Стивэн Хокин ба Их нэгдлийн онол
2015 оны 3 сарын 30 [Уншсан тоо: 141561]

Стивэн Хокин хэмээх өнөө үеийн хамгийн алдартай эрдэмтнийг дэлхий даяараа мэднэ. Ярьж хөдөлж чаддаггүй, тэргэнцэр дээрээ хадаатай энэ тахир датуу эрдэмтний шинжлэх ухаанд олсон аугаа амжилтыг нь гэхээсээ ийм зэрэмдэг хүн яахаараа шинжлэх ухааны хүрээнд аугаад тооцогддог билээ гэдэг нь илүү сонирхол татдаг. Тэгээд ч түүний судалдаг сансар судлал, квант механик, харьцангуй онол, орчлонгийн үүсэл, хар нүх, их дэлбэрэлт болоод энэ бүхний математик тооцоолол нь хэр баргийн хүнд ойлгоход дэндүү хүнд.

Харин Хокин хэзээ ямар өвчин тусаад тахир датуу болов, эхнэр хүүхэд нь ямархуу улс байна, тэргэнцэртэй хүн яаж шинжлэх ухааны оройд гарав, яахаараа түүний бичсэн “Цагийн тухай товч түүх” нь богино хугацаанд 10 сая хувь борлогдов, ийм хүн эхнэрээ сольж болдог юм уу гэх мэтийн нэг талаас ахуйн шинжтэй боловч нөгөө талаас бараг л домог болсон яриа цуу нь хүмүүсийн сонирхлыг илүүтэй татдаг. Тиймдээ ч түүний амьдралаар сэдэвлэн бүтээсэн “Бүх юмны тухай онол” уран сайхны кино дэлхий даяар шуугиулж гол дүрд нь тоглосон Эдди Рэдмэйн Оскарын шилдэг жүжигчний шагнал хүртлээ.

Хокингийн амьдралыг түүний судалдаг шинжлэх ухаантай холбож үзэхгүйгээр энэ аугаа эрдэмтнийг ойлгоход бэрх. Ойлгуулна гэхээр ердийн хүмүүсийн төвшингөөс хэт дээшээ гарчихсан сэдэв. Германы зохиолч Хүбэрт Маниагийн бичсэн “Стивэн Хокин” хэмээх энэхүү хялбарчилсан бэсрэг зохиол Хокингийн амьдралын зэрэгцээ тэр чухам юу судлаад ямар нээлт хийсэн талаар маш товч мөртөө нэн хялбарчлан харуулж чаджээ. Бүтээлийн монгол орчуулгын редакторын хувьд энэ номонд төдийлөн тодорхой тайлбарлаагүй орчлонгийн үүслийн тухай, үүнийг гаргалгааг олох учиртай Их нэгдлийн онолын тухай чадахын хэрээр энд хялбарчлан тайлбарлах гэж мэрийлээ. Дэлгэрүүлбэл дуусашгүй их юм болно, гэхдээ редакторын зүгээс хаа хамаагүй хадуураагүй гэдэгтээ итгэж байна.

ХХ зууны эхэнд гарсан хоёр том нээлт бол нэг нь Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онол, нөгөө нь Макс Планкийн анхлан нээсэн квант механикийн онол юм. Харьцангуйн онол нь материйн асар томын тухай сургаал. Бүх орчлон хэрхэн үүссэн гэх мэт. Олон сая саяын тэрбумаар хэмжигдэх гэрлийн жилийн орон зай, цаг хугацааны мушгираан, орчлон оргүй хоосноос хэрхэн үүссэн гэх мэтээр явж өгнө. Гэтэл квантын онол бол материйн өчүүхэн жижгийн тухай сургаал. Биес молекулаас бүрдэнэ, тэр нь атомоос тогтоно. Атом нь электрон ба цөмөөс, цөм нь цаашаа протон, нейтроноос. Энэ нь цааш бөөмс, кварк гэх мэтээр задарсаар эцэст нь электрон болон бөөмсийн дотрох утаслагт тулж очлоо.  Ер нь орчлон дотогшоо болон гадагшаа хязгаартай юм уу?

