|
Приспособлена ли Вселенная для жизни
|
|
|
|
Представьте себе вселенную с чрезвычайно сильной гравитацией. Звезды могли бы формироваться из очень небольшого количества материала. Они были бы меньше, чем в нашей Вселенной, и жили бы гораздо меньше времени. Но могла ли там развиваться жизнь? В конце концов, человеческой жизни понадобились миллиарды лет, чтобы эволюционировать на Земле под приятно теплыми лучами Солнца. Теперь представьте себе вселенную с чрезвычайно слабой гравитацией. Его материя будет изо всех сил пытаться слипнуться, образуя звезды, планеты и, в конечном счете, живые существа. Кажется, нам очень повезло, что у нас есть гравитация, которая как раз подходит для жизни в нашей Вселенной.
|
|
|
|
Это касается не только гравитации. Значения многих сил и частиц во Вселенной, представленные примерно 30 так называемыми фундаментальными константами, кажется, идеально совпадают, чтобы обеспечить эволюцию разумной жизни. Но теории, объясняющей, какие значения должны иметь константы, не существует — нам просто нужно их измерить и подставить их числа в наши уравнения, чтобы точно описать космос. Так почему же фундаментальные константы принимают именно такие значения? Это вопрос, над которым физики бились десятилетиями. Это также тема второго эпизода нашей новой серии подкастов «Великие тайны физики», которую веду я, Мириам Франкель, научный редактор The Conversation, при поддержке FQxI, Института фундаментальных вопросов.
|
|
|
«Мы не знаем, связаны ли некоторые из этих констант глубоко внутри. Если бы у нас была более глубокая теория, мы бы обнаружили, что на самом деле они не независимы друг от друга», — объясняет Пол Дэвис, физик-теоретик из Университета штата Аризона. «Но на данный момент у нас нет этой теории, мы просто получили все эти цифры». Некоторых физиков не слишком беспокоит, казалось бы, точно настроенный космос. Другие нашли утешение в теории мультивселенной. Если бы наша Вселенная была лишь одной из многих, некоторые из них, с точки зрения статистики, в конечном итоге выглядели бы точно так же, как наша. В такой вселенной, говорит Дэвис, «существа будут появляться и удивляться тому факту, что они живут во вселенной, которая выглядит так, как будто она сфальсифицирована в пользу их существования, но на самом деле мы всего лишь победители в космической лотерее».
|
|
|
|
Но многие физики, в том числе Дэвис, настаивают на более фундаментальной теории природы, которая могла бы точно объяснить, какие значения должны иметь константы в первую очередь. «Обычно я говорю два ура мультивселенной, потому что я думаю, что это лучше, чем просто сказать, что это сделал Бог», — утверждает он, добавляя, что для того, чтобы получить три ура, вам нужна более полная теория. Тем не менее, в отсутствие более глубокой теории трудно точно оценить, насколько точно настроена наша Вселенная. Фред Адамс, физик из Мичиганского университета, провел множество исследований, пытаясь выяснить это, и обнаружил, что масса кварка, называемого нижним кварком (кварки — это элементарные частицы, составляющие атомное ядро, т. пример) может измениться только в семь раз, прежде чем сделать вселенную, какой мы ее знаем, безжизненной.
|
|
|
|
Но насколько это точно настроено? «Если вы хотите настроить радио, вы должны знать частоту сигнала с точностью до 1 %, а 1 % гораздо лучше настроен, чем в семь раз», — объясняет Адамс. «Поэтому гораздо сложнее настроить радио, чем настроить вселенную». Любопытно, что его работа также показала возможность создания вселенных, более удобных для жизни, чем наша. «Вы можете создать более логичную вселенную, которая создаст больше структуры, потенциально создаст больше пригодных для жизни сред и, как я полагаю, косвенным образом лучше поддерживает жизнь», — объясняет он. Есть эксперименты, которые могли бы помочь урегулировать споры о тонкой настройке. Например, некоторые проекты пытаются выяснить, действительно ли константы, которые мы видим вокруг, постоянны — возможно, они незначительно изменяются во времени или пространстве. И если бы это было так, то это был бы удар по тем, кто верит, что космос точно настроен.
|
|
|
|
Источник
|
