атомын анхны бөмбөг тэсрэхээс бүр өмнө тэрээр цөмийн дайны аюул заналыг олонд сэрэмжлүүлж, цөмийн зэвсгийн олон улсын хяналт тогтоохыг санал болгож байсан юм. Амьдралынхаа туршид гаргасан, энхтайвныг тогтоох гэсэн чармайлт нь төдий л үр дүн өгөөгүй бөгөөд бүх тохиолдолд түүнд нэр алдар авчирч байгаагүй болтой. Гэхдээ сионизмыг хамгаалж олны өмнө үг хэлж байсан нь Израйлын ерөнхийлөгч болохыг түүнд санал болгосон 1952 онд зохих ёсоор үнэлэгдсэн ажээ. Улстөрд өөрийгөө хэтэрхий балчирдана гэж боддогоо хэлээд энэ саналаас татгалзсан байдаг. Гэвч цаад шалтгаан нь өөр байсан болтой, түүнээс ахин эш татъя: "Миний хувьд хамгийн чухал нь тэгшитгэл, яагаад гэвэл улстөрийн бодлого одоо л хэрэгтэй, харин тэгшитгэл бол мөнхийн юм".
Галилео Галилей
Орчин үеийн шинжлэх ухаан үүсэхэд Галилей өөр хэн нэгэн хүнээс илүү үүрэгтэй байсан байж магадгүй. Католик Сүмийнхэнтэй хийсэн алдарт маргаан нь Галилейн философид гол байр эзэлдэг юм, учир нь тэрээр ертөнц хэрхэн тогтсоныг ойлгох найдвар хүмүүст байгаагаас гадна үүнийг бодит ертөнцөө ажиглан хэрэгжүүлж болно гэдгийг зарласан анхны хүмүүсийн нэг байлаа. Галилей бүр анхнаасаа Коперникийн (гарагууд нарыг тойрон эргэдэг тухай) онолд итгэж байсан авч баталгааг нь олсон үедээ л түүнийг ил цагаан баримтлах болсон байна. Коперникийн онолд зориулсан ажлуудаа Галилей (хүлээн зөвшөөрөгдсөн академик латин хэлээр биш) итали хэлээр бичсэн ч удалгүй түүний үзэл баримтлал хилийн чинад дахь их сургуулиудад түгэн дэлгэрсэн ажээ. Энэ нь Аристотелийн сургаалыг баримтлаж, Галилейн эсрэг нэгдсэн хүмүүст таалагдаагүй юм. Тэд Коперникийн сургаалыг хориглуулахын тулд Католик Сүмийнхийг бүх аргаараа ятгаж байлаа. Үүнд сэтгэл нь дэнсэлсэн Галилей сүмийн мяндагтангуудтай зөвлөлдөх гэж Ром руу морджээ. Библи бол шинжлэх ухааны онолын талаар ямар нэг зүйл хэлэхэд зориулагдаагүй бөгөөд эрүүл ухаантай зөрчилдөж байгаа тэр хэсгүүдийг нь ёгтлол гэж хүлээн авах хэрэгтэйг тэрээр санал болгосон аж. Гэтэл сүм хийдийнхэн Протестантуудтай хийх тэмцэлд нь саад болох хэрүүл шуугианаас болгоомжилж залхаах арга хэмжээ авсан байна. Коперникийн сургаал "худал, алдаатай" болохыг 1616 онд зарлаж, харин Галилейг энэ сургаалыг "баримталсан эсвэл хамгаалсан" үг хэлэхийг насан туршид нь хориглосон зарлиг гаргав. Галилей бууж өглөө.
