2014/07/08

Нойр хулжаам сансар огторгуй - Зургаа дахь шөнө



VI. Big Bang сансрын онол гарч ирсэн нь


Хэмжээ хэлбэрээ өөрчлөх динамик огторгуй

Оройн мэнд. Энэ үдэш танд 20-р зууны огторгуйн үзлийн тухай ярьж өгье.
Одон орон судлалын хөгжлийн ачаар хүмүүсийн огторгуйн тухай үзэл огцом өөрчлөгдөж орхив. Эртний хүмүүсийн төсөөлөн бодож байсан нь харьцангуй жижигхэн, өөрсдөд нь ойр дотно огторгуй байж. Тиймдээ ч, тэнгэрийн хувирал нь газарт ч нөлөөлөхөөс зайлахгүй гэх үзэл санаанууд төрж, тэр нь элдэв янзын зурхай, мэргэ төлөг болон хэлбэржсэн учиртай.
Гэсэн ч бодит огторгуй бол тоогүй олон одод, тоогүй олон галактикууд бэлчих, хязгааргүй уудам орон зай байсан юм. Учиргүй олон оронтой том тоог “сансрын тоо” гэх зэргээр хэлдэг шүү дээ. Сансар огторгуйн хэмжээ гэдэг, үнэхээр л сансрын тоо шиг толгой эргэм цар хүрээтэй байлаа.
Гэвч нөгөөтэйгүүр, эртний Грекийн үеэс хойш огт өөрчлөгдөөгүй үзэл ч бас байсан юм. Тэр бол “огторгуй нь өөрийн дүр төрхөө хэзээ ч өөрчилдөггүй” гэх ойлголт юм. Мэдээж огторгуйн дунд шинэ од төрж, хөгшин од мөхөх зэргээр элдэв өөрчлөлт тасралтгүй болж байдаг. Гэсэн ч тэр бол огторгуйн “доторх” өөрчлөлт юм. Доторх нь хэдий өөрчлөгдлөө ч, огторгуй хэмээх “сав” маань өөрөө хэлбэр болон хэмжээгээ өөрчилдөггүй юм, өнгөрсөнөөс ирээдүй хүртэл үүрд нэг л хэвээрээ байдаг, гэж үзэж иржээ. Ийм огторгуйг мэргэжилийн хэлээр статик огторгуй гэдэг. Юу ч өөрчлөгддөггүй, тайван огторгуй гэсэн үг.
Энэхүү статик огторгуйн үзэл нь 20-р зуун гарсаар няцаагдахад хүрнэ. Огторгуй нь хэлбэр хэмжээгээ огцом өөрчилдөг “динамик (хөдөлгөөнт) огторгуй” байсан юм.
Огторгуйг динамик болохыг онолын хувьд дэвшүүлсэн хүн бол Белгийн Леметр байв. Физикч хэрнээ, зэрэгцээд бас Христийн шашны номлогч байсан Леметр ингэж хэлжээ.
-         Огторгуй нь урьд цагт “сансрын өндөг” гэж хэлэхээр, ердөө ганцхан өчүүхэн атом байсан. Тэр нь бага багаар өссөөр, одоогийн өргөн уудам огторгуй болсон юм.
Анхдагч огторгуй ердөө ганц “сансрын өндөг” байсан гэх нь, ёстой нөгөө балар цагийн огторгуйн тухай үлгэр домгуудын л ярьдаг яриа гэхээр байгаа биз? Гэвч, Леметр бол онцгойлон бурханд итгэсэндээ ч бус, хамгийн сүүлийн үеийн шинжлэх ухааны онол дээр суурилж динамик огторгуйн үзлийг дэвшүүлсэн нь тэр байсан юм. Тэрхүү суурь онол гээч нь өнөөх Эйнштейний олж нээсэн агуу онол, Харьцангуйн онол байв.
Тэгтэл Эйнштейн нь тухайн үед Леметрийн үзлийг эрс эсэргүйцсэн тул, яриа нэлээн төвөгтэй болж өрнөнө. Статик огторгуйд итгэж байсан Эйнштейн нь “Чиний санаа чинь үл бүтэх юм” гэж хэлэн анхны уулзалтаар л Леметрийг ширвээж орхисон гэдэг. Цаашаа Эйнштейн болон Леметрийн мэтгэлцээн ямар өрнөлөөр хөвөрсөн бол? Энэ тухай танд ярьж өгье.

Судлаачидыг шаналгасан гэрлийн хурдны нууц

Юуны өмнө, өнөөгийн сансар судлалыг төрүүлсэн эх болох Харьцангуйн онолын талаар хялбархан тайлбар хийе. Германы физикч Эйнштейн Харьцангуйн онолыг анх зарласан нь 1905 оны явдал байв. Тухайн үед Эйнштейн нь дөнгөж 26 настай, хүссэн их сургуульдаа багш болж чадалгүй, патентын албанд патентын материал шалгагчын ажил хийнгээ, завсар зайгаар нь Харьцангуйн онолоо боловсруулдаг байж. Гэхдээ тэр үед зарласан нь, суурь онол болох “Харьцангуйн тусгай онол” байсан юм. Түүнээс 10 жил зарцуулж байж, түүнийгээ улам өргөтгөсөн “Харьцангуйн ерөнхий онолоо” бэлэн болгожээ.
Эйнштейн ахлах ангид байхдаа цаашдын зам мөрөө хэрхэх талаар танил профессороосоо зөвлөгөө автал, цаадах нь ингэж хэлсэн гэдэг
-         Физикч болоод бол хэрэггүй шүү. Яагаад гэхээр физик чинь бараг төгс шийдэгдчихсэн. Тайлагдаагүй үлдсэн судалгааны сэдэв бараг үлдээгүй гэхэд болно.
Үнэхээр ч, Ньютоны нээн босгосон “Ньютоны механикийн онолыг” ашиглавал, дэлхий дээрх биетийн хөдөлгөөнүүдээс авахуулаад, сансар огторгуйн эрхэсүүдийн хөдөлгөөнийг хүртэл хялбархан математик томъёогоор илэрхийлж чадаж байлаа. Далай ван гаригийг нээн илрүүлсэн шиг, хараахан мэдэгдээгүй зүйлийг ч урьдчилан зөгнөхүйц төгс зэвсэг байсан юм. Тиймээс, хүн төрөлхитөний мэргэн оюун байгаль ертөнцийн туйлын үнэнг бүгдийг нь танин мэдэж чадсан хэмээн судлаачид итгэл төгс байсан хэрэг.
Тэгтэл, үнэндээ судлаачидын хувьд толгойн өвчин болсон ганц асуудал дээрээс хойш явсаар ирж. Тэр бол “гэрлийн хурдны” талаарх оньсого байсан юм. Гэрлийн хурд нь хэн ч хэмжсэн үргэлж тогтмол утгатай гэж гараад болдоггүй юм гэнэ. Тэгвэл яагаад энэ асуудал юм бол?
Жишээлбэл зогсож байгаа хүн хажуугаар нь өнгөрөх галт тэргийг харах үед, түүний хурдыг 100км/цаг гэж хэмжсэн байг. Тэгвэл өөр нэг хүн уг галт тэрэгний өөдөөс 100км/цаг хурдтай яваа галт тэргэн дотроос хэмжилт хийх үед 200км/цаг гэж гарна шүү дээ. Үүний адилаар хурд гэдэг маань “түүнийг ажиглаж байгаа хүнтэй харьцангуйгаар” хэмжигдэж, харж байгаа хүний хөдөлгөөний төлөв байдлаас хамааран янз бүрийн утганд хувирч байдаг учиртай. Бага зэрэг мэргэжилийн хэллэгээр хэлбэл “хурд бол харьцангуй шинжтэй” юм.
Тийм байтал, зөвхөн гэрлийн хурд л ямар ч хүн хэмжсэн үргэлж тогтмол нэг утгатай гараад байв. Тухайлбал, дэлхий нь нарыг тойроод секундэд 30км хурдтайгаар хөдөлж байдаг. Тэгвэл дэлхийн хөдөлгөөнтэй бараг ижил чиг болох баруун зүүн зүг рүү чиглэх гэрэл нь, дэлхийн хөдөлгөөнтэй бараг босоо (перпендикуляр) чиг болох өмнө хойд зүг рүү чиглэх гэрэлтэй харьцуулахад, дэлхийн хөдөлгөөний хурдны хэмжээгээр хурдны зөрүү гарах баймаар. Гэтэл олон судлаачид хичнээн туршилт хийгээд ч, баруун зүүн зүгийн гэрэл болон өмнө хойд зүгийн гэрлийн хурд үргэлж ижил хурдтайгаар ажиглагдаад байх юм гэнэ. “Яагаад ийм хачирхам зүйл болоод байна?” гэлцэн дэлхий даяар судлаачид толгойгоо шаасан юмсанж.

