in

Орчлонгийн төв хаана вэ? Эрдэмтдийн асуулт

Орчлонгийн төв хаана вэ? Эрдэмтдийн асуулт

Ертөнцийн төв хаана вэ? Одон орон судлалын гайхамшигт нууц

Зуу гаруй жилийн өмнө эрдэмтэд Альберт Эйнштейний ерөнхий харьцангуйн онолын зөрчилтэй мэт санагдах зүйлсийг шийдвэрлэх гэж оролдож байв. 1915 онд нийтлэгдсэн энэ онол нь физикчид, математикчдын дунд өргөнөөр хүлээн зөвшөөрөгдсөн байсан бөгөөд ертөнц нь тогтвортой, өөрчлөгддөггүй, хөдөлгөөнгүй гэж үздэг байв. Эйнштейн ертөнцийн хэмжээ, хэлбэр нь үргэлж ижил байсан гэж итгэдэг байжээ.

Гэвч одон орон судлаачид хүчирхэг дуран авайгаар алс холын галактикуудыг ажиглахад ертөнц нь тийм биш гэдгийг илтгэх шинж тэмдгүүдийг олж харсан байна. Эдгээр шинэ ажиглалтууд нь эсрэгээрээ ертөнц тэлж байгааг харуулсан юм.

Эрдэмтэд удалгүй Эйнштейний онол нь ертөнц тогтвортой байх ёстой гэж хэлээгүйг ойлгосон бөгөөд энэ онол нь тэлж буй ертөнцийг дэмжиж болохыг мэджээ. Эйнштейний онолын математик хэрэгслүүдийг ашиглан эрдэмтэд ертөнц нь үнэндээ динамик, хувьсан өөрчлөгдөж байгааг харуулсан шинэ загваруудыг бүтээсэн байна.

Би олон арван жилийн турш ерөнхий харьцангуйн онолыг ойлгохыг хичээж байгаа бөгөөд одоогийн ажлынхаа хүрээнд физикийн профессорын хувьд энэ сэдвээр хичээл заадаг. Ертөнцийн тэлж буй санааг ойлгоход хэцүү байж болох бөгөөд энэ нь бидний байгалийн зөн совинтой зөрчилдөж байдагтай холбоотой. Жишээлбэл, ертөнц шиг том зүйл төвгүй байхыг төсөөлөхөд хэцүү байдаг ч физик үүнийг бодит байдал гэж үздэг.

Галактикуудын хоорондох зай

Юуны өмнө “тэлэлт” гэж юу гэсэн үг болохыг тодорхойлъё. Дэлхий дээр “тэлэлт” гэдэг нь ямар нэгэн зүйл томорч байна гэсэн үг. Ертөнцийн хувьд энэ нь үнэн, нэг талаараа. Тэлэлт нь “бүх зүйл биднээс холдож байна” гэсэн утгатай байж болох бөгөөд энэ нь ертөнцийн хувьд үнэн юм. Холын галактикууд руу дуран авай чиглүүлэхэд тэд бүгд биднээс холдож байгаа мэт харагддаг.

Түүнээс гадна, тэдгээр нь хол байх тусам хурдан хөдөлж байгаа мэт харагддаг. Эдгээр галактикууд мөн бие биенээсээ холдож байгаа мэт харагддаг. Тиймээс ертөнц дэх бүх зүйл нэгэн зэрэг бие биенээсээ холдож байна гэж хэлэх нь илүү үнэн зөв юм.

Энэ санаа нь нарийн боловч чухал юм. Ертөнцийн үүсэл гаралтыг галын наадамтай зүйрлэх нь амархан: том тэсрэлтээс эхлээд, дараа нь бүх галактикууд төв цэгээс бүх чиглэлд нисдэг. Гэхдээ энэ зүйрлэл буруу юм. Энэ нь ертөнцийн тэлэлт нэг цэгээс эхэлсэн мэт буруу ойлголт өгдөг бөгөөд галактикууд хөдөлж байгаа зүйлс гэж үзэх нь бас буруу юм.

Галактикууд бие биенээсээ холдож байгаа гэхээсээ илүүтэйгээр галактикуудын хоорондох зай, ертөнцийн бүтэц нь цаг хугацааны явцад тэлж байгаа юм. Өөрөөр хэлбэл, галактикууд өөрсдөө ертөнцөөр дамжин хөдөлж байгаа биш, харин ертөнц өөрөө тэлж байгаа учраас тэднийг холдуулж байгаа юм.

Энэ үзэгдлийг ойлгоход туслах нэгэн зүйрлэл бол бөмбөлөг дээр цэгүүд наах явдал юм. Бөмбөлөгт агаар үлээхэд тэлдэг. Цэгүүд бөмбөлөгийн гадаргуу дээр наалдсан тул тэдгээр нь холдож байгаа мэт харагддаг. Гэхдээ үнэндээ цэгүүд яг л байрандаа үлдэж байгаа бөгөөд бөмбөлөг тэлж байгаа учраас тэдгээрийн хоорондох зай томорч байгаа юм.