Галилейн хуучин андын нэг нь 1623 онд Ромын Пап болсон байна. Галилей тэр даруй 1616 оны зарлигыг хүчингүй болгуулахыг оролдож эхэлжээ. Тэр нь бүтэлгүйтсэн боловч аль нэг талыг баримтлаагүй байх, мөн түүнчлэн бүхнийг чадах Бурханы чадварыг хазаарлах эрхгүй хүмүүний ухаан санаанд оромгүй элдэв аргаар ямар ч үйлийг Бурхан хийж чадах учраас ертөнц хэрхэн бүтсэнийг хүмүүс хэзээ ч ойлгохгүй хэмээн дүгнэсэн байх гэсэн хоёр болзолтойгоор Аристотелийн онолыг ч, Коперникийн онолыг ч авч үзсэн ном бичих зөвшөөрлийг авсан байна. "Дэлхийн тухай хоёр гол тогтолцооны талаарх харилцан яриа" хэмээх ном нь бэлэн болж, хяналт шалгалтын бүрэн дэмжсэнээр 1632 онд хэвлэгдсэн бөгөөд тэр даруйдаа Европ даяар уранзохиол, философийн сод бүтээл гэж үнэлэгдсэн билээ. Гэвч энэ ном Коперникийн онолыг итгүүлэх тулгуур болон ойлгогдож байгааг Пап удалгүй ухаараад түүнийг хэвлүүлэхийг зөвшөөрсөндөө харамссан ажээ. Хяналт шалгалтын албан ёсны соёрхол байсан ч гэлээ Галилей 1616 оны зарлигийг ямартаа ч зөрчсөн хэмээн Пап зарлав. Тэрээр Галилейг католик шашны залхаан шүүх газарт хүргүүлж, насан туршдаа гэрийн хорионд байх, олны өмнө Коперникийн сургаалаас няцахаар шийтгүүлсэн юм. Галилей дахин бууж өглөө.
Галилей үнэнч католик хэвээр үлдсэн боловч шинжлэх ухааны үл хамаарах шинжид итгэх итгэлээсээ няцаагүй юм. 1642 онд насан эцэслэхээсээ дөрвөн жилийн өмнө гэрийн хорионд байхдаа тэрээр Голландын хэвлэлийн газарт хоёрдахь том бүтээлийнхээ гар бичмэлийг нууцаар дамжуулжээ. Коперникийг дэмжсэн бүтээлээс нь илүү гарсан гэж тооцогддог "Шинэ хоёр шинжлэх ухаан" хэмээх энэхүү номонд орчин үеийн физикийн үр хөврөл агуулагдаж байлаа.
Исаак Ньютон
Исаак Ньютон найрсаг хүн байгаагүй юм. Бусад эрдэмтэдтэй муухай харьцдаг байснаараа ихэд алдаршсан тэрээр амьдралынхаа сүүлийн жилүүдийг халуун маргаанд зориулсан билээ. Физикийн талаар урьд өмнө бичигдэж байсан номнуудаас хамгийн их нөлөөг үзүүлсэн "Математик зарчмууд" ном нь хэвлэгдсэний дараа Ньютоны нийгмийн нэр хүнд огцом дээшилсэн байна. Тэрээр Вангийн нийгэмлэгийн ерөнхийлөгчөөр сонгогдон, тайжийн цолоор шагнуулсан анхны эрдэмтэн болсон юм.
Удалгүй өмнө нь "Зарчмууд" номонд шаардлагатай баримт мэдээг өөрт нь нийлүүлж байсан ч түүний хүссэн мэдээллийг хожим нуун дардаг болсон Вангийн одон орон судлаач Жон Флемстидтэй тэрээр муудалцжээ. Ньютон тухайн байдлыг тэсвэрлээгүй учраас өерөө өөрийгөө Одон Орон Судлалын Вангийн хүрээлэнгийн удирдлагад томилж, дараагаар нь мэдээллүүдээ түргэн хэвлүүлэхийг оролдож эхэлсэн байна. Улмаар Флэмстидийн ажлуудыг гартаа оруулсан агаад түүнээ хэвлүүлэх талаар Флэмстидийн заналт дайсан Эдмонд Галлтай тохиролцож чаджээ, Гэвч Флэмстид хэргийг шүүхэд шилжүүлж, шүүх хулгайлагдсан бүтээлийг нийтэд түгээхийг хориглон асуудлыг Флэмстидэд ашигтайгаар шийдэв.Энэ шийдвэр Ньютоныг ихэд хилэгнүүлж, Флэмстидээс хариугаа авахын тулд "Зарчмууд"-ын хожуу үеийн хэвлэлүүдээс Флэмстидэд хамаатай бүх эшлэлийг шат дараалан авч хаясан байна.
