Индэр    
2021 оны 4 сарын 19
Зураг
УИХ-ын гишүүн

Томоор харахын хэрээр "тодорхой" нь бүдгэрнэ

Зураг
КЛАССИК ФИЗИК

Байгаль, ертөнц дээрх энерги ба биетийн шинж чанар, зүй тогтлыг судалдаг шинжлэх ухааныг физик гэнэ. Онолоор ч, практикт ч нотлогдож байж хүлээн зөвшөөрөгддөг нарийн судлагдахуун. Классик физик буюу бидний нүдэнд үзэгдэх биет, макро ертөнц, системүүдийн судалгааны хувьд асуудал их цэгцэрсэн эхэлсэн. Туршилт ч, онол ч үнэнийг харуулсан шинжлэх ухаанч томьёоллууд, зүй тогтлуудыг олж, дэлхий ертөнц дээр олон сая жил хөгжил цэцэглэлтийн үндсийг тайлав.

19-р зууны сүүл үеэр эрдэмтдийн дунд “физикийн шинжлэх ухааны бүхий л суурь нээлтүүд хийгдсэн” гэх бардамнал газар авсан. Энэ бардамнагчдын тоонд Лапласын тэгшитгэлээр нь илүү сайн мэдэх Францын нэрт эрдэмтэн Pierre-Simon, marquis de Laplace хүртэл нэгдэж 1820 онд “бүрдүүлж буй хэсгүүдийнх нь харьцангуйн байрлал болон хөдөлж буй орчинд нь үйлчилж буй бүх хүч өгөгдсөн тохиолдолд, юу ч тодорхой бус хийгээд, цаашид юу болох нь өмнө нь болсон зүйлс шиг л бидний нүдэнд илэрхий юм” хэмээн асар итгэлтэй үгсийг унагааж байжээ.

КВАНТ ФИЗИК

Ингээд классик физикийн онол, бодит туршилт хоёр нь яг таг нийлсээр ирсэн ч 20-р зууны эхэнд “Хар нүхний спектр, фото-электрикийн эффект, үзэгдэх спектр” гэсэн гурван үл тайлбарлагдам үзэгдэл гарч ирэв.

Энгийн нэгэн цагаан шохой авъя. Бидний нүдэнд үзэгдэж буй физик утгаар шохой бол цагаан өнгөтэй, усанд амархан уусдаг, нягт нь 2.499гр/м3 биет. Уг шохойг хэдэн сая хэсэг болгон хуваая. Одоо дээрх физик утгаа хадгалах уу? Микроскопын түвшинд уг жижиг хэсгийг бид цагаан, ногоон, хар, нягт нь тэд, жин нь тэд байршил нь тэнд гэж хэлэхэд микроскопоор ч тооцоолох боломжгүй.

Өөрөөр хэлбэл орчлон ертөнц, од гаригаас эхлээд нүдэнд үзэгдэх биетүүдийн шинж чанар, хамаарлыг хангалттай тайлбарлаж, нээж олж чадсан “үнэнүүд” нүдэнд үл үзэгдэх жижиг биетүүд дээр очихоороо ажиллахаа больдог болж таарав. Хүн төрөлхтний түүхийнхээ туршид итгэж, шүтэж ирсэн онол хуулиуд хангалтгүй гэж үү? Иймэрхүү асар өндөр нарийвчлалтай микроскопоор л судлагдах боломжтой жижиг хэсгийн зүй тогтол, хуулиуд нь “ЗУУНЫ МАРГААН”-ыг дэгдээсэн билээ.

Германы нэрт Физикч Макс Планк энерги нь физик биет шиг шинж чанар, зүй тогтол агуулдаг гэдгийг хар бие дээр хийсэн цацрагийн нөлөөгөөр харуулснаар Квант физикийн ойлголтууд үүсэж, аливаа биеийн жижиг хэсгүүдийн энергийн болоод долгионлог шинж чанарууд судлагдаж, физикийн шинжлэх ухааны эргэлт болсон юм. Энэ ахиц, ойлголтууд зөвхөн физикээр тогтохгүй мэдээллийн технологи, эдийн засгаас эхлүүлэн олон салбарт үр дүнгээ өгөн хэрэглэгдэж эхлэв. Энгийнээр хэлбэл классик ба квантын физикт дараах энгийн ялгаа бий.

Классик физик

Квант физик

Тодорхой зүйлсийг судалдаг

Тодорхойгүй байдал ихтэй

Таамаглах боломжтой

Таамаглах боломжтой

Бүгдийг тодорхойлж, тооцоолж болно

Магадлалыг тодорхойлж, тооцоолж болно

 ХАЙЗЕНБЕРГИЙН ТОДОРХОЙГҮЙН ЗАРЧИМ

Биетийг бүрдүүлж буй үл хуваагдах жижиг хэсэг буюу квантын түвшинд классик физикт байдаг шиг яг таг тодорхой тооцооллоос илүү МАГАДЛАЛ тооцогддог. Энэ ч утгаараа квантыг судалдаг физик химийн салбарыг “магадлалын онолын математик тооцоо л хийдэг” хэмээн шинжлэх ухаанчдын дунд явган шог сонсогдох нь бий.

