Харьцангуйн онол; Таталцлын хүч, орон зайн муруйлт

Хурд, орон зай цаг хугацаа, энерги массын тухай ойлголтыг хамрах "Харьцангуйн тусгай онол"-ыг суут бүтээл гэдэгтэй эрдэмтэд санал нийлдэггүй. Иймд хэрэв Эйнштэйн нээгээгүй байсан бол өөр хэн нэгэн эрдэмтэн магадгүй 5 жилийн дотор нээх боломжтой байсан гэж үздэг. Харин Харьцангуйн ерөнхий онол бол жинхэнэ суут бүтээл бөгөөд энэ хэмжээгээрээ энгийн хүмүүст ойлгоход төвөгтэй байж магадгүй.

Автобус хөдлөх үед дотор нь зогсож байгаа зорчигчийн биеийг хойноос нь татах мэт хүч үйлчилдэг. Мөн тогтмол хурдтай хөдлөж байгаад хурдаа огцом сааруулах үед зорчигчид урагш татагдах мэт хүч үйлчилнэ. Цонхны хөшгийг хаах, хөдөлгүүрийн дуу чимээг тусгаарлах зэргээр гадна орчны тухай мэдээлэл авах боломжгүй тохиолдолд тогтмол хурдаар хөдлөж буй автобусны зорчигч автобус хөдлөж байгаа эсэхийг мэдэрч чадахгүй.


Арай өөр хэлбэрийн жишээ авч үзье. Газрын гадарга дээр хөдөлгөөнгүй байрлах пуужин дотор байгаа хүний биед зөвхөн хүндийн хүч л үйлчилнэ. Тэгвэл сансарт хөөрч, хурдаа аажим нэмэгдүүлж байгаа пуужин доторхи хүний хувьд бид цахилгаан шатаар өгсөх үед мэдэрдэгтэй адил таазнаас шал руу чиглэсэн хүч үйлчилнэ. Пуужинд суугаа хүн хүндийн хүч болон хурдатгалаас үүдэх хүчний алиных нь үйлчлэлд орж байгаагаа мэдрэх боломжгүй.

Тэгвэл Эйнштейн хурдатгалаас үүдэх (инерцийн) болон таталцлын хүчийг нэг зүйл гэж дүгнэжээ. Адилтгалын зарчим (equivalence principle) хэмээх энэ дүгнэлт нь түүнд суут онол нээхэд нь маш том ураг зориг өгөх болно. Таталцлын хүчийг бид ерөнхий тохиолдолд дэлхийн төв рүү, босоо чиглэлээр үйлчилдэг гэж ойлгодог ч зорчиж буй тээврийн хэрэгслийн чиглэлээс хамааран бидний биед өөр хэлбэрээр мэдрэгддэг.

Пуужин дэлхийн хүндийн хүчний үйлчлэлээр чөлөөт уналт хийж байна хэмээн төсөөлье. Энэ тохиолдолд пуужин дотор байгаа хүнд хүндийн хүч үйлчлэхгүй бөгөөд сансарын жингүйдлийн орчинд байгаа мэт сэтгэгдэл төрнө. Жишээг илүү тодорхой болгох үүднээс чөлөөт уналт хийж буй пуужин доторхи хүний 2 талд теннисний 2 бөмбөг адил өндөрт хөвж байна хэмээн төсөөлье. Пуужин унаж доошлох тусам 2 бөмбөг хоорондоо бага багаар ойртсоор байх болно. Хэрэв бөмбөгүүд босоо чиглэлд байрласан тохиолдолд хоорондын зай бага багаар холдох болно.
Яагаад ийм үзэгдэл ажиглагдаж болов. Дэлхийгээс харвал хүндийн хүч дэлхийн төв рүү чиглэх учир хялбар тайлбарлагдах боломжтой. Өөрөөр хэлбэл хүндийн хүчний үйлчлэлээр хэвтээ чиглэлд байгаа хоёр бөмбөгний хоорондох зай ойртоно. Босоо чиглэлд байрласан тохиолдолд доод талын бөмбөгөнд илүү их хүндийн хүч үйлчлэх учир илүү хурдан унаж, бөмбөг хоорондын зай холдох болно.