Бүр ноцтой хэрүүл Ньютон, Германы философич Готтфрид Лейбниц хоёрын дунд дэгдэв. Орчин үеийн физикийн ихэнх хэсгийн үндсийг бүрдүүлдэг дифференциаль тоолол хэмээх математикийн салбарыг Лейбниц, Ньютон хоёр бие биенээсээ үл хамааран боловсруулжээ. Ньютон дифференциаль тооллыг Лейбницээс өмнө нээсэн ч тэрээр ажлаа түүнээс хожуу хэвлүүлсэн байдаг. Хэн нь анхдагч бэ гэсэн шалтгаанаар агуу их хэрүүл маргаан аслаа. Эрдэмтэд хоёр сөргөлдөгчийн аль алинийг нь шаргуу хамгаалж байв. Ньютоныг хамгаалсан бүх өгүүллийг тэр өөрөө бичиж нөхдийнхөө нэрээр хэвлүүлдэг байсан нь хачирхалтай! Хэрүүл даамжирч, Лейбниц зөрчлийг шийдвэрлэхийг хүсэн Вангийн нийгэмлэгт хандаж алдаа гаргалаа. Ньютон нийгэмлэгийн ерөнхийлөгч хувьдаа бүхэлдээ өөрийнх нь нөхдөөс санамсаргүй бүрдсэн "шударга" комисст хэргийг шүүн үзэхийг даатгажээ! Гэвч ингээд зогссонгүй. Ньютон дараа нь комиссын тайланг өөрөө бичсэн ба ийм замаар Лейбницийг зохиолын хулгайд албан ёсоор буруутган, тайланг хэвлүүлэхийг нийгэмлэгт даалган үлдээсэн аж. Өөрт нь бас л хангалтгүй санагдсан учраас Ньютон Вангийн нийгэмлэгийн ээлжит тайланд нэргүй тойм бичсэн байна. "Лейбницийн зүрхийг урж" маш их ханамж авсан хэмээн Лейбницийг нас барсаны дараа Ньютон мэдэгдсэн гэлцдэг.
Хоёр удаагийн ном хаялцаан өнгөрөөхдөө Ньютон Кембрижийг ч, тэнхимээ ч орхисон байлаа. Тэрээр эхэндээ Кембрижийн их сургуульд, дараа нь парламентад католикийн эсрэг бодлогод идэвхтэй оролцож байсан бөгөөд үүнийхээ төлөө Вангийн алтан санг хадгалагчийн орлого ихтэй албан тушаалд томилогдсон юм. Энд тэрээр хуурамч мөнгө үйлдэгчтэй тэмцэх томоохон хэмжээний кампанит ажил амжилттай явуулж, тэр бүү хэл хэд хэдэн хүнийг дүүжлүүр рүү илгээн өөрийн хорон, муу санааныхаа нийгэмч шинжийн илүү зөв хэрэглээг олсон ажээ.
Нэр томъёоны тайлбар
аннигиляци: бөөм, түүний эсрэг бөөм хоёр мөргөлдөн харилцан бие биенээ үгүй хийх үйл явц.
атом: тун өчүүхэн (протон, нейтроноос бүтсэн) цөм, түүнийг тойрон эргэх электронуудаас тогтох, жирийн бодисын үндсэн нэгж.
бичил-долгионы дэвсгэр цацраг(microwave background radiation): эртний халуун орчлон ертөнцийн (реликтор гэгдэх) гэрэлтэлтээс үүссэн цацраг. Тэр нь одоо гэрлийн төлөвтэй биш, харин бичил-долгионы байдалтай болсон тийм их улаан шилжилттэй байгаа юм.
бөөм/долгионы дуализм: бөөм долгион хооронд ялгаа байхгүй бөгөөд бөөмс заримдаа долгион шиг, харин долгионууд заримдаа бөөмс шиг байдаг гэж үздэг, квант механикийн үндэс болдог төсөөлөл.