Гэрлэн цаг ашигласан хийсвэр туршилт

Энэхүү хэцүү асуудлыг шийдсэн нь, идэр залуухан 26 настай Эйнштейний нээн боловсруулсан Харьцангуйн онол юм. Эйнштейний шийдэл нь туйлын энгийн бөгөөд зоримог байв. Тэрээр гэрлийн хурд үргэлж тогтмол байгааг хачирхам гэж бодолгүйгээр, “тэр бол гэрлийн шинж юм” хэмээн хүлцэнгүйгээр хүлээн зөвшөөрсөн байна. Ингээд энэхүү гэрлийн хурдны үл хувирах зарчимыг суурь нөхцөл болгож, үүндээ тааруулаад бүхий л физикийн хуулиудад засвар хийсний үр дүнд, Эйнштейн нь тухайн үеийн ердийн мэдлэгүүдийг үндсээр нь хөмрүүлэхүйц үнэнүүдийг ээлж дараалан нээн олжээ. Тэдгээрийн дотроос хамгийн онцгой нь “хөдөлж байгаа цаг, хөдөлгөөнгүй байгаа цагнаас удаан урсдаг” гэх үнэн юм.
Энэ хачирхам үнэнийг нотлохын тулд, дараах туршилтыг төсөөлж үзье.
30 см урттай цлиндр хоргоны дээд доод талд толь байх агаад, тэр хооронд гэрэл хоёр тийш ойж байдаг “гэрлэн цаг” бүтээе. Гэрэл 1 нано секунд (1 секундыг 1 тэрбум хуваасны нэг) хугацаанд ойролцоогоор 30 см зам туулна. Тиймээс гэрэл нь 1 нано секунд дутамд цлиндр хоргоны нэг тольноос нөгөө толинд очин, тэр бүрийд цаг нь чаг чаг хийн хугацаа хэмждэг байг. Тэгээд энэ цагаа, гэрлийн хурдны 90%-тай тэнцүү хурдаар давхих сансрын хөлгөнд байрлуулая. Гэхдээ, гэрлэн цагийг сансрын хөлгөний давхих чигтэй босоо чиглэлд байрлуулна.
Мэдээж, 1 нано секунд тутамд цаг хэмжих гэрлэн цаг болон, гэрлийн хурдны 90%-тай тэнцүү хурдаар давхих сансрын хөлөг бүтээх нь, өнөөгийн бидний технологиор бол боломжгүй зүйл. Гэвч, түүнийг боломжтой бол гэж төсөөлөн, толгой дотроо хийдэг туршилтыг хийсвэр туршилт гэдэг. Эйнштейн нь иймэрхүү хийсвэр туршилт төсөөлөн бодохдоо тун гарамгай байсан гэдэг.
Ингээд, сансрын хөлөг маань нэгэн одны дэргэдүүр өнгөрөх үед, тэр одонд амьдрах харь гаригийн хүн гэрлэн цагийг ажиглажээ гэе. Гэрэл нь цагны дотор талаар дээш доош хөдөлж байх хооронд, сансрын хөлөг ч бас гэрлийн хурдны 90%-ийн хурдаар урагшилж байгаа. Тиймээс харь гаригийн хүнээс харахад, гэрлэн цаг ч бас хөлөгтэй цуг урагшилж, цагны доторх гэрэл нь түүнд тааруулан зиг заг зам татуулан дээш доош ойх байдлаар харагдах болно.
Энэ үед цагны доод тольноос ойсон гэрэл дээд толинд хүрэх хүртлээ 30 см-ээс урт зам туулахад хүрэхийг, доорхи зурагнаас харахад ойлгомжтой болов уу. Гэвч гэрлийн хурдны үл хувирах зарчим ёсоор, гэрэл нь 1 нано секундын хугацаанд 30 см-ээс илүү зам туулж чадахгүй. Тиймээс харь гаригийн хүнээс харахад, гэрэл нь дээш доош 1 бүтэн явахад 1 нано секундээс илүү цаг зарцуулж, гэрлэн цаг нь арай удаанаар цаг хэмжихэд хүрнэ. Өөрөөр хэлбэл, хөдөлж байгаа цаг нь удаанаар урсаж харагдана аа гэсэн үг.

Энэ бол зөвхөн цаганд үүсдэг үзэгдэл төдий бус, бүхий л зүйлс хурдан хөдлөх тусмаа, түүний хувьд цагийн урсалт удааширах болно. Тиймээс дээрх хөлгөнд сансрын нисгэгч суулгавал, нисгэгчийн нас ч бас уртсахад хүрэх юм. Уран зөгнөлт зохиолуудад үүнийг Rip van Winkle нөлөө гэж хэлэх нь бий.
Гэлээ гээд, цагийн урсалтын өөрчлөлт бол биет зүйлсийн хөдөлгөөний хурд гэрлийн хурданд дөхөх үед л сая анзаарагдах болно. Бидний өнөөгийн технологиор бол гэрлээс 10,000 дахин бага хурдтай сансрыг хөлөг л бүтээж чадах тул, цаг алгуурхан урсах мэдрэмжийг мэдрэх боломжгүй юм.



