Бид хаанаас ирсэн бэ? - Астрофизик ба хүн төрөлхтний ирээдүй #2

(Midjourney AI-н бүтээл. Түлхүүр үгс Astronomy, big bang.)

... өмнөх нийтлэлийг Астрофизик ба хүн төрөлхтний ирээдүй #1

Ертөнцийн түүхийг аваад үзэхэд бид ирээдүйд яах ёстой нь тодорхой болоод ирэх шиг санагдана. Жишээ нь хамгийн анх эгэл бөөмүүд цахилгаан соронзон хүчээр таталцаж, нэгдэн нийлсээр ус төрөгчийн атомыг бий болгож. Ус төрөгчийн атомууд хүндийн хүчээрээ нэгдэн нийлсээр одод бий болж, оддын цөмд атомын цөмүүд цөмийн их хүчээр нэгдэн нийлж илүү хүнд атомууд буюу бодисууд үүсжээ. Хүнд бодисууд үүсэх явцад маш их энерги гардаг тул одод нүд гялбам их гэрэл гаргадаг байна. Оддын цөмд үүссэн хүнд элементүүд тухайн одыг мөхөж, супернова болон дэлбэрснээр сансраар нэг цацагдаж, өөрсдийн татах хүчээр нэгдэн нийлж, манай дэлхий шиг хатуу, царцдаст гараг эрхсийг бий болгодог. Тэр гараг одны ойролцоо байвал дээрх шингэн нь хайлж, түүн доторх хүнд элементүүд цахилгаан соронзон хүчээр нэгдэн нийлж молекулуудыг бүтээдэг. Төсөөлшгүй олон төрлийн молекулууд төсөөлшгүй урт цаг хугацааны туршид нэгдэн нийлцгээсээр, аль нэг нь ДНХ болж, өөрийгөө хувилах чадвартай болов. Ингээд анхны эс бий болсон хэрэг. Энэ өндөрлөгөөс харахад анх атом ч үүсээгүй байх үетэй харьцуулбал асар том, нийлмэл, комплекс систем болон нэгдэн нийлж, амьдралыг үүсгэсэн байна. Үүний давуу тал нь өөрийн оршихуйгаа тэтгэж, эрчим хүч, шим тэжээлээр өөрийгөө хангадаг, түүгээр ч үл барам хуваагдаж, үржиж олширсноор цаг хугацааг даван туулах чадвартай болсон. Нарны гэрлээр хооллогч анхны ургамлын эс болох цианобактерууд дэлхийг бүрхсэн их нүүрс төрөгчийн давхар ислийг задалж хүчил төрөгч ялгаруулж эхлэв. Хүчил төрөгч дэлхийг дүүргэснээр хүчил төрөгчөөр амьсгалдаг амьтад бий болох боломжтой болж. Эснүүд хоорондоо нэгдэн нийлж, илүү том амьдралыг үүсгэснээр амьд үлдэх чадвар нь илүү сайжирч, өрсөлдөх чадвараараа бусдыг давамгайлж эхэлж ээ. Үүний хамгийн тод жишээ бол метохондриа юм. Метахондриагүй эсүүд оршихуйгаас шахагдаж, ургамал, амьтад байтугай мөөгнүүд хүртэл метахондриатай болцгоов. Үүний дараа эсүүд хамтарч, олон эст амьтад болсноор илүү том, илүү хүчирхэг болж ээ. Цианобактериуд нэгдэн нийлж замаг, ургамал, модод бий болов. Олон эст амьдрал бий болсноор амьдрал нь уртсаж, илүү урт цаг хугацаанд амьдрах чадвартай болж, тэр хирээрээ илүү өндөр ургах, илүү хол явах, бүр газрын гадарга дээр ч гарч ирэх чадвартай болов. Яахав газар дээр гарч ирсэн нь сайндаа ч биш далайн татралт, түлхэлтээс л болсонлдоо, энэ нь цаагуураа сартай холбогдоно. Амьтад