– Гэрэл гэж БӨӨМ үү? Эсвэл ДОЛГИОН уу?

Квант физикчээс ингэж асуувал

– Гэрэл бол БӨӨМ ч мөн, ДОЛГИОН ч мөн

гэж хариулах вий.

Эрүүл ухаантай хүн ийм хариулт сонсвол шууд цочирдоно.

– Юу гэж байгаа юм наадах чинь? Долгион бөөм хоёр чинь илэрхий өөр зүйл юм байгаа биз дээ? БӨӨМ ч мөн, ДОЛГИОН ч мөн гэхээр тэгээд ямар төлөв болж таарах уу??

гэх биз.

Үнэхээр ч бидний эгэл ардуудад ямар нэгэн зүйл нэгэн зэрэг бөөм бөгөөд долгион байхыг ажигласан туршлага үгүй болохоор, ийм юм төсөөлөн бодох нь 4 хэмжээст огторгүй төсөөлөх дайны дотор давчдам явдал болох биз.

Үнэндээ квант физикчид өөрсдөө ч бас үүнийхээ талаар эмх цэгцтэй төсөөлөлгүй бололтой бөгөөд

– Яагаад тийм байгаа юм?

гэж асуувал

– Мэээдкү

гэж хариулна.

Хэдэн арван жил зөвхөн энэ тухай бодож, бясалгаж, гиеүрч, нухаж, шаналж, басхүү тэгж шаналсныхаа төлөө талхаа олж иддэг мэргэжилтнүүд хүртэл жишим ч үгүй

– Мэдэхгүй ээ

л гэнэ. Тийм байхад бид мэтийн, хонины бэлчээр дээрээс алсын бараа ширтэх аятай сонингийн булан цуглуулагчид их л бодож

– Яагаад тэд нар мэдэхгүй байгаа юм бол доо, хөөрхий...

гэхээс илүү юу хэлэх билээ.

За тэгэхээр.

Ерөөс физикийн ухаан гэдэг бол үргэлж туршилтын үр дүнг л үндэслэлээ болгодог. Ямар ч гуа сайхан бүхий цэмцийсэн онол бай, туршилтын үр дүнтэй таарахгүй л бол шууд хогийн сав мялаана. Эсрэгээрээ ямар ч чөтгөрийн тэмдэг холилдсон онол бай, туршилтын үр дүнг зөгнөж чадаж л байвал түүнийг стандарт онол болгон мөрддөг дүрэмтэй. Физик гэдэг бол хэрхэвч цаасан дээрх хоосон яриа бус, бодит амьдралын (практик) буулгалт юм.

Тийм болохоор Гэрэл бол бөөм бөгөөд долгион юм гэсэн цочиж үргэмээр яриа ч бас практик үр дүнгээс урган гарсан дүгнэлт юм.

– Ямар гээчийн толгой эргүүлсэн яриа байх бол доо, цаана нь?

гэж бодно уу?

Ердөө ч үгүй. Болсон явдал болбоос, үнэндээ туйлын энгийн зүйл байсан юм.

Нэгэнтээ л физик нь туршилтын үр дүнд үндэслэдэг болохоор, ердөө л

– Гэрэл бол долгион юм байна гэсэн туршилт

– Гэрэл бол бөөм юм байна гэсэн туршилт

гэсэн хоёр янзын туршилт олдсон төдий л хэрэг.

Энэ хоёрыг л тайлбарлачхад, бүх яриа дуусах юм.

• Гэрэл бол ДОЛГИОН

– Гэрэл гэж БӨӨМ үү? Эсвэл ДОЛГИОН уу?

гэдэг асуулт үнэндээ бүр дээр үеэс, Ньютоны үеэс (1600–аад он) яригдаж ирсэн мэтгэлцээн юм.