Орон зайн муруйлтыг үүсгэх татах хүч

Харьцангуйн онолоор бол, хөдөлж байгаа цаг нь хугацааг удаанаар хэмждэг байх нь. Өөрөөр хэлбэл цаг хугацаа гэдэг зүйл (эсвэл цагийн хэмжээс) маань тогтмол хурдаар жигдхэн урсдаг бус, заримдаа удааширч бас хурдсах боломжтой “сунаж агшдаг” шинжтэй гэсэн үг юм.
Мөн Харьцангуйн онол нь “Хөдөлж байгаа биетийн хөдөлгөөний чигийн дагуух урт нь агшдаг” гэх үнэнийг бас хэлж өгдөг. Энэ бол, хатуу биет нь механикаар шахагдаад агшчихдаг гэсэн утгаар бус, орон зай (эсвэл орон зайн хэмжээс) агшдаг гэсэн утгаар юм.
Ийм байдлаар Харьцангуйн онол нь цаг хугацаа болон орон зайн талаарх төсөөллийг шинэчилэн өөрчилжээ. Төдийг хүртэл, цаг хугацаа болон орон зай нь гадны ямар ч нөлөөнд автах явдалгүй, сунаж бас агших явдалгүй, үүрд мөнх үл хувирах оршихуй хэмээгдэн итгэгдэж ирсэн байлаа. Өмнөх бүлэгт (үзэх) Ньютоны төсөөлсөн “абсолют цаг хугацаа”, “абсолют орон зайны” тухай ярьсанчлан, үүрд бөгөөд хязгааргүй абсолют цаг хугацаа болон абсолют орон зайн шинж чанар нь яг л ийм зүйл байсан юм. Харин Харьцангуйн онол тэрхүү абсолют цаг хугацаа болон абсолют орон зайн үзлийг үгүйсгэж орхив. Цаг хугацаа болон орон зай нь “абсолют” бус, харилцан биендээ нөлөөлж сунаж бас агшиж байдаг “харьцангуй” шинжтэй болохыг илрүүлсэн учраас, “Харьцангуйн онол” хэмээн нэрлэгдэх болсон билээ.
Тэгвэл, Харьцангуйн онолоор нээгдсэн үнэнүүд дунд бас нэгэн чухал зүйл бий. Тэр бол “Биет байх үед, түүнийг тойроод орон зай муруйдаг” гэх үнэн юм. Чухамдаа яг энэ үнэн л хэлбэр хэмжээгээ өөрчлөх “динамик огторгуй” гэх яриатай шууд холбогдох болно.
3 хэмжээст орон зай “муруйдаг” гэж хэллээ гээд, яг хэрхэн муруйхыг нь төсөөлөхөд бэрх тул, энэ удаад түүнийг 2 хэмжээст хавтгай ашиглан тайлбарлаж үзье.
Энд хэлэх хавтгай гэдэг нь, зөөлхөн бөгөөд уян хатан шинжтэй, нимгэхэн резинэн хавтан шиг зүйл гэж төсөөлөөрэй (доорхи зураг). Энэ резинэн хавтан дээр голфын бөмбөг тавьбал, бөмбөгний жингээр резинэн хавтан маань хотойж, гадарга нь муруйна. Энэ бол “хавтгайн муруйлт” юм.

Цаашлаад, эхний бөмбөгнөөс бага зэрэг зайтайд ахин нэг бөмбөг тавьж үзье. Чингүүт резинэн хавтан маань улам хотойн муруйх болно. Тэгээд зогсохгүй, 2 бөмбөг нь резинэн хавтангийн муруйлтыг даган аажмаар өнхөрсөөр хоорондоо ойртож, эцэстээ нийлэхэд хүрнэ. Яг л, хоёр бөмбөг харилцан татагдсаар наалдаж байгаа юм шиг.
Одоо та нэгэнт ойлгосон болов уу. Бөмбөг тавьсан хавтгай болох резинэн хавтан муруйхын адилаар, биет зүйл байх үед түүний орчин тойрны орон зай муруйдаг юм байна, гэх нь Эйнштейний толгойд харван орж ирсэн мэргэн санаа байсан юм. Тэгээд тэрхүү муруйсан орон зайн дундах биетийн төлвийг ажиглавал, хоёр биет нь харилцан таталцах, хөнгөн биет нь хүнд биетдээ татагдан унах гэх зэрэг хөдөлгөөнүүд бий болно. Бид бүхэн үүнийг “татах хүчний” нөлөөгөөр биетүүд хөдөлж байна гэж хэлдэг. Өөрөөр хэлбэл, татах хүч хэмээх хүч маань, орон зайн муруйлтаас үүдэн бий болдог зүйл байх нь.


Нар хиртэлтийн ажиглалтаар Харьцангуйн онолын үнэнийг баталсан нь

Ньютоны нээсэн татах хүчний хуулийн ачаар хүн төрөлхитөн биетүүд хэрхэн татах хүчний нөлөөн дор хөдөлгөөн хийдэг болохыг тооцоолж чадах болсон. Гэвч, “яагаад татах хүч гэдэг хүч үйлчилдэг юм бэ?” гэсэн цаад механизмын талаар хэн ч тайлбарлаж чадаагүй юм.
Харин үүний хариултыг хэлж өгсөн нь Харьцангуйн онол байлаа. Биетүүд оршин байх үед орчин тойронд нь орон зайн муруйлт бий болж, түүний муруйлтаар үүсэх хүч нь татах хүч байсан байх нь.
Гэвч биетүүд байх үед орчин тойрны орон зай нь муруйдаг гэх нь, үнэхээр үнэн гэж үү? Бидний биений эргэн тойрны орон зай ч бас, бид байгаа учраас муруйдаг хэрэг үү?
Хариултыг хэлэхэд “Тийм” юм. Гэвч түүний муруйх төлөв нь туйлын үл ялиг тул, түүнийг хэмжиж ажиглах боломж байхгүй. Од, нар гэх мэт асар хүнд жин бүхий биет байснаар л сая орон зай муруйсан байхыг ажиглаж чадах болно.
Ингээд Эйнштейн, нарны дэргэдүүр өнгөрөх гэрлийн голдиролыг шалгаж үзвэл, орон зай үнэхээр муруйдаг болохыг нягталж болно хэмээн тэмдэглэсэн байна. Гэрэл бол саад л байхгүй бол, хэзээд чив чигээрээ нисдэг боловч, түүний нисэх орон зай нь өөрөө муруйсан байвал, гэрлийн нисэх голдирол ч бас тэр муруйлтын дагуу муруйх болно.
Гэлээ гээд, нар гэдэг асар гялбасан тод гэрлийн хажуугаар өнгөрөх бусад гэрлийг шалгах нь, ердийн үед бол хэрхэвч боломжгүй асуудал. Харин, сар нарыг халхлах нар хиртэлтийн үед бол, нарны яг дэргэдээс одыг ажиглах боломжтой байдаг. Тэр одны байрлал нь нар дэргэд нь байхгүй үеийн байрлалтай, өөрөөр хэлбэл шөнө харагдах байрлалаасаа зөрж байгаа эсэхийг шалгавал, орон зай муруйсан эсэхийг нягталж болох юм.
1919 онд, Английн одон оронч Эддингтон, дэлхийн өмнөд хагаст болсон нар хиртэлтийг ажигласан байна. Түүний үр дүнд нарны дэргэд байрлах одны байрлал нь, шөнө харагдах байрлалтайгаа харьцуулахад 1.76 секунд өнцөгөөр зөрсөн болохыг тогтоов. 1 секунд өнцөг гэдэг бол 1 хэмийн 1/3,600-тай тэнцэх хэмжээ юм. Туйлын үл ялиг хэмжээ боловч, тэр нь Харьцангуйн онолоор тооцоолон тааварласан зөрүүтэй яв цав таарсан гэдэг.
Энэ мэдээ тэр дороо дэлхий даяар цацагдав. Тэгээд төдийг хүртэл Эйнштейний онолд хагас итгэж хагас эргэлзэж байсан хүмүүс ч энэ мэдээг сонсоод Харьцангуйн онолын үнэн зөвийг нэгэн дуугаар хүлээн зөвшөөрчээ. Ньютоны эх орон Английн сонин дээр хүртэл “Эйнштейн бол Ньютоныг давсан суут физикч” хэмээн үнэлсэн гэдэг. Ингэж Эйнштейн нь дэлхийн хэн бүхэн андахгүй мэдэх алдартай нэгэн болсон билээ.
 