Энэ хоёр онол хоорондоо таардаггүй биенээ үгүйсгэнэ. Тухайлбал сансрын хар нүхний тухай тайлбарт аль алин нь хэрэгтэй мөртөө биентэйгээ зөрчилддөг аж. Үүнийг шийдэхийн тулд физикчид олон жил уйгагүй зүтгэжээ. Ингэж Стандарт модель гэдгийг буй болгосон байна. Үүнд тайлбар хийхэд эхлээд хүчний тухай авч үзэх хэрэгтэй болно. Орчлонд дөрвөн янз хүч байдаг. Эхнийх нь таталцлын хүч. Дөрвөн хүч дотроо хамгийн сул нь мөртөө бүх орчлон чухам таталцлын хүч дээр тогтдог. Дээш шидсэн чулуу доош унадагаас эхлээд гаригс нарыг тойрон эргэлддэг тухай энэ онолыг дунд сургуулийн зургадугаар ангид үздэг. Ньютоны толгой дээр алим унасан гэх домгийг санацгаая. Дараагийнх нь цахилгаан соронзон хүч. Электрон урсгал нь соронзон орон үүсгэдэгийг XIX зууны эхээр нээжээ. Дараа нь Майкл Фрадай цахилгаан мотор хийсэн. Атом молекулын байгууламж, химийн урвал, цаашилбал гэрлийн болон дулааны урвал зэрэг нь энд хамаарна. Цахилгаан соронзон хүчний тухай дунд сургуулийн долоо наймдугаар ангид заадаг. Үүний дараахи нь харилцан үйлчлэлийн хүчтэй хүч. Энэ бол атомын дотрох цөмийг тогтоон барьж байдаг хүч юм. Үүний учрыг олсноор цөмийн задаргаа явуулж Хирошимад бөмбөг дэлбэлж, Чернобылд осол гаргаж, Францад нийт эрчим хүчнийхээ 80 хувийг гаргаж авч байна. Энэ хүчийн тухай анхдагч ойлголтыг дунд сургуулийн найм ес дүгээр ангид үздэг. Дөрөв дахь нь харилцан үйлчлэлийн сул хүч болой. Сул гэж нэрлээд байгаа болохоос таталцлын хүчээс хамаагүй хүчтэй. Гагцхүү арвын хасах 18 метр гэсэн маш өчүүхэн зайд үйлчлэнэ. Энэ нь цөмийн бэтта-задралыг хариуцдаг. Энэ тухай дунд сургуулийн арав дугаар ангид цухас заадаг.

Жараад оны үед эрдэмтэд эдгээр хүчүүдийн харилцан үйлчлэлийг олох Стандарт модель олжээ. Дөрвөн хүчийн гурвынх нь нийтлэгийг олсон байна. Түүхэн дахь хамгийн аугаа физикчийн нэг гэгддэг Пакистаны Абдул Салам үүнийг нээсэн юм. Үүнийг Их нэгдлийн онол (англиар Grand Unified Theory буюу  GUT гэж товчлоно) гэж нэрлэдэг. 

