0

Цааш үргэлжлүүлэн квант механикын талаар дараагийн мэдээллийг хүргэх болно. Квант механикийг онцлоод байгаа нь ХХ-р зуунд хүн төрөлхтөн шинжлэх ухааны агуу тэсрэлт хийх гол үндэс суурь нь квант механик гэдэгтэй бүх эрдэмтэн судлаачид санал нийлдэг юм. Хүн төрөлхтөн орчлонгийн нууцыг тайлахаар эрмэлзэж ирсэний эцэст өнөө цагт бид сансар огторгуйн бүхий л юмс нэгэн адил хуулинд захирагдан хөдөлдөгийг олж мэдэв. Гэвч ХХ-р зууны эхэнд тэрхүү хуулинд харшлах шинэ хуулийг Макс Планк нээснээр цоо шинэ ойлголт бий болжээ.

Олон эрдэмтэд түүний нээлтийг судлан цааш нь баяжуулан “орчлонгийн юмс үзэгдлүүд тодорхойгүйд захирагдана” хэмээх батлах болов. Энэхүү хачин жигтэй үзэгдлийг квант физикийн шинжлэх ухаан судалж тайлбарладаг байна.

Нильс Боор (1885-1962)

Данийн онолын физикч Боор нь нь Макс Планкийн квант механикийн онолыг тууштай судлан шилэн хоолойд байрлах хийг халаан гэрэлтүүлэх туршилт хийх үед призмээр дамжин харагдах гэрэл нь хэний ч таамаглаж байгаагүй үр дүнг нотолж эрдэмтэдийг гайхашралд оруулжээ. Халсан хийнээс ялгарах гэрэл нь бие даасан ямар нэгэн өнгө бүхий шугам хэлбэрийн гэрлийн спектр хэлбэртэй байв. Өнгө өнгийн гэрлэн шугамын нууцыг тайлахаар зорьсон Боор тус үзэгдлийг судлаад нууцыг тайлах түлхүүр нь “атом”- н бүтцэд байна гэдгийг олж мэдэв.

Атомын бүтэц нь нарны аймагтай тун төстэй бөгөөд электронууд нь атомын цөмийг тойрон эргэнэ гэсэн түүний санаа тухайн үеийн физикийн хуулиудтай зөрчилдөх болов. Электрон нь цөмийг тойрон эргэхдээ ямар нэгэн тойрог замаар хөдлөх ёстой.  Гэхдээ атомд дулааны энерги өгөгдөх үед электрон эргэж байсан тойрог замаасаа гарч, өөр тойрог замд үсрэх мэт шидэлдэг хэмээн Боор дүгнэжээ. Харин электроны шилжилтийн үед энерги ялгарч, ямар нэгэн долгионы урт бүхий гэрэл болон харагддаг байна. Энэхүү үзэгдэл нь квантын үсрэлт хэмээн нэрлэгджээ.

Бөөм хэмээх материйн хамгийн жижигт тооцогдох электроны хөдөлгөөний энерги нь шатласан бус салангид байдлаар өөрчлөгдөнө. Иймд электрон нэг тойрог замаас нөгөөд үсрэн шилжиж байсан нь Боорын туршилтаар гаргасан санаа нь зөв гэдэг нь батлагдав. Гэвч Боорын итгэл үнэмшил төрүүлэхүйц нээлт ихээхэн эсэргүүцэлтэй тулгарахын хамт алдарт Энштэйнтэй сөргөлдөхөд хүргэв. Эйнштэйний онолтой зөрчилдөх квант механикийн онол 1920-оод оны үеэс хүчтэй хөгжих болов.

Долгионы интерференцийн тархалт

Квантын мөн чанарыг илүү тодорхой болгосон үйл явдал нь сүүлд өргөнөөр танигдах болсон “хос нүх”-ний туршилт тодорхой харуулдаг. Туршилтыг гэрлээр төлөөлөн хийе. Гэрлийн замд хос босоо нүх бүхий саад, цаад талд нь дэлгэц байрлуулъя. Гэрэл асах үед 2 нүхний аль нэгээр гарах, эсвэл саадыг мөргөж буцах гэсэн 2 хувилбартай. Харин нүхээр гарсан гэрлийн фотонууд эгц ар талын дэлгэцний тодорхой хэсгийг мөргөх ёстой. Хос нүхний туршилт үүнтэй төстэй бөгөөд хос нүхээр гарсан электронууд тэс өөр үр дүнг үзүүлжээ.

Электронууд зөвхөн нүхний харалдаа бус, босоо шугамууд мэт оромыг дэлгэцийн бүх хэсэгт үлдээж байв. Энгийн ойлголтоор нүхний хоорондын саадыг мөргөсөн электрон нь дэлгэцэнд хүрч, ул мөрөө үлдээх ёсгүй. Туршилт эрдэмтэдэд танил нэгэн зүйлийг санагдуулсан нь долгион байв. Саадыг чиглүүлэн усыг давалгаалуулахад хоёр нүхээр гарсан давалгаа саадын цаана нэгдэж том жижиг давалгаа үүсгэх, зарим нь нэгнээ уусгах үзэгдэл ажиглагдана. Харин дэлгэцэнд хүрэх давалгааны ул мөр зэрэгцээ байрласан хээ мэт харагддаг ба үүнийг интерференцийн тархалт гэдэг байна.

Электрон ямар учраас “долгион”-той адил интерференцийн тархалтыг үзүүлж байна вэ, долгион болон бөөм нь тэс өөр зүйл. Бидний бөөм гэж итгэж байсан электрон нь бөөмийн ч долгионы ч шинжийг давхар агуулж байдаг байна.

0