Статик огторгуйд итгэсэн Эйнштейний огторгуйн модел

Ингээд Харьцангуйн онол дээр суурьлах “динамик огторгуйн” тухай яриандаа оръё.
Сая ярьсанчлан, Харьцангуйн онол нь “биет байх үед, түүний орчин тойрны орон зай муруйдаг” гэх үнэнийг нээн харуулсан. Гэлээ гээд, бидний биеийн дайны жинтэй биет байхад орчин тойрны орон зай муруйхгүй. Дэлхийн дайны жин бүхий эрхэс дээр хүртэл бараг тэгшхэнээрээ л байдаг. Нар шиг том болж байж л сая орчин тойрны орон зайн муруйлт нь гэрлийн голдиролд нөлөө үзүүлэхүйц болж ирнэ.
Тэгвэл, огторгуйг бүхэлд нь бодож үзвэл ямар вэ? Огторгуйн дунд, одны их бөөгнөрөл болох галактик болон, галактикуудын бөөгнөрөл болох галактикийн сүрэг зэргүүд зөндөө бий. Иймэрхүү одод галактикийн оршихуй нь, түүний орчин тойрны орон зайд, эсвэл огторгуйд бүхэлд нь ямар нөлөө үзүүлдэг бол?
Үүн дээр Эйнштейн өөрийн бүтээсэн Харьцангуйн онолдоо тулгуурлаад бүхэл огторгуйн төрхийг бодож үзэв. Тэгтэл гарч ирсэн хариулт, тэр бол “динамик огторгуй” гэх зүйл байсан байна. Галактик зэргийн нөлөөнд огторгуйн орон зай нь маш томоор муруйж, түүний улмаас огторгуй нь хэмжээ болон хэлбэрээ нэг төвшинд хадгалан тогтоож чадахгүй байсан юм. Цаашлаад огторгуй нь, эцсийн дүндээ агшсаар сүйрч төгсөнө гэсэн дүгнэлт хүртэл мөрдөгдөн гарч орхив.
Үүнд Эйнштейн хүртэл толгойгоо шаан санааширсан гэдэг. Яагаад гэвэл, огторгуй нь хэлбэр болон хэмжээгээ өөрчлөлгүй, үүрдийн өнгөрсөнөөс үүрдийн ирээдүй хүртэл үргэлж нэг л төрхөөрөө оршин байдаг гэх, нэг ёсны “статик огторгуйн үзэлд” Эйнштейн итгэж байсан учраас тэр байв.
Чингүүт Эйнштейн өөрийн бүтээсэн Харьцангуйн онолоо санаатайгаар өөрчлөн засаж, хүчээр авцалдуулахыг оролдов. Харьцангуйн онолын томъёог өөрчилж, орон зай нь “түлхэлцэх хүчийг” агуулдаг болгож орхисон байна. Харьцангуйн онолоор бол, галактик зэрэг нь огторгуйн дотор байх биетүүдийн орчин тойрны орон зайг муруйлгаж, түүний улмаас татах хүч үйлчлэн, огторгуй нь хэлбэр хэмжээгээ өөрчилсөөр, эцэстээ сүйрэх тавьлантай. Үүнээс зайлсхийхийн тулд, орон зайд өөрт нь түлхэлцэх хүч байдаг гэж үзвэл, татах хүч болон түлхэх хүч нь яг эсрэгцэн тэнцвэрт оршсоноор, огторгуй нь тогтмол хэмжээгээрээ оршин байж чадах юм.
1917 онд Эйнштейн засварласан Харьцангуйн онолын томъёон дээрээ үндэслэн, огторгуй нь нэгэн хэвийн тогтмол дүр төрхөө хадгалж байдаг гэх санаагаа дэвшүүлжээ. Үүнийг Эйнштейний огторгуйн модел гэдэг. Мөн томъёон дотроо Эйнштейний оруулж ирсэн “орон зайн түлхэх хүчний” хэсгийг сансрын тогтмол гэж нэрлэдэг.

Огторгуйг тэлдэг гэж анх хэлсэн Фридман

Өөрийн итгэл үнэмшил хийгээд “бодон төөрөгдөлдөө” тааруулан онол болон томъёог засварлан өөрчлөнө гэдэг, шинжлэх ухаанч хүний хувьд байж боломгүй авир гэлтэй. Гэтэл тийм зүйлийг очиж очиж өнөөх агуу Эйнштейн хийсэн гэхээр, тун ч үнэмшихэд бэрх байж мэдэх юм.
Гэвч, огторгуй бол үүрд мөнх үл хувьрах гэдэг нь тухайн үедээ огтоос эргэлзэхийн аргагүй “ердийн ойлголт” байсан юм. Тиймээс Эйнштейний хийсэн үйлдэлийн тухайд, арга буюу хийсэн тал ч бий гэж санагдана. Тийм байлаа ч, Харьцангуйн онолын ачаар төдийг хүртэлх “ердийн ойлголтуудыг” ээлж дараалан хөмрүүлж байсан Эйнштейн хүртэл, огторгуйн талаарх ердийн ойлголтоосоо салж чадахгүй байсан гэдэг, нэгэн бодлын тун сонирхолтой сэтгэгдэл төрүүлэх билээ.
Тэгтэл Эйнштейний тайлбарыг чанх өөдөөс нь эсэргүйцэх нэгэн гарч ирэв. 1922 онд Оросын математикч Фридман нь, сансрын тогтмол байхгүй Харьцангуйн онолын томъёог ашиглан “огторгуй нь тэлж бас агшдаг байж болох юм” гэсэн эрдмийн ажлаа нийтэд дэлгэсэн байна.
Фридманы онолыг уншсан Эйнштейн айхтар хилэгнэн, анхандаа “түүний тооцоо алдаатай байна” гэж хэлж орхисон гэдэг. Яваандаа тооцоонд нь алдаа байхгүй болохыг ойлгомогц, “математикаар бол үнэн байж болох ч, огторгуй тэлж агшдаг гэх нь физик талаасаа хэрхэвч байж боломгүй” хэмээн тас эсэргүйцсэн байдаг.
Жишээлбэл “талбай нь 4 м2 зөв тэгш өнцөгтийн нэг талын урт хэд вэ?” гэсэн бодлого байна гэж бодъё. 1 талын уртыг х гэж үзвэл, х2 = 4 гэсэн тэгшитгэл бодон, х = ±2 гэсэн хоёр хариуг “математикаар” гаргаж болно. Гэвч, тэгш өнцөгтийн талын урт -2 байх нь “физикийн хувьд” боломжгүй зүйл шүү дээ. Тиймээс зөвхөн 2 нь зөв хариулт гэж бид үзнэ.
Үүнтэй адилаар, математикаар огторгуй нь тэлж бас агшиж байдаг гэх “хариулт” гарсан байлаа ч, тэр нь бодит байдал дээр байж боломгүй зүйл гэх нь Эйнштейний санаа байв. Нөгөөтэйгүүр, математикч байсан Фридман нь математик магадлалыг заан үзүүлсэн төдийд сэтгэл ханан, өөрийн санааг физик талаас нь бататгахуйц одон орны дата мэдээлэл цуглуулая гэж хөөцөлдөөгүй бололтой юм. Дээр нь Фридман төд удалгүй нас барсан тул, “агшиж тэлдэг огторгуй” гэх санаа хэсэг зуур орхигдон мартагдав.