хүртэл нэгдэн нийлж, сүрэглэн амьдрах болсноор илүү аюулгүй, илүү өрсөлдөх чадвартай болсон. Ингээд оюун ухаантай болж, нийгмийн зохион байгуулалтад орсон ч дээрх зүй тогтол хэвээр үлдэв. Нэгдэн нийлж чадвал илүү хүчирхэг болж, илүү олныг эзлэн, нэгтгэж чадна. Аль нэг арлын хэмжээнд бүгд нэгдэн нийлж чадвал дараагийн арлаа эрэлхийлдэг. Жишээ нь Англи улс европ тивийн ойролцоо бяцхан арал улс байдалтай байсан нь тэдэнд геополитикийн давуу талыг олгосон. Тэд европыг эзлэхийн тулд хүчийг нь самууруулах хэрэгтэй. Ингэхийн тулд дээрх зүй тогтлын эсрэг буюу хагалан бутаргаж, өөр хооронд нь тэмцэлдүүлэх аргыг ашиглаж ээ. Ингээд өөрсдийн тав тухтай, далайгаар хүрээлэгдсэн байдлаа ашиглан хүчирхэгжиж, европыг захирах болсон. Ийнхүү европ нэгдсэнээр эргэн тойрноо өөртөө нэгтгэж эхэлсэн. Ингээд америк тивийг нээж, тэднийг ч өөрийн болгож авснаар дэлхийн түвшинд давуу байрлалтай болж, Английн хийсэн зүйлийг дэлхий дээр давтан хийж ээ. Улс орнуудыг хагалан бутаргаж, хооронд нь байлдуулан, ялагдаж буй улсад нь зэвсгийн зээл илүүтэй өгч, хүчийг нь тарамдуулж, бүх алтны эзэн болсноор одоо дэлхийн төв болсон. Тэгэхээр зүй тогтол бол нэгдэн нийл, түүнийхээ дараа нээж илрүүл, түүнийгээ ч өөртөө нэгтгэн нийлүүл, барахгүй байвал хагалан бутлаад эзэл гэдэг зарчмаар явж байна. Нэгд, нээ, хагла, эзэл. Яг энэ зүй тогтлоор бол одоо хүн төрөлхтний хийх ёстой зүйл бол нэг улс болон нэгдэн нийлж, ойр хавийн гарагуудаа эзэлж авах. Хэрэв нэгдэн нийлж чадахгүй бол Ангараг, эсвэл Сугар гараг дээр байрлах хүмүүсийн улс биднийг хагалан бутаргаж, цөмийн дайны уршгаар эзэлж авах нь тодорхой.

Их тэсрэлт

Анх тэнгэрийн заадлыг зүгээр л тоос тоосонцор л гэж боддог байв. Адаг чуулганы мананцар ч гэж бий. Мананцар гэдэг нь бидэнтэй харьцангуй ойр, аль нэг дэлбэрч, мөхсөн одны үлдэгдэл юм. Харин нарийн ажиглалтын үндсэн дээр тэнгэрийн заадал нь биднээс хэт хол орших түм буман одод гэдгийг, мөн Адаг чуулганы мананцар нь үнэндээ мананцар биш, тэнгэрийн заадлаас ч хол орших өөр хэсэг бүлэг түм буман оддын арал гэдгийг олж мэджээ. Усаар хүрээлэгдсэн хэсэг газрыг арал гэдэг шиг хоосон орон зайгаар хүрээлэгдсэн хэсэг одод гэдэг утгаар анх арал гэж нэрлэж байсан ч сүүлд манай тэнгэрийн заадал ч бас ийм арал буюу бид ч мөн адил нэг ийм арал дээр оршин байна гэдэг утгаар ийм арлуудыг галактик хэмээн нэрлэх болов. Галаксиас буюу сүүн гэсэн грек үгнээс гаралтай, сүүн замыг бэлгэдэж нэрлэсэн энэ нэрээр бүх оддын арлыг нэрлэв. Шөнийн тэнгэрийг нүцгэн нүдээр харахад 6000 од ажиглагддаг. Тэгвэл телескоп хөгжихийн хирээр энэ тоо