2020/05/20

312. Орчлон ертөнцийн эхлэл, төгсгөл адил уу?

Стивен Хокинг квант таталцлын онолыг судалж эхлэхдээ орчлон ертөнцийн үүсэл хөгжил толин тэгш хэмтэй явагдах буюу орчлон ертөнц сингуляр цэгээс тэсэрч тэлж, улмаар хумигдаж, эцсийн сингуляр цэгт сүйрнэ хэмээн үзэж байжээ.


Хумигдаж эхлэх үеийн орчлон ертөнцийн талаарх Стивен Хокингийн төсөөлөл их сонирхолтой. Тэрээр “Анх би орчлон ертөнц хумигдахад эмх цэгцгүй байдал сулардаг гэж бодсон. Учир нь хумигдаж буй орчлон ертөнц эцсийн дүндээ эмх цэгцтэй, тогтвортой байдал хүрнэ хэмээн сэтгэсэн хэрэг. Ингэвэл хумигдах фаз нь тэлэх фазын эсрэг чиглэлтэй байна. Хумигдах үед аж төрж буй хүн төрөлхтөн цагийн зүүний эсрэг чиглэлд амьдарна. Тэд эхийн хэвлийгээс мэндлэхээсээ өмнө нас барж, хөгширч, залуу болоод эцэст нь төрнө” хэмээн үзэж байлаа.


Гэвч тэр нэмэгдэхүүний нийлбэр нь нэмэгдэхүүнүүдээсээ илүү гарах аргачлалыг боловсруулсан (2+2=5 г.м) Ричард Фейнмантай уулзан учирч, хамтран ажиллаж байсан нь түүний бодлыг өөрчлөхөд чухал нөлөө үзүүлсэн байж болно.


1960 онд Стивен Хокинг Рожер Пенроузтой хамтран орчлон ертөнцийн үүслийн үед харьцангуйн ерөнхий онолын улмаас физикийн хуулиуд үл үйлчлэх орон-цагийн сингуляр цэг байсныг баталжээ. Гэвч 1974 онд Хокинг квант онолд тулгуурлан матери хар нүхэнд ормогцоо түүн дотор хадгалагдаж үлдэхгүй буюу сингуляр цэгт үлдэхгүй гэдгийг харуулсан. Хар нүх, Их Тэсрэлтийн тэгш хэмийг харж байсан их эрдэмтэн яагаад үзэл бодлоосоо урвах болов.


Их тэсрэлтийг судлах замаар түүний цаана орших одоогоор төсөөлөхгүй байгаа орчинд очих магадлал, Их тэсрэлтийн онолыг математик аргаар илэрхийлэх боломж хоёр үнэндээ маш өчүүхэн магадлалтай.


Хар нүхнүүдийг квант механикийн аргаар судлах явцдаа түүний үйл явдлын хаяавч дээрх вакуум орчинд Хайзенбергийн тодорхойгүйн зарчимд захирагдах квант флуктуац байнга үүсэж байдгийг мэдсэн болно. Энэ үед Планкийн цаг хэмээн нэрлэдэг 10-ийн хасах 44 зэрэгт секунд цаг хугацааны хэмжигдэхүүн квант таталцалд чухал үүрэгтэй. Өөрөөр хэлбэл энэ хугацаанаас дотогш юу болдгийг чухамдаа онолоор тайлбарлах боломжгүй болж ирдэг.


Бид чухам Их Тэсрэлт болсон 13 тэрбум жилийн тэртээд очсон ч юу болсныг ойлгох боломжгүй. Учир нь Их тэсрэлтээс хойш Планкийн цаг буюу 10-ийн хасах 44 секунд хугацаа өнгөрсний дараа бидний мэдэх орчлон ертөнц үүссэн болно.


Америк Эрдэмтэн Стивен Вайнберг “Эхний гурван минут” хэмээх сонгодог бүтээлдээ Их Тэсрэлтээс хойш юу болсныг тайлахыг оролдсон байдаг. Гэвч тэрээр секундийг зуу хуваасантай тэнцэх хугацаа өнгөрсний дараа гэхчилсэн бичсэн нь Планкийн хугацаанд ойртох ч үгүй.


Одоо Планкийн хугацаа буюу 10-ийн хасах 44 зэрэгт секунд өнгөрсний дараа өнөөгийн орчлон ертөнц үндсэндээ үүссэн буюу кварк, сөрөг кварк нар ноёлж, 10-ийн хасах 10 зэрэгт секунд хугацаа өнгөрөх үед сарнисан кваркууд хөрч протон, нейтрон болон нэгдэж, улмаар электрон, позитронууд үүссэн гэдэг. Улмаар орчлон улам хөрч атомын цөм буюу тухайлж хэлэхэд устөрөгч, гели үүсэх нөхцөл бүрджээ. Энэ хооронд орчлон ертөнц хөрөхийн зэрэгцээ сийрэгжсэн байна.


Үүнээс хойш 300000 жил ямар ч онцын ач холбогдолтой үйл явдал болоогүй байна. Ийнхүү Их Тэсрэлт болсноос 300000 жил өнгөрсний дараа л сая фотонууд шулуун замаар тархах боломжтой болтлоо тунгалагшиж ирсэн байна. Тиймээс л бид Их Тэсрэлт болсноос хойш 300000 сая жилийн тэртээхийг дуран авайгаар харах боломжтой, түүнээс цааших түүх харанхуй нүх л гэсэн үг. Иймээс бидэнд хэчнээн мундаг дуран авай байсан ч бид энэ хугацаанаас цааш нэвт харж чадахгүй.


Иймээс л эрдэмтэд орчлонгийн эхлэлийг харах боломжгүй хэмээжээ. Учир нь 300000 гэрлийн жилийн урттай гэрэл үл нэвтрэх хэсгийг эгэл бөөмсийн бөөгнөрөл халхалдаг байх нь. Тиймээс бид Их Тэсрэлт болсон тэр тэсрэлтийн галыг харах боломжгүй ажээ. Энэ гурван зуун мянган гэрлийн жилийг давж чадах дуран авайг хийж чадах болов уу? гэсэн асуулт одоог хүртэл Планкийн цаг хугацаанд ойртох хүмүүсийн сонирхлыг төрүүлсээр л байна. Учир нь энэ хүртэлх хугацаанд болсон үйл явцыг цаашдаа бид зөвхөн оюун ухаанаараа тааж ярихаас хэтрэхгүй гэсэн үг.