Шинжлэх ухаан, шашин хоёрыг ялгахыг сурсан Леметр хүү

Тэгж байтал тийнхүү “Огторгуй нь бяцхан сансрын өндөгнөөс төрсөн” гэх санааг дэвшүүлэх Леметр гарч ирнэ. 1894 онд Белгийн Шарлеруа гэх хотод төрсөн Леметр нь, католик урсгалын сургуульд суралцаж, математик болон физиктээ гарамгай байсан гэдэг.
Оюутан ахуйн Леметрийн дурсамжинд нэгэн сонирхол татам яриа байдаг. Нэг удаа Леметр хүү ариун Библийн “ертөнц бүтсэн тухай” бүлэгт гарах нэгэн өгүүлбэрийг "хүн төрөлхитөн хожмын чанадад шинжлэх ухааныг үүсгэн хөгжүүлж одохыг зөгнөжээ" гэж ойлгосон гэдэг. “Библи ирээдүйн бүхий л зүйлийг урьдчилан харсан байж” хэмээн бодсон Леметр, хөөрсөндөө энэ тухайгаа өөрийн багш ламтанд ярьж өгчээ. Тэгтэл багш ламтан Леметрийг зэмлэн ийн хэлсэн гэдэг.
-         Библийн тэмдэглэл дотор, шинжлэх ухааныг зөгнөсөн гэж бодогдохуйц хэсэг үнэхээр байлаа ч гэсэн, тэр бол санаандгүй тохиолдол төдий л зүйл. Чиний санаа бол “Библи шинжлэх ухааныг зөв болохыг зааж өгч байна” гэж үзэх мунхаг хүмүүсийг олшруулахаас хэтрэхгүй. Яг үнэндээ хэлж чадах зүйл гэвэл, Библи доторх зөгнөгчидийн зарим нэг нь шинжлэх ухаан талаасаа үнэн байж болохуйц таамаглал хэлсэн хэсгүүд, үсрээд л ганц нэгхэн байдаг төдий юм шүү дээ.
Багш ламтан, шинжлэх ухаан болон шашин хоёрыг маш анхааралтайгаар зааглан салгахгүй бол болохгүй болохыг Леметрт ойлгуулж өгсөн нь тэр байжээ. Леметрийн цээжинд багш ламтаны хэлсэн үг насан туршид нь хоногшин үлдсэн гэдэг.
Ийнхүү католик хувраг болох замыг сонгосон хойноо ч, Леметр нь шинжлэх ухааны хоббигоо үргэлжлүүлэн, ялангуяа тухайн үеийн хамгийн сүүлийн үеийн онол болох Харьцангуйн онолыг тухайлан сонирхох болов. Ингээд Англид суралцахаар явж, одон оронч Эддингтоноос Харьцангуйн онол болон одон орны хичээл заалгана. Нар хиртэлтийн ажиглалтаар Харьцангуйн онолын үнэнийг баталсан Эддингтон нь, Эйнштейний дараа орох Харьцангуйн онолын мастер байсан юм. Мөн одон оронд суралцсаны ачаар Леметр нь Харьцангуйн онол дээр тулгуурласан бодит огторгуйн төрхийг тайлбарлахыг эрмэлзэх болсон байна.
Леметр 1925 онд, сансрын тогтмолгүй Харьцангуйн онолын томъёон дээр тулгуурлан, урьд цагт өчүүхэн байсан огторгуй нь тэлсээр өнөөгийн дүр төрхийг олж авчээ гэх “динамик огторгуйн моделын” тухай эрдмийн ажлаа бичив. Харамсалтай нь, Леметр уг ажлаа Белгийн төдийлөн алдартай бус сэтгүүлд хэвлүүлсэн тул, Америк Европын эрдэмтэдэд олигтой өртөлгүй өнгөрчээ.
Цаашлаад 1927 онд Белгийн нийслэл Брусселд физикчидын олон улсын хурал зохион байгуулагдах үед, Леметр Эйнштейнтэй уулзсан байна. Уулзах ч юу байхав, үнэндээ Эйнштейн шалавхан гэгч Леметрт дөхөж очмогц “Чиний тооцоо зөв. Гэхдээ чиний санаа бол үл бүтэх юм” гэж хэлээд л холдон одсон гэдэг. Статик огторгуйд гүн итгэгч Эйнштейний хувьд тэлж буй огторгуй гэдэг, үл бүтэх санаанаас өөр юу ч байгаагүй бололтой.

Гэсэн ч Леметр дэлхийн хамгийн агуу физикчид үл тоогдлоо гээд, өөрийн үзлээ орхих санаа байсангүй. “Эйнштейн гуай одон орны сүүлийн үеийн судалгааны чиг хандлагыг хараахан мэдэхгүй хойно, ингэж бодох нь ч аргагүй биз дээ” гэж хүртэл бодсон гэдэг. Тэгээд ч түүнээс 2 жилийн дараа, одон орны цочир үр дүн Эйнштейнийг нэг мөр цочоон сэнхрүүлсэн билээ.


Адаг чуулганы “одон үүл” хүртлэх зайг хэмжсэн Хаббл

1929 онд, Америкийн одон оронч Хаббл нь “бүх галактикууд биднээс алсран холдож байгаа бөгөөд, дээр нь тэдний холдох хурд нь галактик хүртлэх зайнаас шууд хамааран өсч байгаа болохыг олж тогтоосон” болохоо зарлав. Чухам энэ л, огторгуй нь тэлж байдаг болохыг үзүүлэх шийдвэрлэх нотолгоо болсон юм.
Хаббл нь нэг ёсны “өв тэгш суут хүн” байсан гэдэг. Залуу цагтаа хөнгөн атлетик болон боксоор уйгагүй хичээллэж, боксын дэлхийн аваргын төлөөх тулаанд гарч байсан гэх яриа ч байдаг. Их сургуульдаа хуулийн анги төгссөнийхөө дараа, нэг хэсэг өмгөөлөгчийн ажил хийсэн боловч, оюутан цагтаа сонирхох болсон одон орон судлалаа орхиж чадалгүй, буцан их сургуульдаа ирж одон орноор суралцан төгсөнө. Түүний дараа, Америкийн баруун эрэг дэхь Вилсоны одон орон судлалын төвд ажиллаж, тухайн үедээ дэлхийн хамгийн том амтай (2.5 метр) тусгалын телескоп ашиглан, төрөл бүрийн “одон үүлний” ажиглалт хийж эхэлсэн байдаг.
Тухайн үеийн одон орон судлалын хувьд одон үүлний судалгаа бол нэг том хэрүүлийн алим байв. Тэр дундаа ороон мушгирсан хээгээрээ танил “Адаг чуулганы (Andromeda) одон үүл” нь бидний галактикийн (Сүүн зам) гадна байна уу, дотор байна уу гэдгийг тойроод ширүүн мэтгэлцээн өрнөж байжээ.
Үүнийг нэг тийш нь болгож чадсан нь Хаббл байсан юм. 1924 онд Хаббл Адаг чуулганы одон үүл хүртлэх зайг “ойролцоогоор 900,000 гэрлэн жил” болохыг зарлав. Манай галактикийн хэмжээ нь диаметрээрээ ойролцоогоор 100,000 гэрлэн жил учраас, Адаг чуулганы одон үүл нь түүний гадна байдаг, манай галактиктай адилхан одны бөөгнөрөл болох “Адаг чуулганы галактик” болох нь тогтоогдсон байна.
Хаббл Адаг чуулганы галактик хүртлэх зайг хэмжихдээ “шугам” болгон ашигласан нь, сефеид хувьсагч од гэх од байв. Одны гэрэлтэлт нь хувирах “хувьсагч одод” дотор олон янзын төрөл байдаг бөгөөд, түүн дотор “сефеид хувьсагч од” гэгдэх зүйлс нь сонирхолтой онцлогийг агуулдаг. Гэрэлтэлт нь жигд мөчлөгтэйгээр өөрчлөгдөж, дээр нь тэр мөчлөг нь урт байх тусмаа тухайн одны өөрийнх нь бодит гэрэл (абсолют гэрлийн хүч) нь хүчтэй байдаг. Тиймээс ижил гэрлийн хувиралын мөчлөгтэй сефеид хувьсагч однууд олдсон үед, харагдах гэрэлтэлт нь бүдэг одыг нь хол байна гэж ойлгож болно. Эндээс, сефеид хуьсагч одыг ашиглавал, “жилийн шилжилтийн өнцөг” ашигласанаас хамаагүй хурданаар эрхэс хүртлэх зайг тооцох боломжтой болно гэсэн үг.
Хаббл нь Адаг чуулганы галактик дотор байх нэгэн сефеид хувьсагч од олж тогтоон, түүнийг ашиглаад 900,000 гэрлэн жил гэх зайг тооцон гаргажээ. Харин өнөө үед Адаг чуулганы галактик хүртлэх зай нь ойролцоогоор 2,300,000 гэрлэн жил болж залруулагдаад буй. Хаббл нь өөр төрлийн хувьсагч одыг сефеид од гэж андууран тооцсон учраас, бодит зайнаас нь богино хариу гаргаж орхисон юм гэнэ лээ.