Гэвч чөлөөт уналт хийж буй пуужин доторхи хүний зүгээс ажиглахад хүн ч, бөмбөг ч жингүйдэж байгаа, өөрөөр хэлбэл тэдэнд хүндийн болон өөр ямар нэгэн хүч үйлчлэхгүй учир ямар нэгэн хөдөлгөөн ажиглагдах учиргүй. Эйнштэйн үүнийг орон зайн муруйлтаар тайлбарлав. Хүндийн буюу таталцлын хүч нь орон зайг муруйж, гажихад хүргэдэг байна. Орон зайн тэнхлэгийн шугамууд хэрэв муруйлтгүй гэж үзвэл шулуун шугамууд байх ёстой. Гэтэл муруйсан гэж үзэх тохиолдолд тэнхлэгийн шугамууд ч бас муруйж тахийна. Бөмбөлгийн хөдөлгөөн үнэн чанартаа орон зайн муруйлтын үр дүн байжээ.

Орон зайн муруйлтыг хоёр хэмжээст хавтгай орон зайгаар ойлгомжтой тайлбарласан жишээ түгээмэл байдаг. Зөөлөн материалаар хийсэн хавтгай гадарга дээрх шугамууд тэгш байна. Хэрэв гадарга дээр хүнд төмөр бөмбөлөг тавибал гадарга хотойж, бөмбөлөг доош сууна. Харин гадарга дээрх шугамууд муруйж, орон зай гажилтад орсоныг илтгэнэ. Муруйж гажсан хавтгай орон зайн жишээн дээр дээр дурдсан 2 бөмбөлгийн жишээг ч бас давхар ажиглах боломжтой.


Төмөр бөмбөлгийн хонхойлгосон хэсгийн захад адил зайнаас жижиг хос хуванцар бөмбөлгийг өнхрүүлбэл төмөр бөмбөлөгт ойртох тусам хоорндын зай нь багасна. Хос хуванцар бөмбөлгийг төмөр бөмбөлгийн төвтэй огтлолцсон нэг чиглэлд зэргэцүүлэн байрлуулж өнхрүүлбэл төмөр бөмбөлөгт ойр байрлах бөмбөлөг илүү хурдан өнхөрч, хооронды зай холдож байгааг ажиглаж болно.

Жишээ болгон авч буй хавтгай зөөлөн гадарга дээр хөнгөн бөмбөлөг тавибал бага зэрэг хотойно. Бөмбөлгийн жин ихсэх тусам гадаргын хотойлт ихсэж, жин ихтэй биет орон зайг илүү их хэмжээгээр муруйлгадаг болохыг илтгэнэ. Хэрэв хоёр өөр бөмбөлгийг гадаргад байрлуулбал нэг нэгнийхээ үүсгэсэн хонхорхой руу чиглэн өнхрөх мэт хөдөлгөөнийг ажиглаж болно. Мөн хүнд жинтэй бөмбөлгийн үүсгэсэн хонхорхой их учир жижиг хөнгөн бөмбөлөг түүн рүү өнхрөн орон нь амархан байна.


Хавтгай зөөлөн гадаргын жишээг гурван хэмжээст сансар огторгуй, бөмбөлгүүдийг од, гаригс байна хэмээн төсөөлвөл туйлын сонирхолтой бөгөөд танил дүр зураг харагдана. Огторгуйн одод, гаригууд хоорондоо тодорхой хүчээр таталцдаг, аварга гаригийн татах хүч их, жижиг гаригийнх бага байна. Орон зайн муруйлт нь Эйнштэйнээс хэдэн зуун жилийн өмнө нээгдсэн ертөнц дахины таталцлын хуулийн тайлал болжээ.