Юу яриад байгаагаа төсөөлөхийн тулд нэг тайлбар хийе. Орчлонгийн нийт насыг 50 тэрбум жил гэж тогтоожээ. Одоогоос 13,8 тэрбум жилийн өмнө манай орчлон үүсч. Тэр үед орон зай, цаг хугацаа гэж байгаагүй. Орчлон оргүй хоосноос үүсч. Үүнийг Их тэсрэлт гэдэг. Арвын гучин хоёр зэрэгт кельвиний градус халуун байсан аж. Энэ нь 10-ын араас 32 тэг тавьсантай тэнцүү хэм халуун гэсэн үг. Бүх орчлон Их тэсрэлтээр ердөө секундын дотор хязгааргүй орон зай болон массыг үүсгэн цаг хугацааг буй болгож. Мөнөөх дөрвөн хүч нь эхлээд нэг байж. Тэсрэлт үүссэнээс арвын хасах дөчин гурван секундэд хүчүүд салж эхэлсэн байна. Энэ нь нэг секундийг 43 тэгтэй тоонд хуваасан шиг асар ахар хугацаа шүү. Салам энэ агшин дахь цахилгаан соронзон хүч, харилцан үйлчлэлийн хүчтэй ба сул хүч гэсэн гурвын холбоосыг олсон байна. Үүнийг бид Их нэгдлийн онол гээд байгаа юм. Харин таталцлын хүчний үлдсэн гуравтайгаа холбогдох онол хараахан нээгдээгүй байна. Өдгөө хүчүүдийн харилцан үйлчлэлийн хоёр том онол мөргөлдчихөөд байгаа нь Харьцангуйн ерөнхий онол (ХЕО), нөгөө нь дээр тайлбарласан гурван хүчийг нэгтгэж Их нэгдлийн онол болгосон Стандарт модель (СМ) юм.

ХЕО ба СМ гэсэн хоёр онолыг нэгтгэн тайлбарлах нь өнөөгийн онолын физикчдын нэг том зорилт. Юутай ч үүнээ “Бүх юмны тухай онол” гэж нэрлэчихээд байгаа.  Дөрвөн хүчийг нэгтгэсэн Бүх юмны тухай онолыг нээхийн тулд урьдчилсан маягтай олон онол гарсны дотор Утаслагийн онол, Сүпэр таталцлын онол, М- онол,  Квант таталцлын онол гэх мэт зөндөө тайлбар гарчихаад байгаа. Эдгээр онолын аль нь ч батлагдаагүй байна. Гол шалтгаан нь үүнийгээ туршилтаар батлах хэрэгтэй атал өнөөгийн төвшин бөөмсийн хурдасгуур ажиллуулах тийм их өндөр эрчим хүч гаргаж авч дөнгөхгүй байгаа аж. Нөгөө олон тэгтэй өндөр градус чинь хэрэгтэй шүү дээ.

Европын цөмийн судалгааны  зөвлөлийн санаачлагаар Швейцарь, Францын нутаг дайруулан асар том хадрон коллайдор байгуулж ашиглалтад оруулсан нь чухам мөнөөх олон онолыг туршилтаар батлах зорилготой юм. Энэ төсөл анх гурван тэрбум еврогоор үнэлэгдэж байсан авч өдгөө өртөг нь хамаагүй давсан. 26 км урттай уг аварга хонгил дундуур хурдасгасан бөөмс заасан чиглэлд нисч детекторт бүртгэгддэг. Энэ байгууламжийн барих болон судалгаа хийхэд 100 орны 10 мянга орчим инжнер эрдэмтэд оролцож байна. Монголоос байдаг эсэхийг мэдэхгүй, лав Оросын 700 эрдэмтэн ажиллаж байгаа гэсэн. Топ кварк, Электро сул тэгшхэм, Кварк глюоны плазм, Фотон адроны мөргөлдөөн, Z болон W бозоны шинж чанар гэх мэт маш олон төрлийн судалгаа хийдэг юм байна. Хурдасгуур дахь протоны нийт эрчим 14 тэрраэлектровольт гэхээр мэргэжлийн хүн барагцааг нь ойлгох байх. Технологи сайжирч байгаатай холбогдуулан хойтон энэ байгууламж засварт орон өргөтгөл хийгдэнэ.