олширч байдаг. Ийнхүү тоолж болох оддын тоо алдарч, утаа манан мэт суунаглаад ирэх үед бид оддын тоог алдсан юм. Харин оддын завсраар үе үехэн цөөхөн хэдэн галактикууд үзэгдэх болж, галактикийн эрийн үе эхлэв. Зөвхөн адаг чуулганы галактик, магелланы үүлнүүд (энэ нь зөвхөн дэлхийн урд хэсгээс харагдах, манай галактикийн дагуул, бичил галактикууд юм) зэргээс гадна жижиг сажиг олон галактикуудыг нээж эхэлсэн хэрэг.Ийнхүү оддыг тоолох эрин дуусаж, галактикуудыг тоолох эрин эхэлж ээ. Телескоп хүчирхэгжихийн хирээр галактикийн тоо олширсоор байв. Эдвин Хаабл галактикуудыг ангилж ялгах зорилгоор тэднийг судалж байхдаа хачирхалтай зүйл ажигласан нь алсын, жижиг галактикууд байх ёстойгоосоо бага зэрэг улайсан хэрэг байв. Учир нь бид манай нар, мөн тэнгэрийн заадал, алсын галактикууд гээд бүгд ижилхэн одод, түм буман оддоос бүтсэн гэдгийг мэдэж байсан. Призмээр цагаан гэрлийг солонгын долоон өнгө болгож задалдаг туршилтыг арван жилийн физикийн хичээл дээр, эсвэл Пинк Флойд хамтлагийн Сарны харанхуй хэсэг, Призм зэрэг цомгийнх нь хавтасны зургаас харж байсан байх. Тэгвэл маш нарийхан гэрлээс үүсэх ийм солонго дээр барааны бар код мэт нарийн харанхуй судлууд үүсдэг. Үүнийг спектрограм гэх ба бодис атомынхоо бүтцээс шалтгаалан өөр өөрсдийн давтагдашгүй спектрограм үүсгэдэг. Үүнийг бодисыг таних баркод хэмээн нэрлэж болох ба алсын зайнаас бид ийнхүү тухайн гэрэлтэж буй бодисын атомын бүтцийг мэдэж болдог. Үүнийг спектроскоп гэж нэрлэдэг. Ийнхүү бид нарны гэрлийг нарийн завсраар гаргаад, призмээр задалснаар нар ямар бодисоос бүтсэнийг судалж чадна. Ингэж үзэхэд нар нь ус төрөгч, гелигээс голчлон бүтсэн болохыг олж мэджээ. Энэ аргыг одод дээр ашиглаж үзэхэд одод ч мөн нартай ижил бодисоос бүтсэн болж таарав. Ийнхүү бид нар бол од юм гэдгийг мэдэж авсан хэрэг. Тэнгэрийн заадлыг ч мөн одод гэдгийг энэ аргаар батлах боломжтой. Цаашлаад галактикууд ч мөн оддоос бүрдэнэ гэдгийг хөдөлшгүй батлаад авах нь тэр. Тэгвэл яагаад алсын галактикууд байх ёстойгоосоо улаан харагдаад байсан юм бол оо? Анзаарсан бол бидний хажуугаар дохио хангинуулсан, эсвэл сигналдан зөрж өнгөрөх машины дуу нарийн байснаа бүдүүн болдог. Ирж байх үедээ сигнал нь нарийхан, өндөр өнгө аястай, яваад өнгөрөх үед бүдүүн, арай нам өнгө аястай болсон мэт санагдах ёстой. Үүнийг допплер эффект гэж нэрлэдэг. Аливаа долгионы эх үүсвэр хөдөлж байх үед хөдөлж буй чиглэлийн дагуу долгионууд шахагдаж, илүү өндөр хэлбэлзэлтэй, нарийхан болдог бол эсрэг тал руугаа эсрэгээрээ нам хэлбэлзэлтэй, бүдүүн болж хувирдаг байна. Гэрэл ч гэсэн