Харьцангуйн ерөнхий онолын хүрээнд ертөнцийн бүхий л үзэгдэл таталцын хүчнээс үүдэлтэй орон зайн муруйлтын дагуу явагдана. Иймд гэрлийн бөөмс хүртэл чиглэлээ өөрчилдөг байна. Энэ нь 1919 хийгдсэн нар хиртэлтийн үеийн бодит ажиглалтаар батлагджээ. Ажиглалтаар хиртэлтийн үед нарны цаана байрлах ёстой нэгэн од байх ёстой байрлалаас зөрж, гэрэл нь ажиглагдсан байна. Харьцангуйн ерөнхий онол зөв байв.


Мөн онолоос урьдчилан таамаглагдсан, мөн таамаглал нь баталгаажсан зүйлсийн нэг нь хар нүх юм. Хар нүхний ойролцоох орон зайн муруйлт хязгааргүйд хүрэх учир гэрэл хүртэл түүнд татагдан унана. Орон зайн муруйлт нь зөвхөн орон зайн хэмжээс бус бүхий л тэнхлэгийг хамарч, цаг хугацааг ч бас өөрчилдөг. Иймд хар нүхэнд ойртох тусам цаг хугацаа удаашрах болно.

Харьцангуйн ерөнхий онол нь цаг хугацаагаар аялах боломжтойг харуулдаг. Хэрэв хүн сансарын хөлгөөр тодорхой хурдаар хөөрч, эргэн ирвэл их хэмжээний таталцлын хүч үйлчлэх учир түүний цаг хугацаа удааширч, ирээдүйд аялах болно. "Өтний нүх" хэмээх цаг хугацааны хонгилоор нэвтэрч өнгөрсөн цаг үе рүү аялах нь мөн адил онолын хувьд боломжтой гэгддэг билээ.

Харьцангуйн онол нь алс холын гариг эрхэсийг судлах сансарын станцаас авахуулаад GPS зэрэг бидний өдөр тутмын амьдралд нэвтрээд байгаа олон технологид ашиглагдаж байна. Мөн сансар, одон орон судлал, орчлон ертөнцийг танин мэдэхэд чиглэсэн шинжлэх ухааны олон төрлийн судалгаанд үндэс суурь нь болж, голлох үүргийг гүйцэтгэсээр байна.

эх сурвалж, NHK

"Нүүр хийх газар үгүй болох нь"

"Бодол санаа чинь нүүрэн дээр чинь бичээстэй байна", "нүүр хийх газаргүй боллоо" хэмээн монголчууд бидний хэрэглэсээр ирсэн уран цэцэн зүйрлэл үгс бий. Тэгвэл эдгээр үгс биелэлээ олж, гудамжинд зөрөх төдийд л таны тухай бүхий л мэдээллийг нүүрэн дээрээс чинь унших боломж бүрдэж байна. Хувийн нууцлалаа хамгаалахын тулд нүүр царайгаа нууж, баг зүүж явах дээрээ тулах цаг ирэх үү.

Хүний нүүрний зургаас хэн болохыг таних технологи бидний өдөр тутмын амьдралд нэвтэрч эхлээд байна. Хурууны хээ, нүдний солонгон бүрхэвчийн зургаар тухайн хүн мөн эсэхийг таних технологи өнөөдрийг хүртэл ашиглагдсаар ирсэн. Эдгээр нь хүн болгонд давтагдашгүй онцлогийг агуулахаас гадна насжилтаас хамааран ямар нэгэн өөрчлөлт ажиглагддаггүй учир нууцлал хамгаалатын хүрээнд найдвартай аргад тооцогдсоор байгаа юм.

Тэгвэл хүнийг нүүр царайны дүрслэлд нь тулгуурлан таних нь илүү хүндрэлтэй мэт санагдана. Малгай өмсөж нүдний шил зүүх, харж байгаа чиглэл, инээмсэглэх уурлах мэтийн нүүрний хувирлаас хамааран танихад төвөгтэй байдлыг үүсгэдэг. Гэвч сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд хийгдсэн технологийн дэвшлийн үр дүнд уг технологи бидний амьдралд нэвтрэх түвшинд аль хэдийн хүрчээ.