бөөм хурдасгуур: хөдөлж байгаа цэнэгтэй бөөмсийг цахилгаан-соронзонг ашиглан энергийг нь алгуур нэмэн хурдлуулдаг төхөөрөмж.
виртуаль бөөм: квант механикт бол шууд бүртгэх боломжгүй, гэхдээ оршин байгаа нь хэмжилтэнд өртдөг нөлөөнүүдээрээ батлагддаг бөөм.
гамма (γ) цацраг: радио идэвхт задралаар юмуу эгэл бөөмсийн харилцан мөргөлдөөнөөр үүсдэг, долгионы урт нь маш бага цахилгаан-соронзон цацраг.
геодезийн: хоёр цэг хоорондын хамгийн богино (эсвэл хамгийн урт) зам.
гэрлийн конус: тухайн үйл явдлыг дамжин өнгөрсөн гэрлийн цацрагийн тархах боломжит чиглэлүүдийг заадаг орон-цаг дахь гадаргуу.
гэрлийн секунд (гэрлийн жил): нэг секундын (нэг жилийн) дотор гэрлийн туулах зай.
давтамж: долгионы хувьд энэ нь секунд дэх бүтэн мөчлөгүүдийн тоо юм.
долгионы урт: долгионы зэргэлдээ хоёр нуруу эсвэл зэргэлдээ хоёр хотгор хоорондын зай
Доплерийн эффект: долгионы давтамж нь түүний үүсгүүр, ажиглагч хөдлөх үед харилцан өөрчлөгдөх үзэгдэл.
жин: таталцлын оронгоор дамжин биетэд үйлчилдэг хүч. Биеийн жин биеийн масстайгаа пропорциональ, гэхдээ адил биш.
их нэгдлийн онол (ИНО): цахилгаан-соронзон, хүчтэй, сул харилцан үйлчлэлүүдийг нэгтгэсэн онол.
их нэгдлийн энерги: түүнээс давбал цахилгаан-соронзон, сул, хүчтэй харилцан үйлчлэлүүд таамаглалаар бол ялгаагүй болох ёстой энерги.
их тэсрэлт: орчлон ертөнцийн эхлэл дээрх онцгой цэг.
их хаагдалт: орчлон ертөнцийн төгсгөл дэх онцгой цэг.
квант: долгион ялгарч эсвэл шингэж болох хамгийн бага хувь хэсэг.
квант механик: Планкийн квант механикийн зарчим, Гейзенбергийн тодорхойгүйн зарчмын үндсэн дээр боловсрогдсон онол.
кварк: хүчтэй харилцан үйлчлэлд өртдөг (цэнэгтэй) эгэл бөөм. Протон, нейтрон тус бүр гурав гурван кваркаас тогтоно.
конфайнмент: өнгөт кварк, глюонууд нь адрон дотор барьцалдах, үл салах байдал.
координатууд: орон зай, цаг хугацаанд цэгийн байрлалыг тодорхойлдог тоонууд.
масс: биед хадгалагдах бодисын тоо. Биеийн инерцийн хэмжээ эсвэл хурдатгалыг эсэргүүцэх түвшин.
нейтрино: зөвхөн сул болон таталцлын харилдан үйлчлэлд өртдөг маш хөнгөн (массгүй байж болох) эгэл бөөм.
нейтрон: шинжээрээ протонтой маш төстэй, цэнэггүй бөөм. Нейтронууд ихэнх атомын цөмийн бүтцэд багтдаг бөөмсийн талаас илүүг нь бүрдүүлдэг.
нейтрон од: хоригийн зарчмаар түлхэлцсэн нейтронуудаас тогтсон хүйтэн од.
нүцгэн онцгой цэг: хар нүхээр хүрээлэгдээгүй орон-цагийн онцгой цэг.
онцгой цэг: орон-цагийн муруй төгсгөлгүй болдог орон-цаг дахь цэг.
онцгой цэгийн тухай теорем: тодорхой нөхцлүүдэд онцгой цэг байх ёстой, тухайлбал орчлон ертөнцийн эхлэлд онцгой цэг байх ёстой гэдгийг нотлодог теорем.