долгион тул допплер эффект ажиглагддаг. Гэрлийн эх үүсвэр биднээс хангалттай хурдан холдож байвал байх ёстойгоосоо бага зэрэг улайдаг. Үүнийг улаан шилжилт гэж нэрлэдэг. Эсрэгээрээ бидэн рүү маш хурдан ойртож байвал байх ёстойгоосоо цэнхэр болно. Учир нь улаан гэрэл илүү бага давтамжтай, эрчим сул, цэнхэр нь илүү өндөр давтамжтай, эрчим ихтэй өнгө юм. Эндээс Эдвин Хаабл алсын галактикууд биднээс алслан холдож байна гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн юм. Тэр ч бүү хэл галактикууд биднээс хэдий чинээ хол байна, төдий чинээ холдож байна гэсэн хэмжилтийг хийж ээ. Энэ нь үнэхээр гайхалтай хэрэг юм. Юуны өмнө хэдэн тэрбум гэрлийн жилийн цаана буй галактик биднээс холдож байгааг бид спектрограм, допплер эффектгүйгээр мэдэхийг хүсвэл тухайн галактикийг хэдэн арав, зуу, магадгүй мянган жил ажиглаж байж, багасаж байгаа эсэхээр нь хэлэх байсан юм. Нөгөө талаас яагаад зөвхөн биднээс алслан холдож байгаа юм болоо гэсэн хачирхалтай асуулт гарч ирэв. Өмнө нь нар биднийг тойрч явдаг гэсэн шашны номлолыг үгүйсгэж, дэлхий нарыг тойрдог гэж үздэг болсон. Бид ертөнцийн хувьд онцгой нэгэн биш, зүгээр л хумхын тоос төдийхөн зүйл гэдгээ мэдэж авсан. Гэтэл бүх галактикууд биднээс холдоод байгаа энэ үзлийг 180 градус эргүүлж, эргүүлээд дэлхий бол ертөнцийн төв юм гэж хэлж байгаатай ижил зүйл болсон юм. Харин Эдивин Хааблын дүгнэлт нь үүнээс ч ноцтой, илүү чухал зүйл байв. Энэ бол ертөнц тэлж байна гэсэн дүгнэлт юм. Галактикууд биднээс холдоогүй, харин бүх галактикууд бие биеэсээ холдож байна. Ийм үед ертөнцийн аль ч цэгээс ажигласан бүх галактикууд зөвхөн тэр цэгээс л алслан холдоод байгаа мэт санагдана. Үүнийг үзэмтэй талх хөөхөд үзмүүд бие биеэсээ холдож байгаагаар зүйрлэж ээ. Ертөнц тэлж байна гэсэн уг ажиглалт зөвхөн шинжлэх ухаан, астро физикийн салбараас хальж, хүн төрөлхтнийг гайхшируулсан юм. Тухайн үед Алберт Эйнштэйний харьцангуйн ерөнхий онолын сансрын тогтмол гэгдэх нэг тогтмол нь математикийн алдаа хэмээн тооцогдож, тухайн үед Эйнштэйн өөрөө тэгшитгэлээсээ хасаж байж ээ. Учир нь Эйнштэйнийхээр ертөнц зогсонги, харин ч эсрэгээрээ татах хүчнээсээ болж галактикууд бие бие рүүгээ унан, агшиж байх ёстой байв. Гэтэл тэгшитгэл нь ертөнц тэлж байх ёстой гэж гараад байсан тул алдаа гэж үзсэн хэрэг. Харин уг нээлтийн дараа тэрээр уг тогтмолыг эргүүлж тэгшитгэлдээ оруулсан юм. Мөн тухайн үеийн сансар огторгуйг судалдаг эрдэмтэд ертөнц тэлж байгаа гэх дүгнэлтээс нэгэн гайхалтай дүгнэлт хийсэн нь ертөнц эхлэлтэй гэсэн дүгнэлт байв. Хэрэв ертөнц тэлж байгаа юм бол цаг хугацааны