Жилд 10 сая гаруй үйлчлүүлэгч зочилдог Осака хотын Юниверсал студиос паркад нэвтрэхэд нүүр царай таних технологи ашиглагдаж байна. Жилийн турш үйлчлүүлэх билет эзэмшигч мөн эсэхээ шалгуулахын тулд нүүрний дүрс хүлээн авах төхөөрөмжид секунд хүрэхгүй хугацаанд харахад л хангалттай. Системд өмнө нь бүртгүүлсэн хүний нүүрний зурагтай харьцуулалт хийх замаар таних ажиллагаа явагдана. Туршилтын журмаар малгай өмсөж, хиймэл сахал зүүж, эрүүгээ ороолтоор далдалсан ч үйлчлүүлэгчийг бүрэн таних чадвартай юм.
Хүний нүүр царай өөрийн гэсэн онцлогийг агуулдаг. Тухайлбал хамрын угалзны хэсгийн дүрслэлийг харахад өөр өөр өнгийг үзүүлнэ. Энэ мэтчилэн нүүрний онцлог хэсгүүдийн дүрслэлийг харьцуулах замаар техник тухайн хүнийг ялган таньдаг. Хүний нүүр царайны онцлогууд нь насан туршид өөрчлөгддөггүй учир залуу үеийн фото зураг ашиглан ямар ч насны хүнийг таних боломжтой.

Нүүр царай таних технологийн зарим онцлог хэлбэрүүд ашиглагдаж эхлээд байна. Тухайлбал камерийн өмнө хэдхэн хором саатах төдийд авсан дүрслэлээс хүний нас, хүйсийг хангалттай нарийвчлалаар тодорхойлж байна. Энэ нь хүн нас ахих үед нүүр царайд гарах өөрчлөлтүүдийг тодорхойлсоны үр дүн юм. Энэ технологи одоогийн байдлаар Япон улсын хэдэн арван их дэлгүүрийн сүлжээнд ашиглагдаж байна. Технологийн зорилго нь өдөр, сарын ямар цаг хугацаанд нас, хүйсийн ямар ангилалд хамаарах хүмүүс үйлчлүүлж байгаагаас хамааруулан тохирсон үйлчилгээг санал болгоход чиглэж байгаа юм.


Нүүр царай таних технологи санаанд оромгүй тохиолдолд ч ашиглагдаж байна. 2 жилийн өмнө Япон улсад тохиолдсон газар хөдлөлтийн гамшигийн дараа нэгэн хотын орчмоос олдсон фото зургийн тоо 60 мянгад хүрчээ. Гамшигт нэрвэгдэж бүхий л эд хогшилоо алдсан хүмүүс өөрсдийн болон нас барсан төрөл төрөгсдийн зургийг тэндээс эрж олоход хүндрэлтэй байв. Иймд хотын захиргааны санаачлагаар нүүр царай танайх технологи ашиглан олон хүний дурсамж болсон фото зургуудыг богино хугацаанд олж өгчээ.

Одоогийн байдлаар нүүр царай таних технологийн таних магадлал 99.7 %-д хүрээд байна. Ийм хэмжээний танилт хийхийн тулд нүүрний чиглэл баруун зүүн тийш 40 хэм, дээш доош 30 хэмийн хүрээнд байхыг шаарддаг. Гэхдээ нарны шил зүүх тохиолдолд таних магадлал бага зэрэг буурдаг байна. Гудамжны хяналтын камер зэрэг дүрсний нягтрал бага, мөн хэт их өнцөгөөс харсан дүрслэл бүхий зургаас танилт хийх боломж бага байгаа бөгөөд энэ чиглэлийн судалгааны ажил эрчимтэй хийгдэж байна.

