Чи є "тонко налаштований Всесвіт" ілюзією?

Наш Всесвіт може бути не так тонко налаштований, щоб можна було б передбачати існування паралельних всесвітів. Натомість, він може бути здатен створити життя за набагато ширшого кола обставин, ніж здається на перший погляд.

Протягом десятиліть фізики дивувалися, чому наш космос нібито як точно був налаштований на розвиток розумного життя. Поширена думка, що якби значення певних фізичних параметрів, таких як маси елементарних частинок, були змінені хоча б трохи, це завадило б утворенню компонентів, необхідних для життя у Всесвіті, зокрема планет, зірок і галактик.

Але останні дослідження, детально викладені в новій доповіді Інституту фундаментальних питань (FQXi), припускають, що розумне життя могло розвиватися у кардинально інших фізичних умовах. Твердження підриває головний аргумент на користь існування мультивсесвіту з паралельних всесвітів.

«Згідно з новими розрахунками, налаштування деяких з цих параметрів, необхідне для виникнення життя, виявляється менш точним, ніж налаштування, необхідне для вибору станції на вашому радіо», — каже Міріам Франкель, авторка звіту FQXi, підготовленого за підтримки Фонду Джона Темплтона. «Якщо це правда, то вдаване тонке налаштування може бути ілюзією», — додала Франкель.

Протягом останніх кількох десятиліть питання тонкого налаштування приваблювало деяких з найгостріших розумів у фізиці. При дослідженні фізичних законів Всесвіту та точному встановлюванні значень фізичних констант, таких як маси елементарних частинок і сили взаємодій, фізики виявили, що на дивно малі варіації цих значень зробили б Всесвіт неживим. Це призвело до загадки: чому фізичні умови, здавалося б, пристосовані до людського існування?

Деякі фізики пояснюють ці випадкові обставини, посилаючись на теорію мультивсесвіту, яка стверджує, що існує нескінченна кількість паралельних всесвітів, кожен з яких має різні фізичні параметри. У рамках теорії мультивсесвіту не так вже й дивно, що люди мали еволюціонувати в одній із паралельних реальностей, в якій умови виявилися придатними для життя. Таким чином, загадка тонкого налаштування зникає.

Але інші вчені скептично ставилися до того, що наш Всесвіт взагалі налаштований на життя. У поглибленій доповіді FQXi Франкель досліджує складну історію вивчення тонкого налаштування, включаючи потенційні пояснення для цього — наприклад ті, що походять з теорії струн і концепції мультивсесвіту — та оцінює пропозиції щодо експериментальної перевірки цих пояснень прямо чи опосередковано.

Потім у звіті викладаються аргументи на користь того, що точне налаштування є ілюзією, із зазначенням, що життя може мати зовсім іншу форму, ніж наївно уявляють, і що якщо розглядати, що кілька фізичних параметрів змінюються одночасно, це може полегшити будь-які очевидні проблеми з тонким налаштуванням.

Це говорить про те, що Всесвіт може бути не так тонко налаштований; він може бути здатен створити життя за набагато ширшого кола обставин, ніж здається на перший погляд.

Фред Адамс, астрофізик та експерт з точного налаштування з Університету Мічигану, в Анн-Арборі, каже, що «розробки, викладені в цьому звіті, підкреслюють, що проблема точного налаштування є більш ньюансованою, ніж обговорювалося раніше, з більш широкими дозволеними діапазонами для відповідних фізичних параметрів».

Наприклад, часто стверджували, що навіть незначна зміна балансу сил, які керують атомним ядром, або значень фундаментальних констант природи може вплинути на утворення вуглецю в зірках, необхідного для розвитку органічного життя, або вплинути на тривалість життя зірок, не даючи їм достатньо енергії для існування планет, придатних для життя.

Але рівняння зоряної структури можуть мати більше рішень, ніж багато хто вважає.

«Зорі можуть продовжувати функціонувати зі значними змінами у фундаментальних константах», — говорить Адамс, чия робота представлена ​​у звіті. «Більше того, якщо певний астрофізичний процес стає непрацездатним, тоді (часто) інший процес може зайняти його місце, щоб допомогти забезпечити енергією Всесвіт».

«Твердження про тонку настройку давно розділилися», — каже керівник наукової програми FQXi Девід Слоан, фізик з Університету Ланкастера, Великобританія, який редагував книгу «Точне налаштування у фізичному Всесвіті», опубліковану Cambridge University Press у 2020 році.

Коли параметри, необхідні для життя, опиняються в підозріло вузьких областях, ми шукаємо пояснення цьому або як збігу обставин, або як космічної змови. Виявлення того, що ці області можуть бути ширшими або існують інші області, що дозволяють життя, послаблює потребу в таких поясненнях. Може виявитися, що ніякої змови взагалі не існує», – каже Слоун, дослідження якого також представлено у звіті.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

За матеріалами Phys.org