орон: цаг хугацааны нэг агшинд зөвхөн нэг цэг дээр оршдог бөөмөөс ялгаатай нь орон зай, цаг хугацаанд нилэнхүйд нь оршиж байгаа зүйл.
орон-цаг: цэг бүрт нь үйл явдал харгалздаг дөрвөн хэмжээст орон зай.
орон зайн хэмжээс: орон-цагийн орон зайн төстэй гурван хэмжээсийн аль нэг нь тодруулбал цаг хугацаанаас бусад дурын хэмжээс.
орчлон судлал: орчлон ертөнцийг бүхэл байдлаар нь судлахыг эрмэлздэг ухаан.
позитрон: электроны эсрэг (эерэг цэнэгтэй) эгэл бөөм.
протон: эерэг цэнэгтэй бөөм. Ихэнх атомын цөмийн бүтцэд ордог бүх бөөмийн бараг талыг нь протонууд бүрдүүлдэг.
пропорциональ шинж: "х нь у-тэй пропорциональ" гэдэг нь ү -ийг ямар нэг тоогоор үржүүлэхэд X мөн энэ тоогоор үржигдэнэ гэдгийг заадаг. "Х нь Ү-тэй урвуу пропорциональ" гэдэг нь Y-ийг ямар нэг тоогоор үржигдэх үед Х яг тэр тоонд хуваагдана гэдгийг илэрхийлдэг.
радио-идэвхт шинж: нэг төрлийн атомын цөм өөр болж аяндаа хувирах байдал.
сансрын тогтмол: орон-цагийг тэлэх хандлагатай болгохын тулд Эйнштейний оруулсан математикийн туслах хэмжигдэхүүн.
сансрын шалгуур: нүцгэн онцгой цэгүүдийг зөвшөөрч болохгүй гэсэн таамаглал.
соронзон орон: соронзон хүчийг үүсгэдэг орон. Энэ бол цахилгаан оронгийн хамт цахилгаан-соронзон оронгийн салшгүй хэсэг болдог орон.
спин: тэнхлэгээ тойрон эргэхтэй нь холбоотой, эгэл бөөмийн дотоод шинж.
спектр: долгион (жишээ нь цахилгаан-соронзон долгион) давтамжийн бүрдлээрээ задрах байдал.
сул хүч: мэдэгдэж байгаа дөрвөн хүчнээс сул шинжээрээ хоёр дахь нь. Маш богино радиус бүхий үйлчлэлтэй. Сул хүч бодисын бүх бөөмд үйлчилдэг ч хүчийг зөөгч бөөмст үйлчилдэггүй.
таталцлын хүч: их радиус бүхий үйлчлэлтэй, суурь дөрвөн хүчнээс хамгийн сул нь. Таталцлын хүч бодисын бүх бөөмд үйлчилдэг.
тогтонги төлөв: цаг хугацаанд өөрчлөгддөггүй төлөв. Тогтмол хурдтай эргэж байгаа бөмбөлөг тогтонги төлөвт ордог, учир нь эргэж байлаа ч гэсэн агшин бүрт тэрээр нэгэн ижил харагдана.
улаан шилжилт: биднээс холдож байгаа одны гэрэл Доплерийн эффект ёсоор улаарах байдал.
үйл явдал: орон зай, цаг хугацаан дахь байрлалаараа тодорхойлогддог, орон-цаг дахь цэг,
үйл явдлын хаяавч: хар нүхний хил хязгаар.
үнэмлэхүй тэг температур: температурып боломжит бүх утгаас хамгийн бага нь, үнэмлэхүй тэг үед бодис нь дулааны энергигүй байдаг.
фаз: долгионы хувьд цаг хугацааны тодорхой агшинд долгионы мөчлөг дэх цэгүүдийн байрлал. Нуруу, хотгорт эсвэл аль нэг зайд нэг оршин байгаа эсэхийн хэмжүүр.
фотон: гэрлийн квант.
хар нүх: маш хүчтэй таталцлаас нь болоод юу ч, тэр бүү хэл гэрэл ч түүнээс гарч чаддаггүй орон-цагийн муж.