өмнөх агшинд илүү жижиг, түүнээс өмнө бүр жижиг гэх мэт явсаар хэзээ нэгэн цагт бүгд нэгэн цэгээс эхэлсэн мэт санагдана. Ийнхүү ертөнцийн эхлэл цэгээс ертөнц бий болсон гэх их тэсрэлтийн онол бий болов. Харьцангуйн онол, квант физик зэргийг ашиглан ертөнцийн эхлэл ямар байсныг тооцоолох гэж оролдсоор ертөнцийн анхны гэрэл гэх ойлголтыг гаргаж ирж ээ. Ертөнц хэт жижиг байх үед хэт халуунаас болоод, тэнд гэрэл хүртэл чөлөөтэй явах боломжгүй байсан. Мөн хэт их хэмжээний массыг хэт бага орон зайд шахах үед харьцангуйн онол ёсоор цаг хугацааны маш өндөр удаашрал явагдаж, ертөнц нэг том хар нүх мэт тэндээ нам гацах ёстой байв. Тиймээс ертөнц бяцхан цэгээс үүсэхийн тулд гэрлээс хурдан тэлэлт зайлшгүй шаардлагатай болно. Үүнийг бид инфляц гэж нэрлэсэн бөгөөд үүний үр дүнд ертөнц секундийг андециллион буюу 1-ийн ард 36 тэг залгасан тоогоор хуваасантай ижил өчүүхэн хугацаанд хязгааргүй жижиг цэгээс хязгааргүй том ертөнц болтлоо тэлж ээ. Андециллион гэх үгийн монгол нэршил нь их сайтар хүргэсэн гэх утгагүй, бидний төсөөлж ч чадахаас их тоо байх нь ойлгомжтой. Энэ хооронд ертөнц огцом хөрж, хангалттай орон зай бий болсноор ертөнцийн анхны гэрэл гарч ээ. Үүнээс хойш хэдэн зуун сая жилийн турш, анхны од үүстэл ямар ч гэрэлгүй, харанхуй үе ноёлж байв. Харанхуй үе нь анхны гэрлийг ялгаж танихад илүү хялбар болгож өгсөн бөгөөд, хэрэв бид энэ анхны гэрлийг барьж авч чадах юм бол их тэсрэлтийн онолыг баталж байгаа хэрэг юм. Уг гэрэл яван явсаар, ертөнцийн тэлэлтийн үр дүнд сунан, илүү бага давтамж бүхий радио долгион болсон байх ёстой байв. Гэвч бид түүнээс хойш ертөнц яг хэр тэлсэн, мөн хэр удаан хугацаа өнгөрснийг нарийн мэдэхгүй тул тухайн долгион яг ямар давтамж бүхий радио долгион болсон байхыг нарийн мэдэхгүй байв. Үүнийг ертөнцийн дэвсгэр цацаргалт гэх ба хайж байсан эрдэмтэд нь амжилтад хүрээгүй юм. Харин шал өөр зорилгоор радио телескоп хийж байсан эрдэмтэд энэ долгионыг санаандгүй байдлаар бариад авчихсан байдаг. Тэдний телескопод шуум орж ирээд байсан тул угсарсан телескопод нь алдаа гарлаа хэмээн бодоцгоож, хаана алдаа гаргаснаа мэдэхгүй, телескопоо задлан, дахин угсарсан ч тэр шуум нь байсаар байж ээ. Телевизийн статик шиг замбараагүй шуумын талаар тэд эрдэм шинжилгээний хүрээлэндээ мэдэгдэхэд тэд өмнөөс нь баяр хүрье, та бүхэн их тэсрэлтийн онолын баталгаа болох ертөнцийн дэвсгэр цацаргалтыг олж нээсэн байна гэсэн хариу өгсөн гэдэг. Ингээд тэд нобелийн шагнал хүртжээ. Өдийг хүртэл их тэсрэлтийн онол нь ертөнцийн эхлэл, түүхийг тодорхойлох хамгийн үнэн гэгдэх онол болоод байна.

