Правильная вселенная

Мы живем не только во Вселенной, обладающей “правильной” химией для поддержания жизни, и не только на планете, имеющей точные для жизни условия, но и во Вселенной, где фундаментальные силы взаимодействуют “правильно”. Без точного баланса, существующего между этими силами, жизнь была бы невозможна нигде во Вселенной.

В настоящее время человечеству известны всего лишь четыре вида сил: гравитационные, электромагнитные, а также силы сильных и слабых межядерных взиамодействий. Точнейший баланс между этими силами делает возможным существование жизни в известных нам формах. Рассмотрим тонкое соотношение между гравитацией и скоростью расширения нашей Вселенной. У же в 1920-х годах было известно, что Вселенная расширяется, и по-видимому после события, именуемым “Большим взрывом”, имевшим место 15-20 млрд. лет тому назад. Вопрос о том, будет ли наша Вселенная расширятся до бесконечности или же в конечном итоге подвергнется коллапсу, до сих пор волиует космологов. В любом случае плотность материи в нашей Вселенной до десятой доли совпадает с так называемой критической плотностью, при которой имеет место точный баланс между непрерывным расширением и конечным сжатием. Но для такого точного совпадения плотности материи с критической плотнстью после 20 млрд. лет расшрения необходимо, чтобы имело место точная настройка плотности в самый начальный момент Большого взрыва. Например, в момент времени 10-43 сек. после Большого взрыва (так называсмос Планковское время), плотность материи должна была равняться критической с точностью до 1/1060. Если плотность была бы чуть больше, то Вселенная бы быстро коллапсировала, что не дало бы возможности для образования жизни. С другой стороны, если эта плотность была бы чуть меньше, то Вселенная расширялась бы быстрее, и как следствие, галактики, звезды и планеты не могли бы сформироваться. И опять, не было бы жизни. Тем самым,

жизнь является результатом настройки плотности материи-энергии в Планковское время с точностью до 1/1060!8

Жизнь зависит от большого числа химических элементов, в особенности углерода, азота и кислорода. Однако, только водород, гелий и несколько других легких элементов появились после Большого взрыва. Остальные элементы образовались внутри звезд. Силы сильных и слабых ядерных взаимодействий контролируют работу звезды. Если сильные взаимодействия были бы слабее чем они есть, то не было бы жизни. Например, если они были бы слабее на 50%, то даже железо и уголь не могли бы устойчиво сущестовать. Если сильные взаимодействия были слабее всего на 5%, то элемент дейтерий вообще бы не существовал, и звезды не горели бы так, как они это делают сейчас. С другой стороны, если бы сильные взаимодействия были бы на 5% сильнее, то дипротон был бы стабилен, и звезды сгорали бы катастрофически быстро. Сильные взаимодействия должны быть в строгой пропорции, чтобы обеснечить стабильность звезд и элементов для жизненной химии.

Слабые взаимодействия также очень важны. Все элементы, кроме легчайших, образуются в звездах в процессе их старения. Без слабых взаимодействий эти элементы отались бы внутри звезд и были бы бесполезны для жизни. Но когда звезда полностью сжигает свое горычее, она начинает сжиматься, становясь очень горячей внутри, и испускает большое количество нейтрино. Нейтрино служат причиной взрыва звезды с последующим рассеиванием ее тяжелых элементов по космическому пространству. Эти элементы впоследствии становяться стронтельным материалом для другого поколения звезд, формируют планеты, которые сопровождают звезды. В результате этого, Земля обладает тяжелыми элементами, столь необходимыми для жизни. Если бы слабые взаимодействия были бы слабее, то нейтрино ускользали бы “без шума”, звезды бы не взрывались, и тяжелые элементы оставались бы внутри звезд. Если бы слабые взаимодействия были бы сильнее, то нейтрино сами по себе бы не смогли бы покинуть звезды, и вновь, не было бы взрывов звезд и тяжелые элементы не рассеивались бы. Так что, если слабые взаимодействия были бы другими, то вне звезд не было бы тяжелых элементов.

Рассмотрим другой важнейший баланс. Гравитационные силы намного слабее электромагнитных (в 1037 раз), однако гравитация доминирует на астрономических расстояниях. Возникает вопрос – почему, ведь оба вида сил являются дальнодействующими? Причиной этому является факт, что отрицательные и положительные электромагнитные заряды существуют в одинаковом количестве, так что на больших расстояниях они нейтрализуют друг друга. Но почему они существуют в одинакових количествах? Ученые этого не знают. Главным носителем отрицательного заряда является электрон. Это очень маленькая частица по сравнению с протоном, который является главным носителем положительныго заряда. Согласно современной космологической теории, в процессе остывания Вселенной после Большого взрыва, протоны должны были бы “остыть” намного раньше электронов. Не имеется очевидной причины, почему они должны

существовать в одинаковом количестве.9 Количество электронов и протонов должно быть одинаковым с точностью до 1/1037. Без этого в нашей Вселенной вместо гравитации доминировал бы электромагнетизм, и жизни в той форме, в которой мы ее знаем, не существовало бы.

В заключении отметим, что даже малые изменения в силе или балансе этих взаимодействий привели бы ко Вселенной, которая не могла бы поддерживать жизнь в форме, которую мы можем себе представить. Что из всего этого следует? Наиболее простое объяснение этому: мы живем в сотворенной Вселенной.