Огторгуй тэлж байгаа болохыг үзүүлэх Хабблын хууль

Ингээд Хаббл нь цааш ахиад олон тооны “одон үүл” хүртлэх зайнуудыг хэмжиж, тэдгээр нь бүгд манай галактикийн гадна байх өөр галактикууд болохыг олж тогтоосоор байв. Мөн, тэдгээр галактикууд ямар хөдөлгөөн хийж буй болохыг ч судалж үзэв. Топлерийн нөлөөг ашиглан эрхэсийн хөдөлгөөний хурдыг шалгах аргын тухай өмнөх бүлэгт ярьсан шүү дээ. Тэгтэл, аль ч галактик нь дэлхийтэй харьцуулахад алсран холдох хөдөлгөөн хийж, дээр нь хол байх галактикийн хэрээр илүү хурдтайгаар холдож байх юм гэнэ. “Галактикийн холдох хурд нь, түүний манай галактик хүртлэх зайтай шууд хамааралтай” – үүнийг Хабблийн хууль гэдэг. Энэ хууль чухам ямар утгыг илэрхийлж байгаа хэрэг вэ?
Ийм нэг туршилт хийж үзье. Үлээдэг шаар (агаарын бөмбөлөг) авч, үлээхээс нь өмнө түүний гадарга дээр 1 см тутамд A, B, C, D гэсэн 4 цэгийг эгнүүлэн тэмдэглээд, шаараа үлээе (доорхи зураг). Тэгтэл А ба В цэгийн хоорондох зай 3 см болж, нэг ёсондоо анхны зайнаасаа 2 см-ээр урт болжээ гэж бодъё. Энэ үед А ба С цэгийн хоорондох зай 6 см болсон байх тул, анхны зайнаасаа 4 см-ээр холджээ гэсэн үг болно. А ба D цэгийн хоорондох зай 9 см болж, өмнөхөөсөө 6 см-ээр холдсон байна. Өөрөөр хэлбэл, А цэгээс харахад, бусад цэгүүд А-аас хол байхын хэрээр тэдний хоорондох зай илүү холдсон байна, эсвэл хол байхын хэрээр илүү хурдтайгаар холдож байгааг харж болно.

Үүнийг галактикийн хөдөлгөөнд харгалзуулж хэлбэл, галактик тус бүр нь дураараа хөдөлж байгаа бус, галактикийг агуулах огторгуй нь бүхэлдээ шаар шиг томорч байна аа, гэсэн явдал болох юм. Нэг ёсондоо, Хабблын хууль үйлчилж байгаа нь, огторгуй тэлж байгаа болохыг илэрхийлж байгаа юм.
  Үнэндээ бол Леметр нь Англид суралцсаны дараагаар Америкийн Харвардын их сургуульд ч бас суралцаж, 1925 онд Вилсоны одон орон судлалын төвд Хабблыг зорьж очсон байдаг.
Тухай үедээ хараахан Хаббл нь янз бүрийн галактикууд хүртлэх зай болон хөдөлгөөний талаарх мэдээллийг цуглуулж эхэлж байсан төдий байв. Гэвч Хабблаас хамгийн сүүлийн үеийн судалгааны мэдээлэл сонссон Леметр нь тэр үед л “тэлж буй огторгуй” гэх төсөөлөлдөө хоёргүйгээр итгэх болсон болов уу.
Ингээд 1929 онд Хабблын хууль зарлагдав. Эйнштейн Вилсоны одон орон судлалын төвд зочлон, Хабблаас ажиглалтын мэдээнүүдийн тайлбарыг сонсов. Үр дүнд нь огторгуй тэлж буй гэх бодит үнэнийг сая нэг хүлээн зөвшөөрч, “огторгуй бол үүрд мөнх үл хувирах” гэсэн өөрийн санаагаа орхижээ. Хожим нь Эйнштейн ингэж өгүүлсэн байдаг.
-         Сансрын тогтмолыг оруулж ирсэн явдал бол, миний амьдралын хамгийн том алдаа байсан.
Ийнхүү огторгуйн төрхийг тойрсон Леметр болон Эйнштейний мэтгэлцээн, Леметрийн ялалтаар өндөрлөжээ.