Өөрөөр хэлбэл, эрдэмтэд ДОЛГИОН фракц, БӨӨМ фракц гэж хоёр талцаж байгаад "Үгүй манайх зөв.", "Үгүй манайх зөв." гэлцэн ухарч түрэх байдлаар хоорондоо дайралцдаг байж.

Уул нь эрдэмтэн Hooke (пуршны томъёог нээгч) зэргээр толгойлуулсан "Гэрэл бол ДОЛГИОН" гэж үзэх эрдэмтэд олон байж. Тэднийхээр бол

– Гэрлийн өөдөөс гэрэл тусгахад ойж мөргөлдөлгүй тэр чигтээ цаашаа явдаг биз дээ? Энэ чинь гэрэл бол долгион гэдгийн хөдлөшгүй нотолгоо биш үү? Тийм байтал гэрэл бол бөөм гэж хэлэх шалтгаан хаана байна?

Гэвч суут Ньютон санаан зоргоор

– Гэрэл бол БӨӨМ юмаа.

гээд нэгэнт хэлчихсэн болохоор, түүнээс хойш "ГЭРЭЛ = БӨӨМ" гэдэг дээр тогтворжиж, онцын үндэслэлгүйгээр 200 гаруй жилийн турш хүмүүст итгэгдэж иржээ.

Тэгж байтал Thomas Young гэгч физикч гэрлийг ашиглан "Интерференцийн тархалт"–ын туршилт хийж,

– Гэрлээр Интерференцийн тархалт үүсдэг

болохыг үзүүлснээр

– Өөө, гэрэл чинь ДОЛГИОН л байсан юм байна шд.

болж явчхав (Гэхдээ, тухайн үед Ньютоны фэнүүд илүүтэй зонхилж байсан тул, Young–ийг илтгэл тавьсаны дараа шинжлэх ухааны ертөнц түүнийг нүд үзүүрлэсэн гэдэг).

Тэгэхээр юуны өмнө зөвхөн долгионд л байдаг шинж чанар болох Интерференцийн тархалт (wave propagation) гэдэг үзэгдлийн тухай тайлбарлая.

Жишээлбэл, тогтуун байгаа нуур руу жижигхэн хайрга чулуу нэгийг унагавал, тэнд цагираг хэлбэрийн долгионууд хойно хойноосоо үүсч тархана. Харин хоёр хайрга чулуу унагахад, цагирагууд нь хоорондоо мөргөлдөж ээдрээтэй хээг үүсгэнэ.

Энэ хээ хэрхэн үүсдэг вэ гэхээр, хоёр цагираг мөргөлдөх үед, тэдний товгорууд нь давхацсан газар улам товойж, хотгорууд нь давхацсан газар улам хотойж,  товгор хотгор нь давхацсан газар хоорондоо устаад тэгширдэг. Үр дүнд нь өндөр долгионтой хэсэг болон огт долгионгүй хэсгээс бүтсэн хээ үүсдэг. Хэрвээ мөргөлдөж байгаа хоёр долгион нь ив ижил давтамжтай долгионууд байвал, үүсэх хээ нь тахийн судал шиг сөөлжилсөн хэлбэртэй болдог байна.

Тэгээд, Young гэрлийг ашиглаад ийм хээ үүсгэж үзүүлжээ.

Харин ийм хээг үүсгэдэг нь зөвхөн долгион байдаг бөгөөд, гэрлийг бөөм гэж үзээд дээрх үзэгдлийг тайлбарлах ямар ч боломжгүй тул Гэрэл бол ДОЛГИОН гэдгийн хөдлөшгүй нотолгоо болсон хэрэг.

Ийнхүү, Ньютоны эрх мэдэл дор 200 жил үргэлжилсэн "Гэрэл бол БӨӨМ" гэдэг үзэл, ганц хавиралтаар далаараа тавиулах нь тэр ээ.

• Гэрэл бол БӨӨМ

Young–ийн Интерференцийн туршилтаар "Гэрэл нь ДОЛГИОН" болох нь батлагдав.