2012 оны 7 дугаар сарын 4-нд шинэ бозон олсноо заралсан нь Хиггсийн бозон мөн байна. Питэр Хиггс 1964 онд харилцан үйлчлэлийн сул хүчний тэгш хэм гэнэт өөрчлөгдөх механизмын тухай таамаглал дэвшүүлсэн юм. Энэ нь эгэл бөөмс масс буй болгох механизмыг тайлбарлажээ. Хиггсийн механизм нь стандарт моделийн гол үндсэн хэсэг мөн гэж физикчид хүлээн зөвшөөрсөн. Эдинбүргийн орчимд ууланд аялж явахдаа энэ гайхамшигт санаа орж ирсэн гэж эрдэмтэн өөрөө ярьдаг. Хигссийг энэ бүтээлээрээ Нобелийн шагнал хүртэнэ гэж Стивэн Хокин шууд хэлж байжээ. Гэвч таамаглал практикт батлагдаж байж шагналд хүрэх ёстой. Хиггс таамаглалаа батлагдахыг амьддаа үзэхгүй гэж боддог байсан гэх. Харин батлагдангуут нь буюу нээлт хийснээсээ бараг тавин жилийн дараа 2013 онд 84 настай Хиггс физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртсэн юм.

Энэ тухай манай нэрт эрдэмтэн Хавтгайн Намсрай тухайн үед нь нэг өгүүлэл бичиж нийтлүүлжээ. Ер нь Их нэгдлийн онол, Бүх юмны тухай онолын талаархи судалгаа тооцоололд Намсрай гуай дэлхийд хүлээн зөвшөөрөгдсөн том эрдэмтэн. Хэдэн жилийн өмнө түүний шавь нэг бүсгүй энэ таалархи математик тооцоо хийснээр залуу эрдэмтний шагнал хүртсэн. Орчин үеийн ийм нарийн төвөгтэй нээлтийн цаана олон мянган эрдэмтэн байдаг. Нобелийн шагнал хүртсэн нэг нээлтийн цаана дундачаар 40 мянган эрдэмтний хамтын зүтгэл бий гэсэн тооцоо бий. Салам нээлтээ Лондонгийн Империал коллежид хийсэн. Түүнтэй хамт Вайнбэрг, Глэшоу нар хамт шагнал хүртсэн, тэд нээлтийг Америкт тусдаа хийжээ. Тус болгон араасаа хэдэн мянган эрдэмтэн судлаач дагуулсан хамтын хөдөлмөр байсан гэхээр баримжаа нь ойлгогдох болов уу.

Техник технологийн ололт бололцоо нэмэгдэхийн хэрээр Бүх юмны тухай онол удахгүй бүрнээрээ батлагдах биз. Үүнийг батлахын тулд зөндөө олон дэд онолууд ч, эсвэл аль нэг нь мөн батлагдана. Үүнийг дагаад техник технологид шинэ ололт бас олноор буй болох буйзээ. Эргэлтийн шинжтэй шинэ нээлт бүтээл эхлээд шинжлэх ухаанд, дараа нь технологид, тэгээд нийгэмд, явсаар философид, тэгээд ертөнцийг үзэх үзэлд нөлөөлдөг. Үүнд цаг хугацаа хэрэгтэй. Галиллей, Ньютон, Дарвин, Мэндэль, Эйнштэйн, Хайзэнбэрг, Ватсон нар цоо шинэ талбар гаргасан эргэлтийн шинжтэй нээлт хийсэн. Дундад зуунд эрдэмтэд болон сонирхогчид философийн чулууны эрэлд гарч асар их хөрөнгө цаг сүйтгэсэн. Тийм юм байдаггүй аж. Гэхдээ тэдний бодлоор философийн чулуу олчингуут хорвоо орвонгоороо өөрчлөгдөнө гэж үнэн голоосоо итгэж байсан юм. Бүх юмны тухай онол нээгдсэнээр бид орчлон хэрхэн анх буй болсон тухай шинэ сайхан ойлголттой л болж авна. Одоохондоо. Үүнээс болж өнөөдөртөө хорвоод гэнэтийн эргэлт гарах нь юу л бол. Гардаг юм гэхэд аажимдаа цаг хугацаа шаардсан асуудал л даа. 
 
Номын редактор БААБАР





"Монголын шилдэг нийтлэлчдийн клуб" танд таалагдаж байвал LIKE хийгээрэй.
Нийтлэлийн архив