“Пүс пас” онол гарч ирсэн нь

Тэгэхээр, огторгуй тэлж байгаа юм гэвэл, өнөөгийн өргөн уудам огторгуй нь тэлэлтийн үр дүнд бий болсон зүйл бөгөөд, өнгөрсөн цагийн огторгуй нь маш жижигхэн байсан болж таарна. Өмнө ярьсанчлан, Леметр нь “огторгуй нь микро хэмжээтэй сансрын өндөгнөөс төрсөн” гэж онцлон, анхны огторгуйг жижигхэн агшсан өндөр нягттай биет байснаас зайлахгүй гэж үзсэн.
Цаашлаад 1946 онд, Орос гаралтай Америк физикч Гамов нь “анхны огторгуй бол хэт өндөр нягт, хэт өндөр халуун бүхий бяцхан галан бөмбөг байсан” гэх үзлийг дэлгэн тавьжээ. Үүнийг Их тэсрэлтийн онол (Big bang сансрын онол) гэдэг. “Big bang” гэдэг бол Гамовыг эсэргүйцэгч эрдэмтэд “огторгуй пүс пас (big bang) гээд л үүсчихсэн юм  байна л даа?” хэмээн тохуурхсанаас гарч ирсэн нэр юм.
Гамовын нэрийг “Томпкинс гайхамшигийн оронд” зэрэг Томпкинс цувралын зохиогч гэдгээр нь өрнөдөд сайн мэддэг билээ. Эдгээр нь гол төлөв хүүхдүүдэд зориулж байгалийн шинжлэх ухаан ямар сонирхолтой болохыг хялбарханаар бас хөгжилтэйгээр танилцуулах гайхалтай номнууд бөгөөд, одоо ч дэлхий даяар амтархан уншигдаж буй. Үнэнийг хэлэхэд би ч бас балчир насандаа Гамовын номыг догдлон байж уншдаг байсан хүмүүсийн нэг билээ.
Дашрамд хэлэхэд, Гамов нь “хэт өндөр халуун, хэт өндөр нягттай бяцхан галан бөмбөг огторгуй” гэх санааг анх олсон нь, огторгуй дотор орших төрөл бүрийн элементүүд хэрхэн бий болсон тухай тунгааж байх үеийн явдал байв.
Бидний биет ертөнц нь “атом” гэгчээс бүтэж, атом нь “атомын цөм” болон “электрон” гэгчээс бүрэлдэж байдаг. Атомын цөм дотор нь “протон” болон “нейтронууд” байх бөгөөд, тухайн элементийн төрлөөс хамаараад агуулагдах тоо нь тогтмол байдаг. Атомын цөм доторх протон болон нейтроны тоо нь цөөхөн байхын хэрээр хөнгөн элемент болдог.
Эндээс Их тэсрэлтийн онолын үндсэн санааг хэлье. Эхэн үеийн огторгуйг Леметрийн хэлсэн шиг өндөр нягттай, дээр нь нам халуунтай байсан гэж үзье. Энэ үед, огторгуйн дунд орших бүхий л бодис нь, чивчиртэл агшигдсан төлөвт байна. Ийм төлөвт электрон ба протон нь наалдаад нейтрон болох урвал үүсдэг нь мэдэгдээд буй. Өөрөөр хэлбэл дөнгөж үүссэн огторгуй нь “дан нейтроноос тогтох огторгуй” байж.
(Гамов нь дөнгөж үүссэн огтооргуйг “дан нейтроноос тогтсон” гэж төсөөлсөн боловч, хожим нь миний багш болох Хаяаши багш анхны огторгуйд нейтрон төдийгүй протон ч байсан болохыг илрүүлж, Гамовын алдааг залруулсан.)
Энэхүү дан нейтрон болсон, өндөр нягттай, нам дулаантай огторгуй нь тэлж томрох байдлыг Гамов тооцож үзсэн байна. Тэгтэл нейтронууд задран электрон, протон, бас эгэл бөөмсийн нэг болох “нейтрино” төрөн гарна. Ганц протон нь, хамгийн хөнгөн элемент болох Устөрөгчийн цөм болно. Энэ бол Устөрөгчийн атомын эхлэл тавигдаж буй төлөв юм.
Цаашлаад огторгуй нь улам тэлэхэд, удаагаар нь 2 протон болон 2 нейтрон нэгдэж, ус төрөгчийн дараагийн хөнгөн элемент болох Гелийн атомын цөм болно. Явсаар 3 протон болон 3 нейтрон нэгдэж, дараагийн хөнгөн элемент Литигийн атомын цөм бий болно. Ийм байдлаар огторгуй тэлэхийн хэрээр, ихэнх протон, нейтронууд хоорондоо нэгдсээр хүнд элементүүд огторгуйд ихээр бүтээгдэж, хөнгөн элементүүд цөөрөөд явах учиртай байлаа.
Гэтэл бодит огторгуйд ажиглалт хийтэл, устөрөгч болон гели гэх зэрэг хөнгөн элементүүд л дийлэнхийг бүрдүүлж, хүнд элемент төдийлөн байсангүй. Энэ шалтгааныг тунгааж үзсэн Гамов “эхэн үеийн огторгуй нь асар өндөр дулаантай байсан юм байна” хэмээн гэнэт толгойд нь харван гийсэн гэдэг. Огторгуй өндөр дулаантай бол, тэр дулааны энергийн нөлөөгөөр протон болон нейтрон нь замбараагүй ширүүн хөдөлгөөн хийж, хүнд атомууд бүрэлдсэн ч тэр дороо задран, буцаад хөнгөн атомын цөм болж орхино. Ийм шалтгаанаар одоогийн огторгуйд хөнгөн элементүүд илүүтэй тэсч үлдэж иржээ гэх нь Гамовын санаа байсан юм.


“Тогтмол огторгуйн онолтой” хийсэн ширүүн мэтгэлцээн

Гэсэн ч бидний агуу уудам огторгуйг анх төрөхдөө “өчүүхэн өндөг байсан” ч юм уу “бяцхан галан бөмбөг байсан” гэж ярьлаа ч, түүнд итгэж чадна гэж үү? Тийм юм ярих нь шинжлэх ухааны онол гэхээсээ илүү, ёстой нөгөө эрт балрын үлгэр домог шиг л сэтгэгдэл төрөх нь ердийн мэдрэмж гэж санана. Үнэхээр ч, тухайн үеийн эрдэмтэд Их тэсрэлтийн онолд хандан “үгүй” гэлцэж байлаа.
Ингээд Английн нэр алдартай одон оронч болох Хойл, Их тэсрэлтийн онолтой сөргөлдөхүйц шинэ онол дэвшүүлэв. Тэр нь Тогтмол огторгуйн онол гээч зүйл юм. Үнэндээ Гамовын санааг “Наадах чинь ёстой пүс пас (big bang) онол байна даа” гэж тавласан хүн бол, чухам энэхүү Хойл байсан юм.
Хабблийн хууль нэгэнт нээгдсэн тул, огторгуй тэлж байгаа гэх бодит үнэнийг үгүйсгэх аргагүй байв. Гэвч Хойл нь “огторгуй бол үүрд мөнх үл хувирах оршихуй юм” гэх эртний уламжлалт огторгуйн үзэлд хатуу итгэж байлаа. Тиймээс “огторгуй нь гарцаагүй тэлж байгаа нь үнэн боловч, гэлээ ч нэгэн хэвийн тогтмол дүр төрхөө хадгалж байдаг” гэх, өнгөц сонсоход зөрчилтэй мэт огторгуйн үзлийг гарган тавьсан нь Тогтмол огторгуйн онол байсан юм.
Хойл огторгуйг тэлж байдаг болохыг хүлээн зөвшөөрсөнийхөө үндсэн дээр, ингэж онцолсон байна.
-         Огторгуй тэлэхэд, түүний дотор “хоосон завсар зай” үүсч таарна. Гэвч, тэр хоосон завсрыг дүүргэж бөглөхүйц шинэ галактикууд вакум орон зайн дундаас ар араасаа ундран гарч ирдэг юм. Тийм болохоор огторгуй нь нэгэн хэвийн тогтмол нягт болон дулаанаа хадгалж байдаг.
“Галактикууд вакум орон зайнаас төрөн гарч, тэлэлтээс бий болсон огторгуйн завсар зайнуудыг дүүргэж байдаг” юм гэх Тогтмол огторгуйн онол ч бас, Их тэсрэлтийн онолоос дутахааргүй хачин жигтэй сонсогдох биз. Гэвч Тогтмол огторгуйн онолд “огторгуй нь микро өндөг шиг байдлаар үүссэн” буюу, огторгуйд “эхлэл” байсан гэж үзэх шаардлага үгүй тул, уламжлалт огторгуйн үзэлтэй тун ч нийцэж байлаа. Тиймдээ ч тухайн үед Их тэсрэлтийн онолоос илүүтэйгээр эрдэмтэдийн дэмжлэгийг авч байсан юм.
Дээр нь Их тэсрэлтийн онолыг муухай харагдуулах үйл явдал бас болов. 1951 онд тухайн үеийн Ромын пап “Огторгуйд эхлэл бий гэх Их тэсрэлтийн онол бол, Библийн ертөнц бүтсэн тухай бүлгийн нотолгоо мөн” гэх утгатай зүйл хэлж орхисон байна. Их тэсрэлтийн онолоор огторгуй нь “микро өндөг” байдлаар үүссэн гэх боловч, тэр “өндөг” хэрхэн бий болсон тухай тайлбарлаж чаддаггүй. Яг тэр нь Ромын папын хувьд сайхан далим болжээ. “Анхны огторгуйн өндгийг агуу дээд бурхан бүтээсэн юм” гэж хэлэх боломжтой учраас тэр юм.
Гэвч түүний хэлсэн үгнээс болж эрдэмтэдийн олонх нь харин ч Их тэсрэлтийн онолоос жийрхэх болжээ. Шинжлэх ухаан гэдэг бол байгалийн үзэгдлийг таньж мэдэхдээ “бурхан тэгж бүтээсэн юм”, эсвэл “хүн ухан ойлгож үл чадна” гэх мэтийн тайлбаруудыг аль болох цөөлөх зорилготой мэдлэгийн салбар. Тийм болохоор бурханы “дэмжлэгийг” авсан Их тэсрэлтийн онолд таатай хандах эрдэмтэдийн тоо цөөрөх нь ч аргагүй явдал байсан биз. Леметр Ромын папын хэлсэн үгийг сонсоод “Шинжлэх ухаан, шашин хоёрыг ингэж санаатайгаар хольж хутгаж хэрхэвч болохгүй” хэмээн Ропын папыг буруушаасан гэдэг. Гэсэн ч Их тэсрэлтийн онол тийш үлээх хүйтэн салхи ширүүссээр л байлаа.