Одоо цэгүүдийг галактикууд, бөмбөлөгийг ертөнцийн бүтэц гэж төсөөлөөд үзээрэй. Харамсалтай нь, энэ зүйрлэл нь эхлэл болгож болох ч нарийн ширийнийг нь зөв тайлбарлаж чадахгүй.

Дөрөвдүгээр хэмжээст

Ямар ч зүйрлэлийн хязгаарлалтыг ойлгох нь чухал. Зарим алдаанууд нь илэрхий байдаг: Бөмбөлөг нь гартаа багтахуйц жижигхэн – харин ертөнц тийм биш. Өөр нэг алдаа нь илүү нарийн. Бөмбөлөг нь хоёр хэсэгтэй: гадаргуу нь латекс, доторх нь агаараар дүүрсэн.

Эдгээр хоёр хэсгийг математик хэлээр өөр өөрөөр тайлбарладаг. Бөмбөлөгийн гадаргуу нь хоёр хэмжээстэй. Хэрэв та дээр нь алхаж байгаа бол урагш, хойш, зүүн, баруун тийш хөдөлж болох ч гадаргуугаас гарахгүйгээр дээш, доош хөдөлж чадахгүй.

Одоо бид дөрвөн чиглэл нэрлэж байгаа мэт сонсогдож болох ч эдгээр нь зөвхөн хоёр үндсэн замаар хөдөлж байгаа юм: хажуу тийш болон урд хойш. Энэ нь гадаргууг хоёр хэмжээстэй болгодог – урт болон өргөн.

Харин бөмбөлөгийн дотор тал нь гурван хэмжээстэй тул та ямар ч чиглэлд чөлөөтэй хөдөлж болох бөгөөд дээш, доош – урт, өргөн, өндөр гэсэн чиглэлүүдэд чөлөөтэй хөдөлж чадна.

Эндээс төөрөгдөл үүсдэг. Бид бөмбөлөгийн “төв” гэж боддог зүйл нь дотор талын агаар дүүрсэн орон зайд хаа нэгтээ байдаг цэг юм.

Гэвч энэ зүйрлэлд ертөнц нь бөмбөлөгийн латекс гадаргуутай илүү төстэй. Бөмбөлөгийн агаар дүүрсэн дотор тал нь манай ертөнцөд ямар ч харьцуулалтгүй тул бид энэ зүйрлэлийн зөвхөн гадаргууг ашиглаж болно.

Тиймээс “Ертөнцийн төв хаана вэ?” гэж асуух нь “Бөмбөлөгийн гадаргуугийн төв хаана вэ?” гэж асуухтай адил юм. Зүгээр л байхгүй. Та бөмбөлөгийн гадаргуу дээр ямар ч чиглэлд, хүссэнээрээ аялж болох бөгөөд хэзээ ч төв гэж нэрлэж болох газар хүрэхгүй, учир нь та гадаргууг орхихгүй.

Үүнтэй адил, та ертөнцөд ямар ч чиглэлд аялж болох бөгөөд хэзээ ч төвийг нь олохгүй, учир нь бөмбөлөгийн гадаргуу шиг ертөнц нь зүгээр л төвгүй юм.

Энэ ойлголтыг ойлгоход хэцүү байж болох шалтгааны нэг нь ертөнцийг математик хэлээр тайлбарлах арга юм. Бөмбөлөгийн гадаргуу нь хоёр хэмжээстэй, дотор тал нь гурван хэмжээстэй, харин ертөнц нь дөрвөн хэмжээст оршдог. Учир нь энэ нь зөвхөн орон зайд хэрхэн хөдөлж байгаагаар хязгаарлагдахгүй, харин цаг хугацаанд хэрхэн хөдөлж байгаагаар тодорхойлогддог.

Бидний тархи орон зай, цаг хугацааг тусад нь бодоход дассан байдаг. Гэвч ертөнцөд тэдгээр нь “орон зай-цаг хугацаа” гэж нэрлэгддэг нэгэн бүтцэд нэгдсэн байдаг. Энэ нэгдэл нь ертөнцийн үйл ажиллагааг бидний зөн совингоос хүлээж байснаас өөрчлөгдүүлдэг.

Энэ тайлбар нь ямар нэгэн зүйл хэрхэн хязгааргүйгээр тэлж чадах вэ гэсэн асуултад хариулахгүй – эрдэмтэд энэ тэлэлтийг юу хөдөлгөж байгааг тайлбарлахыг хичээсээр байна.

Тиймээс ертөнцийн төвийн талаар асуух нь бидний зөн совингийн хязгаарт тулгарч буй хэрэг юм. Бидний олж мэдсэн хариулт – бүх зүйл, хаа сайгүй, нэгэн зэрэг тэлж байгаа нь ертөнцийн хичнээн гайхалтай, үзэсгэлэнтэй болохыг харуулж байна.

Эх сурвалж:

Experts ask where the center of the universe is

With the universe constantly expanding, scientists have a hard time finding where its center is.

What do you think?

Какапо: 100 жил амьдрах чадвартай тарган тоть

Какапо: 100 жил амьдрах чадвартай тарган тоть

Bentley Rolls-Royce-ийг давсан уу?

Bentley Rolls-Royce-ийг давсан уу?