Что будет, если поменять значения фундаментальных констант?

[Yaryk]

В основе всех процессов, происходящих во вселенной, лежат четыре типа взаимодействий: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное. Силу этих взаимодействий характеризуют фундаментальные константы: скорость света, постоянная Планка, гравитационная постоянная, заряды и массы элементарных частиц и другие величины. Всего их 26 и сейчас еще не все известны.

Фундаментальные константы характеризуют наш мир. Значения этих величин очень точно угаданы, «тонко подстроены» под мир, в котором возможна жизнь. Ученые выяснили, что если фундаментальную константу изменить всего на пару порядков, то мы получим совсем другую Вселенную.

Массы элементарных частиц характеризуют сильное взаимодействие – силы, которые удерживают протоны и нейтроны в ядре, а также кварки внутри элементарных частиц. Нейтрон всего на 0,14% тяжелее протона, но эта разница вдвое больше массы электрона. Избыток массы делает возможным распад нейтрона на протон и электрон (и антинейтрино). Так в звездах образовывается водород. Будь нейтрон чуть-чуть легче – распад стал бы не возможным, не было б водорода и вместе с ним всей Периодической таблицы элементов. Вселенная бы состояла только из нейтронов.

А если сильно увеличить массу нейтрона, он станет превращаться в протон даже внутри ядра. Перенасыщенные протонами ядра распадались бы от переизбытка заряда, подобно некоторым радиоактивным изотопам. Тогда тяжелые элементы стали бы радиоактивными и Вселенная состояла бы из Водорода.

Слабое взаимодействие – тоже ядерные силы, ответственные, в частности, за бета-распад. Это такой распад, при котором изменяется заряд на 1: разложение нейтрона на протон и электрон (с испусканием антинейтрино) и наоборот поглощение протоном электрона с образованием нейтрона (и нейтрино). Второй процесс протекает в сверхновых: когда звезда наработает слишком много тяжелых элементов, под действием высокого давления протоны начинают поглощать электроны и превращаться в нейтроны. При этом звезда интенсивно теряет энергию, уносимую потоками нейтрино, и происходит коллапс ядра – оно сжимается и охлаждается. Возникает ударная волна, которая инициирует взрыв. Слабое взаимодействие – единственное, в котором участвует нейтрино, по этому оно почти не задерживается материей. Изменить энергию нейтрино, и перестанут взрываться сверхновые, не будут рассеиваться по Вселенной тяжелые элементы и мы лишимся планет.

Изменить заряды электронов и протонов, поменяются силы электромагнитного взаимодействия, а вместе с ними силы и свойства химических связей. Надеться ли элемент, способный создавать длинный полимерный каркас подобно углероду? Подберется ли четверка элементов с правильными соотношениями электронегативностей, как C, O, N, H, чтобы возникла жизнь?

Увеличить гравитационную постоянную всего в несколько раз, и звезды начнут прогорать в десятки тысяч раз быстрее. Тогда не останется времени на биологическую эволюцию. Уменьшить – и плотность звезд будет недостаточной для термоядерного синтеза.

То, что фундаментальные константы имеют именно такие значения, которые делают возможным появление жизни, называют «тонкой настройкой» Вселенной. Не только эти величины, а и многие другие: плотность, возраст Вселенной, уровень энтропии в ней, даже размерность пространства (третья) также согласованы очень точно.

Возможных объяснений сейчас рассматривают несколько. Сторонники разумного замысла видят за численным согласованием фундаментальных констант существование высшей силы. Вот еще один странный сайт на эту тему. Есть теория суперструн – общая теория, в которой можно однозначно задать значения всех констант. Еще есть теория Мультивселенной и антропный принцип, согласно которым существует множество Вселенных, фундаментальные константы в которых в определенных пределах различны. Мы наблюдаем этот мир именно с такими удивительно тонко согласованными параметрами потому, что в ином мире мы не могли бы появиться.

©ru_universe

[ЙОЖИК]

Нічого нового чи цікавого. Такі собі роздуми ні про що. ІМХО

[Panek]

Тема для тих кому скучно...

[Harvester]

Гмм... Які все-таки первинні параметри

Чи гравітаційна стала пов'язана з кривизною простору?

Ясно одне, зміна констант приводить до іншого всесвіту, і чи можливе там життя, передбачити неможливо

Чи хтось вже детально аналізував можливі зміни?

[Scabiosa]

Чи хтось вже детально аналізував можливі зміни?

Так. Вчені на замовлення Ватикану кілька десятків років тому.

Вказаний текст - матеріал для роздумів. Це так само, як є науково доведена теорія, що вся математика несуперечна, якщо правильна суть натуральних чисел. Довго говорити. Краще читати (або не читати) і думати.