Сансрын дэвсгэр радиацийг нээсэн нь

Тэгтэл 1965 онд Их тэсрэлтийн онол гэв гэнэт олны анхааралд орж явчив. Тийн Их тэсрэлтийн онолд тэсрэлт хийж чадсан нь мэргэжилийн одон оронч бус, Америкийн хувийн компанийн ажилчин инженерүүд болох Пензиас болон Вильсон нар байсан юм.
Тэр хоёр хиймэл дагуулын холбоонд зориулсан аварга том антенна бүтээх ажил хийж байсан боловч, тестийн үеэр хачин жигтэй нэг үзэгдлээс болон гацаад байж. Үл мэдэх нэгэн цахилгаан долгион тэнгэрийн бүхий л зүгээс ирээд байх юм гэнэ.
Дэлхий дээр зүсэн зүйлийн цахилгаан долгионууд нисэлдэн сүлбэлдэж байдаг. Радио зэрэг холбооны зориулалтын долгион болон, цахилгаан техникээс ялгарах долгион гэх мэт хиймэл долгионууд байхад, агаар мандал дахь агаарын молекулаас цацрах цахилгаан долгион болон, нар болон Сүүн зам галактикаас ирэх байгалийн долгионууд ч бий. Харин эдгээр долгионууд бол бүгдээрээ, антенныг зөвхөн долгион үүсгэгчийн зүг рүү чиглүүлсэн үед л баригддаг.
Тэгтэл үл мэдэх долгион нь антенныг тэнгэрийн аль ч зүг рүү чиглүүлсэн баригдаад байсан аж. Тэгээд ч тэр нь 24 цагийн туршид тасралтгүй, бас огт нэгэн хэвийн жигд хүчээр баригдах юм гэнэ. Мань хоёр антенныг өөрийг нь цахилгаан долгион ялгаруулаад байж мэдэх юм гэж сэжиглэн, антенна доторх тагтаа шувууны баас зэргийг байдаг чадлаараа цэвэрлэж гарсан боловч, тэгээд ч үл мэдэх долгион алга болсонгүй.
Үнэндээ Их тэсрэлтийн онолыг дэвшүүлсэн Гамов нь нэгэн зөгнөлийг хэлж үлдээсэн байж. Хэрвээ эрт цагт огторгуй нь үнэхээр хэт өндөр халуунд байсан бол, өнөөгийн огторгуй маань түүний “үлдэгдэл” болох цахилгаан долгионоор дүүрэн бялхаж байх учиртай юм гэнэ.
Өндөр халуунтай биетээс “гэрэл” ялгардагийг та мэднэ шүү дээ. Тэгээд “гэрэл”, мөн “цахилгаан долгион” ч адилхан “цахилгаан соронзон долгион” гэх долгион бөгөөд, тэдний ялгаа бол ердөө л долгионы урт байдаг. Гэрлийн долгионы урт нь сунахад нүдэнд үл харагдах хэт улаан туяа болж, түүнээс улам сунахаараа цахилгаан долгион болдог.
Гамов нь хэт өндөр халуунтай огторгуйгаас гарах гэрэл нь, түүний дараах огторгуйн тэлэлтээр долгионы урт нь сунаж, өнөө үед цахилгаан долгион хэлбэрээр үлдэж хоцорсон болов уу гэж зөгнөсөн байна. Эртний огторгуй нь тэр чигээрээ хэт халуун байсан юм болохоор, түүний гэрэл ч бас огторгуйгаар дүүрэн бялхаж байсан бөгөөд, тэлж томорсон өнөөгийн огторгуйд тэр нь “бүхий л зүгээс ирэх цахилгаан долгион” болж тогтсон байх учиртай.






Энэ долгионыг олж тогтоох гэж Америкийн алдарт физикч Дикке одон орны ажиглалт хийхээр зэхээд байж. Тэгтэл яг тэр үеэр Дикке нь танилаасаа санаандгүйгээр Пензиас ба Вильсон нарын зовлон болоод буй үл мэдэх цахилгаан долгионы талаар олж сонссон байна. Дикке даруй тэр хоёр дээр очин яриаг нь сонсож, өөрийн хайх гэж байсан долгионыг тэр хоёр нэгэнт “нээчихсэн” байгааг мэдээд ихэд харамссан гэдэг. Хожим нь Пензиас болон Вильсон нар уг долгионыг нээснийхээ төлөө Нобелийн физикийн шагнал хүртсэн гэхээр, Диккегийн харамсах нь ч нээрээ л аргагүй юм болов уу.
Пензиас, Вильсон нарын нээсэн уг долгионыг өнөө үед Сансрын дэвсгэр радиаци гэж нэрлэдэг. Эртний огторгуй нь хэт өндөр халуунд байсныг илэрхийлэх уг долгионы нээлт нь Их тэсрэлтийн онолыг бататгах хүчирхэг нотолгоо болж, түүнээс хойш ихэнх судлаачид Их тэсрэлтийн онолыг дэмждэг болсон билээ.
Ингээд энэ үдшийн яриагаа өндөрлөе. Сайхан нойрсоорой.
 


Үргэлжлэл - VII. Шинэ оньсого, шинэлэг огторгуйн модель

4 comments:

  1. romiin pap bol bolomjiig ashiglatsan bn shd kk, gehdee telsen bol butsaj agshih magadlal baiga yu?

    /urgeljleliig huleej bn/

    ReplyDelete
    Replies
    1. тэлэлтийн шалтгаанаасаа л хамаарах байх даа.

      Delete
  2. Anonymous17/3/16 16:25

    уншаад уншаад бүр арын ажлаа алдчаад байнаа кккк ёстой гоё ажилд нь амжилт хүсье ээ

    ReplyDelete
  3. Ta yapon xel meddeg yumu :)

    ReplyDelete