Хүний нүүр царай таних технологийн боломжийн нууц нь таних аргачлал буюу алгоритм хангалттай өндөр түвшинд хүрсэнд байгаа юм. Үүнд нүд, хамрын хэлбэр, үрчлээ зэргийг оролцуулаад нүүрний ерөнхий дүр төрхөөс ялгарах онцлогуудыг тодорхойлдог. Мөн их хэмжээний зурган мэдээлэлд боловсруулалт хийх замаар хүмүүсийн нүүрний онцлог ялгааг програм хангамж өөрөө "суралцаж мэдрэх" чадвартай болсоноор таних чадварыг эрс нэмэгдүүлж байна. Хүний нүүр царай таних технологи компаниудын цаг бүртгэл, хамгаалалтын арга хэмжээнээс авахуулаад ухаалаг утасны нууцлалын зорилгоор ашиглагдаж байна. Гэхдээ энэ технологи хувийн нууцлалын асуудлыг давхар хөндөж байгаа юм.


Ирэх жил зохион байгуулагдах хөлбөмбөгийн дэлхийн аварга шалгаруулах тэмцээний бэлтгэл ажлын хүрээнд Бразил улс аюулгүй байдал болон хамгаалалтын арга хэмжээг сайжруулахад ихээхэн анхаарч байна. Тухайлбал согтууруулах ундаа хэрэглэсэн жолоочийн хэн болохыг илрүүлэхэд нүүр царай таних технологийг ашиглаж эхлээд байна. Шалгалтын явцад жолооны үнэмлэхийг шаардах боловч түүнийг хуурамчаар үйлдэх явдал газар авсан учир хяналтын нэмэлт арга хэмжээ авах шаардлага гардаг байна.

Иймд хяналт шалгалтын явцад автомашин жолоодогчийн фото зургийг авч жолооны үнэмлэх эзэмшигчдийн мэдээлэлтэй харьцуулалт хийн, тухайн хүн жолооны үнэмлэхтэй эсэхийг тогтоодог байна. Үүнээс гадна гэмт хэргийн мэдээллийг нэгтгэхээр төлөвлөж, эрэн сурвалжлагдаж байгаа болон өмнө нь гэмт хэрэг үйлдэж байсан хүмүүсийг илрүүлэх замаар аюлгүй байдлыг хангахыг оролдож байгаа юм.

Мөн хөл бөмбөгийн зарим стадионуудад хүний нүүр таних системийг туршилтын журмаар суурилуулаад байна. Систем хэдэн арван камерийн тусламжтайгаар хөгжөөн дэмжигчдийн зургийг авч хяналтын өрөөнд цуглуулна. Камерийн дүрсний чанар HD үзүүлэлтээс 14 дахин өндөр учир үзэгч нэг бүрийн царайг тод харах боломжтой. Улмаар удаа дараалан хэвийн бус үйлдэл гаргаж буй сахилгагүй үзэгчийн нүүр царайг бүртгэж авсанаар дараагийн тоглолтоос эхлэн стадионд орохыг хориглох боломжтой.

Хүний нүүр царай таних технологи олон давуу талыг агуулах боловч өргөнөр ашиглагдах тохиолдолд хүний хувийн нууцлалын асуудлыг хөндөхөд хүрэх магадлалтай юм. Карнеги Меллон их сургуулийн профессор Александро Аквисти нэгэн програм бүтээж туршилт хийжээ. Програмыг суулгасан ухаалаг утсаар 93 хүний фото зургийг авч туршихад 29 хүний нэр, төрсөн өдөр, нийгмийн даатгалын дугаар зэрэг хувийн мэдээллийг 3 секунд хүрэхгүй хугацаанд дэлгэц дээр харуулж байв.


Үүний нууц нь мэдээллийн аварга том агуулах болох интернет, тодруулбал нийгмийн сүлжээ сайт юм. Хүмүүс тэнд хувийн мэдээллээ олонд дэлгэж, фото зургуудаа ч ил тод байрлуулдаг. Програм хангамжийн тусламжтайгаар фото зурагт дүрслэгдсэн хүний зурган мэдээллийг интернетээс хайж, холбоотой бусад мэдээллийг олох боломжтой. Бааранд санамсаргүйгээр ойролцоо суусан үл таних хүн таны нас, нэр, гэрийн хаягийг мэдэж байвал таньд ямар санагдах вэ. Технологийн аваргууд болох Google, Apple компаниуд ч дүрс боловсруулах өндөр технологи бүхий мэргэжлийн компаниудыг мөнгөөр зодож худалдаж аваад байна. Үүний үр дүнд бий болсон шинэ бүтээгдэхүүний нэг нь Google glass юм.