Галавууд

Амьдрал бий болж, устаж, дэлхий даяар их галав юүлж, хөрж, хөлдөж, халж, солирт бөмбөгдүүлсний эцэст бид бий болж ээ. Дэлхийн амьдралыг сүйтгэж байсан их галав юүлэлтүүдийн зарим нь тэдгээр амьдралаас өөрсдөөс нь болсон байдаг аж. Хэт их ургамал ургаснаар хүлэмжийн хий үгүй болж, дэлхийн темпартур унаснаар их мөстлөг болж байх жишээтэй. Хамгийн анхны галав юүлэлт 440 сая жилийн өмнө, галт уулын чулуунууд агаар дах хүлэмжийн хийг шингээж авснаар дэлхийн дулаан алдагдаж, их мөстлөг болсноор нийт амьдралын 90% устаж байж ээ. Хүлэмжийн хий гэдэг нь нүүрс төрөгчийн давхар исэл, метан, бутан зэрэг нүүрс төрөгчөөс тогтсон молекул бүхий хийнүүдийг хэлдэг бөгөөд эдгээр нь нарны илчийг дэлхийн агаар мандалд ногооны хүлэмж шиг хурааж байдаг тул ийнхүү нэрлэж ээ. Хүлэмж нь тусгай ялтас ашиглан нарны гэрлийг нэвтрүүлээд, эргүүлж гаргалгүй дотоод дулаанаа нэмэгдүүлж, илүү их дулаан шаардсан нарийн ургамлуудыг ургуулдаг арга юм. Тэгвэл хүлэмжийн хий нь ч энэ мэт нарны гэрлийг агаар мандал руу нэвтрүүлээд, эргэж гарах үед нь буцааж ойлгох зарчмаар дэлхийн дулааныг нэмэгдүүлж байдаг. Тэгвэл хүлэмжийн хий үгүй болсноор дэлхийн темпартур буурч эхэлнэ. Улирал солигдож, зун болоход тухайн хэсэг халах ч эргээд өвөл болоход хөрнө. Хүлэмжийн хийгүй тул ирэх зунаас өмнө өмнөх өвлөөсөө ч хүйтэн болно. Ингээд зуны турш хангалттай халж чадалгүй эргэж өвөл болсоор дэлхийн дулаан алдагдсаар, эцэст нь их мөстлөг болдог байна. Ангараг гараг огт хүлэмжийн хийгүйгээсээ болж цөмөө царцтал хөрсөн байдаг. Цөм нь халуун хайлш хэлбэртэй металл байдаг бөгөөд гараг тэнхлэгээ эргэх үед шингэн металлаас соронзон орон үүсэж, тухайн соронзон орон нь нарнаас ирэх цэнэгт бөөмсийн шуургыг хааж, агаар мандал нь тэдгээр бөөмсийн салхинд үлээгдэн, сансарт алдагдахаас сэргийлж байдаг бамбайн үүргийг гүйцэтгэнэ. Зарим үед хэт их ургамал ургаснаас болж хүлэмжийн хийгүй болсноор хүйтрэх процесс эхэлж, зун нь дулаацуулж амжихгүйгээр дараагийн өвөл нь хүйтэн болох маягаар мөстлөг болсон тохиолдол ч байдаг. 370 сая жилийн өмнө ийм галав юүлж байсан байна. Харин эсрэг талд нь 250 сая жилийн өмнө галт уулууд идэвхжин, хэт их хүлэмжийн хийг агаар мандалд ялгаруулснаар дэлхий халж, нийт амьдралыг бараг тэр чигт нь буюу 96%-г нь мөхөөснөөр хамгийн хорон галав болсон байдаг. Уг галавыг их мөхөл гэж ярьдаг. Яг өмнө хэлсэн шиг өвөл нь дэлхийг хөргөж амжаагүй байхад зун болж, өмнөх зунаасаа халуун болж, өвөл нь өмнөх өвлөөсөө дулаарсаар зогсоохын эцэсгүй халж эхэлснээр амьд амьтад байхын эцэсгүй болж үхэцгээдэг байна. 200 сая жилийн өмнө ч мөн ижил шалтгаанаар дэлхийн дулаарал болж, амьдралын 80% устаж байсан. Хэт их хүлэмжийн хийтэйгээсээ болж Сугар гараг наранд өөрөөс нь хамаагүй ойр орших Буд гаригаас ч халуун байдгаар барахгүй амьдрахын эцэсгүй халуун болсон байдаг. Зөвхөн хүлэмжийн хийнээс гадна гадаад сансрын нөлөөнөөс болсон мөхөл үлэг гүрвэлүүдтэй цуг нийт амьдралын 75%-г устгаж ээ. 160 сая жилийн өмнө тосгоны хэмжээтэй солир дэлхийг мөргөснөөр их хэмжээний утаа тоос босож, нарны гэрлийг хааснаар мөн л дэлхий хөрж, мөстлөг болсон байдаг. Одоо байгаа амьтад бол бүх цаг үед байсан амьтдын ердөө 2% юм. Эдгээр галавуудад 98% нь устаж үгүй болсон гэсэн үг. Харин дэлхийн хувьд хүн төрөлхтөн бид дараагийн солир нь юм.

дараагийн нийтлэл Бид хаана байна? - Астрофизик ба хүн төрөлхтний ирээдүй #3...