Дахин нэгэн жишээг сонирхъё. Үелэх систем дээрх элементүүдэд радиусыг нь өгсөн байдаг. Гэтэл уг радиус нь жижиг хэсгийн хэмжүүр бөгөөд яг таг тоо биш, “гадаад давхрааны чөлөөт электрон олдох 90 хувийн магадлалт орчин юм”. Тиймээс квант физик бол тодорхойгүй байдлыг өчүүхэн бага гэж үзсэн өндөр магадлалт үзэгдлээр дүүрэн юм.

Квант физикийн үндсэн ойлголт,  онцгой онолуудын нэг нь тодорхойгүйн зарчим. Физикээр тогтохгүй философи тэргүүтэй бусад шинжлэх ухаанд ч чухал хэрэгцээтэй уг онолын түгээмэл нэгэн тайлбар нь “Бөөмийн хөдөлгөөний моментум болон байрлалыг нэгэн зэрэг тогтоох боломжгүй” гэж хэлэх.

Энгийнээр хэлбэл байрлалыг нь тодорхой болговол (тодорхойгүй байдал нь өчүүхэн бага) хурдыг тодорхойлж чадахаа больж (тодорхойгүй байдал нь асар их) , хөдөлгөөнийг нь харж чадвал байрлал нь хаа байгааг нь олохоо болино гэсэн үг. Эсвэл шинж чанарт нь үндэслэн, түүний хувирал, одоо юу болж байгаад үндэслээд ирээдүйг таамаглах боломжгүй ч хэлж болох.

ТОДОРХОЙГҮЙН ЗАРЧИМ АМЬДРАЛД

Байгаль дах зүй тогтлууд, түгээмэл хуулиудыг нийгэмд, амьдрал дээр буулган ашиглах гэсэн оролдлого, хүсэл эртнийх. Гэвч классик физикийн ойлголтууд, хуулиуд ч үнэн, харьцангуй ойлгоход амар хэдий ч өдөр бүрийн амьдралд, нийгэмд хөрвүүлэн буулгахад таарч өгдөггүй гэмтэй. Харин бүрэн таньж мэдэж, гүйцэд судалж дуусаагүй ч квант физик нийгмийн амьдралтай ойр, тодорхойгүй байдлуудтай харилцдаг нь нийгмийн мөн чанарыг эрэлхийлдэг хүмүүст судлууштай бөгөөд бодууштай салбар.

Хөдөлгөөнгүй (өөрөөр хэлбэл хурд нь тэг) байх сагсны бөмбөгний байрлалыг ольё гэж үзье. Түүн рүү  голфийн бөмбөгны явах чиглэлийг тооцоолон олныг шидээд аль нэг нь оновол тухайн бөмбөгний байрлалыг мэдлээ гэж үзэж болно. Гэвч гольфийн бөмбөгний үйлчлэлт орсон өнөөх бөмбөг хурдны тэг утгаа өөрчилсөн байна. Өөрөөр хэлбэл тодорхойгүй зүйлтэй системд нэг параметрийг яг таг хэмжих гэсэн оролдлого нь бусад параметрийн мэдэгдэж буй утгуудыг өөрчилж байгаа юм. Амьдрал дээрх нийтлэг жишээ авбаас, нэг зүйлд хэт төвлөрөвөөс бусад зүйлүүд алдагдах хандлагатай байдаг. Жишээ нь бизнесээ тууштай хөөж, практик системд идэвхитэй оролцдог хүмүүс академик тал, судалгаа шинжилгээний ажил хоцрогдолтой байх нь түгээмэл. Чухам цаанаа бидний амьдралд хүн бүрд тогтмол заяагдсан цаг хугацаанаас эхтэй болов уу.

Өндөр байшингийн цонхноос зам руу харахад үйл явдлууд, хөдөлгөөн чиглэл нь тодорхой харагдах боловч, зам дээр явж байгаа нэгж машин дотор юу болж байгаа нь, ямар зорилго, хүсэлтэй байгааг нь бид мэдэж чадахаа болино. Дүйцүүлээд ойлговол энд тодорхойгүйн зарчим үйлчилж байна.

Хүн бүрийн сонсдог, хөгжлийн төлөвлөлтийн жишээн дээр тодорхойгүйн зарчмыг эргэн саная. Хурд ба байрлалыг нэгэн зэрэг тодорхойлох боломжгүй. Өнөөдөр ажил, бүх зүйлээ тодорхой болгоод тодоор харж чадахын хирээр томоор нь хэлж чадахаа болино гэсэн үг. Эсвэл ирээдүйг уртаар нь их тодорхой харах юм бол өнөөдөр юу болж байгаагаа мэдэхээ больдог ч юм болов уу?

Хөгжлийн асуудал, тэр тусмаа хөгжлийн төлөвлөлтийн талаар бүгд л ярьдаг. Тодорхойгүйн зарчмыг эргэн санавал хурд ба байрлалаа нэгэн зэрэг тодорхойлох боломжгүй. Өнөөдөр ажил, бүх зүйлээ тодорхой болгоод тодоор харж чадахын хирээр ирээдүйд хаа очихоо хэлж чадахаа больж, эсвэл ирээдүйг уртаар нь их тодорхой харах юм бол өнөөдөр юу болж байгаагаа мэдэхээ болино гэсэн үг.

 

x