Сүүлийн үеийн фото зургийн компакт камерууд ч газарзүйн байрлалын мэдээллийг агуулах болжээ. Ухаалаг утасныхаа GPS-г асаасан тохиолдолд дарсан зургаас хаана авагдсан болохыг хялбар тодорхойлох боломжтой. Интернетэд байрлуулагдсан байрлалын мэдээлэл бүхий иймэрхүү фото зургуудийг газарзүйн мэдээллийн хамт үзүүлэх нэр бүхий сайт ч нээгдсэн байна. Өөөөр хэлбэл гудамжинд алхах төдийд хамаг хувийн мэдээллээ алдах цаг үе эхлэх гэж байна.

Үүнээс хамгаалахын тулд хувийн мэдээллээ интернетэд байрлуулахдаа шаардлагатай хязгаарлалтуудыг хийх, таны төсөөлж байгаагүй ямар нэг хэлбэрээр ашлагдах боломжтойг давхар бодолцох ёстойг мэргэжилтнүүд анхааруулж байна. Цаашид технологи боловсруулах явцад хувийн нууцад халдах магадлалыг эрс багасгах арга хэмжээ авах, үүнээс гадна хууль эрхзүйн арга хэмжээг ч урьдчилан төлөвлөх шаардлага урган гарч байгаа юм.


Робот камерийн систем бүтээжээ

Киноны онцлог дүрслэлийг түр зогсоож, объектийг 360 хүртэлх хэмээр олон талаас нь эргүүлэн харуулах технологи байдаг. Тэгвэл уг технологийг спортын тэмцээний шууд дамжуулалтын үед ашиглах боломж тун удахгүй бүрдэх бололтой. NHK телевиз үндсэн камерийн хөдөлгөөнийг 8 туслах камер нэгэн зэрэг дагаж, обьектийн дүрс бичлэг хийх робот камерийн систем бүтээсэн байна. Уг систем объектийн хөдөлгөөний тухайн эгшинг зогсоосон дүрслэлээр олон талаас нь харуулах чадвартай ажээ.

Кино бүтээхэд ашиглагддаг уламжлалт технологид хөдөлгөөнгүй камерууд ашиглагддагаас бичлэг хийх орон зай хязгаарлагдмал, объектийн хөдөлгөөнийг дагах боломжгүй байв. Тэгвэл шинэ робот камерийн систем тамирчин зэрэг идэвхтэй хөдөлгөөн хийж буй объектийг илүү өргөн орон зайд дагаж, янз бүрийн байрлалд зогсоосон дүрслэлийг бүтээх чадвартай болжээ.

Камер болгон 2 хөдөлгүүрээр тоноглогдсоноос гадна, үндсэн камерийн дурангийн мэдээлэл туслах камеруудад дамжих учир дүрслэлийг татаж томруулах, жижигрүүлэх боломжтой. Туслах камеруудын орон зайн чиглэлд бага зэргийн зөрөө гарах учир компьютерийн тусламжтайгаар засварлах боловсруулалт хийж обьектийн зогсоосон виртуал дүрслэлийг үүсгэдэг байна.

Тухайн эгшний бичлэг хийгдсэнээс хойш 1 минутын дараа онцлог дүрслэлийг үзүүлэх боломжтойгоос гадна спортын уралдаан тэмцээний шууд дамжулалтын үед ч одоогийн удаашруулж харуулах технологитой төстэй хэлбэрээр, олон талаас нь харуулж илүү ойлгомжтой илэрхийлэх боломжтой ажээ.






эх сурвалж, diginfo