Цаашлаад, James Clerk Maxwell

– Гэрэл нь, цахилгаан соронзон долгион юм

гэсэн онол шинээр боловсруулж, уг онолынхоо зөвтгөлийг туршилтаар баталсан тул үүнээс цааш нэгэнт хэрүүл өрнөх боломжгүй болжээ.

Ингээд нэг үгээр ДОЛГИОН фракц үнэмлэхүй ялалт байгуулав.

Гэж байтал, суут Эйнштейн гарч ирэн, бодит байдлыг ганц амьсгаагаар 180° хөмрүүлээд хаячив.

Тэрээр, "Металд гэрэл тусгаж, зарим зүйлийн метал доторх электроныг мөргөж хөдөлгөх" гэсэн фотоэлектрик үзэгдлийн тухай нарийвчлан судалж

– Хэрвээ гэрлийг долгион гэж үзвэл, энэ үзэгдэлийг тайлбарлах боломжгүй

болохыг хэлж, эсрэгээрээ гэрлийг бөөм гэж үзэх юм бол, энэ нь илэрхий шахуу ойлгомжтой үзэгдэл болохыг барин тавин үзүүлэв.

Үүнийг Эйнштейны "Фотоны таамаг" (буюу "гэрэл чинь бөөм л юм байна шд" таамаг)  гэдэг.

Дашрамд дурьдахад Эйнштейн үүгээрээ Нобел авсан.

Тэгэхээр, Нобел хүртэл авсан мэргэжлийн маниак яриаг алгасаад, юутай ч "гэрлээр электроныг мөргөж хөдөлгөх үзэгдэл" нь долгионоор тайлбарлах ямар ч боломжгүй болохыг онолын түвшинд ягштал батлаад үзүүлсэн юм байна.

Эсрэгээрээ фотоэлектрик үзэгдэл нь, биллъярдын ширээн дээрх бөмбөгнүүд нэгнийгээ мөргөдөгтэй ив ижил загвартай байсан тул, нэг ёсондоо "Гэрэл бол БӨӨМ" гэдгийн хөдлөшгүй нотолгоо болж байгаа нь тэр.

Ийнхүү БӨӨМ фракц цаг дуусахын яг өмнө гоол хийснээр онооны зөрүүг тэнцүүлж орхив оо.

• Final

– Интерференцийн туршилтаар бол, Гэрэл нь ДОЛГИОН мөн.

– Фотоэлектрикийн туршилтаар бол, Гэрэл нь БӨӨМ мөн.

Ийнхүү хэрүүл сунжрах тийшээгээ хандав.

Үүний ачаар оюутнууд физикийн багшаа зогсоо зайгүй гэрэлний тухай асуултаар булж лайг нь үзэж зугаацах ч юм уу,

– 7 хоногийн аль гаригаас хамаарч, гэрлийн шинж чанар өөрчлөгддөг

гэх мэтийн онигоо хүртэл дэлгэрэв.

– Тэгээд, явж явж ер нь юу болсон бэ? Эцсийн эцэст Интерференцийн туршилт нь үнэн юм уу? Фотоэлектрикийн туршилт нь үнэн юм уу?

гэж асуумаар байна уу?

Физик гэдэг бол хэзээд туршилтад л тулгуурладаг шүү дээ. Тийм учраас дээрх туршилтууд хоёулаа л үнэн.

– Хэрвээ хоёр туршилтын үр дүн нь харилцан хоорондоо ЗӨРЧИЛДӨЖ байгаа юм шиг санагдвал, асуудал хаана байдаг билээ?

Зүйтэй, үүнийг зөрчил гэж бодож байгаа бидний сэтгэлгээнд асуудал байна гэсэн үг шүү дээ.

Тийм болохоор, эргэлзэж гайхалгүйгээр шалавхан хоёуланг нь хүлээн зөвшөөрвөл зохино.