харьцангуйн тусгай онол: шинжлэх ухааны хуулиуд чөлөөтэй хөдөлж буй бүх ажиглагчийн хувьд тэдний хурднаас үл хамааран ижил байх ёстой гэдэгт тулгуурладаг, Эйнштейний онол.
харьцангуйн ерөнхий онол: шинжлэх ухааны хуулиуд бүх ажиглагчийн хувьд тэд хэрхэн хөдөлж байгаагаас үл хамааран ижил байх ёстой гэсэн таамаглалыг үндэс болгодог, Эйнштейний бүтээсэн онол. Харьцангуйн ерөнхий онол таталцлын хүчийг дөрвөн хэмжээст орон-цагийн муруйлтаар тайлбарладаг.
хил хязгаар үгүйн нөхцөл: орчлон ертөнц төгсгөлөг, гэхдээ хил хязгаар (хуурмаг цаг хугацаанд) байхгүй гэдэг төсөөлөл.
хоригийн зарчим: 1/2 спинтэй ижил хоёр бөөм (тодорхойгүйн зарчмын олгодог хязгаар дотор) орон зайд ижил байрлал, ижил хурдыг нэгэн зэрэг авч чадахгүй гэдэг зарчим. Хурдатгал-ямар нэг биетийн хурдны өөрчлөгдөх хэмжээ.
хуурмаг цаг хугацаа: хуурмаг тоогоор хэмжигдэх цаг хугацаа.
"хүмүүн" зарчим: орчлон ертөнц өөр байсан бол бид түүнийг ажиглан энд байж чадахгүй байсан учраас түүнийг байгаагаар нь авч үзэх зарчим.
хүчтэй харилцан үйлчлэл: суурь дөрвөн хүчнээс хамгийнхүчтэй нь хэдий ч хамгийн богино зайд үйлчилдэг. Хүчтэй харилцан үйлчлэлийн ачаар кваркууд протон, нейтронуудын дотор баригдаж, харин протон, нейтронууд хамтдаа атомын цөмийг үүсгэдэг.
цагаан одой: хоригийн зарчмаар электронуудын хооронд түлхэлцлийн хүч үйлчилсэний ачаар тэнцвэрт төлөвт оршдог хүйтэн, тогтонги од.
цахилгаан цэнэг: бөөмийн нэг шинж, түүний ачаар бөөм ижил (эсвэл эсрэг) цэнэгтэй бусад бөөмөө түлхдэг (эсвэл татдаг).
цахилгаан-соронзон хүч: цахилгаан цэнэгтэй бөөм хооронд үүсдэг хүч. Суурь дөрвөн хүчнээс хүчтэйгээрээ хоёр дахь нь.
цахилгаан-сул нэгдлийн энерги: түүнээс давбал цахилгаан-соронзон болон сул харилцан үйлчлэлийн хооронд ялгаа үгүй болох энерги.
цөмийн нэгдэл: хоёр цөм харилцан мөргөлдөж, илүү хүнд нэг цөм болох үйл явц.
цөм: түүний доторх хүчтэй харилцан үйлчлэлд баригдсан протон, нейтронуудаас л тогтох атомын төв хэсэг.
Чандрасекарын хязгаар: хүйтэн тогтонги одны боломжит хамгийн бага масс, түүнээс давбал од хар нүх болж хумигдах ёстой.
эгэл бөөм: хуваагдахгүй гэж тооцогдох бөөм.
электрон: атомын дотор цөмийг тойрон эргэдэг сөрөг цэнэгтэй бөөм.
энерги хадгалагдах хууль: энерги (буюу массын эквивалент нь) үүсэхгүй, устахгүй гэж өгүүлдэг шинжлэх ухааны хууль.
эртний хар нүх: орчлон ертөнцийн хөгжлийн маш эртний шатанд үүссэн хар нүх.
эсрэг бөөм: бодисын бөөм тус бүрт тохирох эсрэг бөөм байдаг. Бөөм эсрэг бөөмтэйгөө мөргөлдөхдөө зөвхөн энерги үлдээж харилцан үгүй болдог.
.JPG)
+ comments + 1 comment
Миний онолтоай гайхалтай таарч байна шүү. Хэхэ.
Post a Comment