هل تم ضبط الكون من أجل الحياة؟

تخيل كونا ذا جاذبية قوية للغاية. ستكون النجوم قادرة على التكوّن من مادة قليلة جدًا. سيكونون أصغر مما هو عليه في كوننا ويعيشون لفترة زمنية أقصر بكثير. لكن هل يمكن أن تتطور الحياة هناك؟ لقد استغرقت حياة الإنسان مليارات السنين لتتطور على الأرض تحت أشعة الشمس الدافئة الممتعة بعد كل شيء.

تخيل الآن كونًا ذا جاذبية ضعيفة للغاية. سوف تكافح مادتها لتتجمع معًا لتشكل النجوم والكواكب – وفي النهاية – كائنات حية. يبدو أننا محظوظون جدًا لامتلاكنا الجاذبية المناسبة للحياة في كوننا.

هذه ليست حالة الجاذبية فقط. يبدو أن قيم العديد من القوى والجسيمات في الكون ، التي يمثلها ما يقرب من 30 ما يسمى بالثوابت الأساسية ، كلها تصطف بشكل مثالي لتمكين تطور الحياة الذكية. لكن لا توجد نظرية تشرح القيم التي يجب أن تمتلكها الثوابت – علينا فقط قياسها وإدخال أرقامها في معادلاتنا لوصف الكون بدقة.

فلماذا تأخذ الثوابت الأساسية القيم التي تفعلها؟ هذا سؤال ظل علماء الفيزياء يناضلون من أجله منذ عقود. إنه أيضًا موضوع الحلقة الثانية من سلسلة البودكاست الجديدة ، أسرار الفيزياء العظيمة – استضافتها ميريام فرانكل ، محررة العلوم في The Conversation ، وبدعم من FQxI ، معهد الأسئلة التأسيسية.

لا نعرف ما إذا كانت بعض هذه الثوابت مرتبطة بعمق. يوضح بول ديفيز ، عالم الفيزياء النظرية بجامعة ولاية أريزونا ، أنه إذا كانت لدينا نظرية أعمق ، فسنجد أنهم ليسوا مستقلين في الواقع عن بعضهم البعض. “لكن ليس لدينا هذه النظرية في الوقت الحالي ، لدينا فقط كل هذه الأرقام.”

لا ينزعج بعض الفيزيائيين كثيرًا من الكون الذي يبدو دقيقًا. وجد آخرون الراحة في نظرية الأكوان المتعددة. إذا كان كوننا مجرد واحد من العديد ، فإن البعض ، من الناحية الإحصائية ، سينتهي به الأمر وكأنه يشبه عالمنا تمامًا. في مثل هذا الكون ، كما يقول ديفيز ، “ستظهر الكائنات وتتعجب من حقيقة أنها تعيش في عالم يبدو وكأنه مزور لصالح وجودها ، لكننا في الواقع مجرد فائزون في يانصيب كوني.”

لكن العديد من الفيزيائيين ، بمن فيهم ديفيز ، يتمسكون بنظرية أكثر جوهرية عن الطبيعة يمكن أن تشرح بالضبط القيم التي يجب أن تمتلكها الثوابت في المقام الأول. “عادةً ما أقول هتافين للكون المتعدد ، لأنني أعتقد أنه أفضل من مجرد القول بأن الله فعل ذلك” ، كما يجادل ، مضيفًا أنه للوصول إلى ثلاثة هتافات ، فأنت بحاجة إلى نظرية أكثر اكتمالاً.

ومع ذلك ، في غياب نظرية أعمق ، من الصعب تقدير مدى دقة كوننا بالضبط. أجرى فريد آدامز ، الفيزيائي بجامعة ميتشيغان ، الكثير من الأبحاث لمحاولة اكتشاف ذلك ، واكتشف أن كتلة كوارك يسمى الكوارك السفلي (الكواركات هي جسيمات أولية تشكل النواة الذرية ، من أجل مثال) يمكن أن يتغير فقط بمعامل سبعة قبل أن يجعل الكون ، كما نعرفه ، بلا حياة.

لكن ما مدى دقة ذلك؟ يوضح آدامز: “إذا كنت ترغب في ضبط راديو ، فعليك معرفة تردد الإشارة إلى 1٪ – و 1٪ مضبوط بشكل أكبر بكثير من عامل سبعة”. “لذا فإن ضبط الراديو أصعب بكثير من ضبط الكون”. ومن المثير للاهتمام أن عمله أظهر أيضًا أنه من الممكن الحصول على أكوان أكثر ملاءمة للحياة من كوننا. يشرح قائلاً: “يمكنك إنشاء عالم أكثر منطقية ينتج المزيد من الهياكل ، ويحتمل أن ينتج المزيد من البيئات الصالحة للسكن ، وأعتقد ضمنيًا أنه يدعم الحياة بشكل أفضل”.

هناك تجارب يمكن أن تساعد في تسوية الجدل الدقيقي. على سبيل المثال ، تحاول بعض المشاريع معرفة ما إذا كانت الثوابت التي نراها من حولنا ثابتة حقًا – ربما تختلف اختلافًا طفيفًا على الإطلاق بمرور الوقت أو المكان. وإذا كان الأمر كذلك ، فسيكون ذلك بمثابة ضربة لأولئك الذين يعتقدون أن الكون قد تم ضبطه بدقة.

يمكنك أيضًا الاستماع إلى Great Mysteries of Physics عبر أي من التطبيقات المذكورة أعلاه ، أو موجز RSS الخاص بنا ، أو اكتشف طرق أخرى للاستماع هنا. يمكنك أيضًا قراءة نص الحلقة هنا.