– Гэрэл гэдэг нь, ДОЛГИОН хэлбэрээр ажиглагдах тохиолдол байхад, БӨӨМ хэлбэрээр ажиглагдах явдал ч бий. Орчлон ертөнц гэдэг чинь угаасаа ийм л юм байхгүй юу.

гээд л бодчих. Гэрэл хэмээх дээд оршихуйг хар толгойт хүмүүнтэй зүйрлэж яахан болох вэ.

Гэтэл байна шүү.

Яриа үүгээр төгссөнгүй.

– Гэрэл чинь БӨӨМ бөгөөд ДОЛГИОН юм байна шдээ

гэхийг сонссон эрдэмтэн de Broglie гэгч хэнэггүй нөхөр байж боломгүй алтернатив зүйл бодож олох нь тэр.

– Тийм бий вий. ДОЛГИОН гэгдэж байсан гэрлийг БӨӨМ гээд үзэхээр, өдийг хүртэл тайлбарлаж чадахгүй байсан үзэгдлийг хялбархан тайлбарлачихдаг байх нь.

– Тийм бол, өдийг хүртэл эргэлзээгүй БӨӨМ гэгдэж ирсэн электроныг түс тас ДОЛГИОН гээд авч үзвэл юу болох бол???

de Broglie өдийг хүртэл хэн ч эргэлзэх нь байтугай, эргэлзэж болдог эсэхийг ч эргэлзэж байгаагүй "Электрон бол БӨӨМ" гэсэн хэн бүхний мэдэхийн цаагуур мэдэх илэрхий зүйлийг хэргээр гуйвуулж үзсэн байна.

Тэгтэл, электроныг долгион гэж авч үзэх төдийд, тухайн үеийг хүртэл ойлгомжгүй байсан олон асуудалд товхийсэн хариулт өгч чадсан төдийгүй, долгионоос өөр зүйл үүсгэж чаддаггүй Интерференцийн тархалтыг хүртэл электрон ашиглаад үүсгэж чаджээ.

Ингээд явж явж электрон хүртэл "БӨӨМ бөгөөд ДОЛГИОН" гэсэн эвэртэй туулай шиг юм болж орхив.

Нэгэнт ингээд ирэхээр, цаашаа замаа алдах нь ойлгомжтой.

– Атом ч БӨӨМ бөгөөд ДОЛГИОН

– Протон ч БӨӨМ бөгөөд ДОЛГИОН

.  .  .

гэсэн нээлтүүд хойно хойноосоо илрэх нь тэр.

Нэг ёсондоо, зөвхөн гэрэл л тийм онцгой тусдаа оршихуй бус, биднийг бүтээдэг атом электрон хүртэл тийм буюу, орчлон ертөнц тэр чигээрээ БӨӨМЛӨГ бөгөөд ДОЛГИОНЛОГ шинжтэй гэсэн эвэртэй туулай шиг юм байж таарлаа.

– Би ч эвэртэй туулай, та ч эвэртэй туулай. Бүх дэлхий, энх тайван, гэрэлт ирээдүй, хүсэл мөрөөдөл, бурхан Будда, хөгшин Тереза... бүгд эвэртэй туулай.

Хичнээн төсөөлөхөд бэрх ч бай, энэ бол БОДИТ ЕРТӨНЦ.

Энэ ертөнц бол хэдэн тооны бөөм болон энергийн бөөгнөрөл төдий зүйл гэсэн, биллъярдын ширээ шиг энгийн бүтэцтэй эд биш байх нь.

Та орчлон ертөнцийн тухай ямар ч төсөөлөлтэй бай, түүндээ хичнээн гүн гүнзгий итгэл үнэмшилтэй ч бай, бодит ертөнц таны төсөөллөөс лавтай өөр гэдэгтэй мөрийцөхөд ч бэлэн байна.

– Мөрийг нь хэн хагалах юм гэж үү? Мэдээж бурхан.