Вопрос о том, существует ли где-нибудь еще во Вселенной жизнь, волнует уже не первое поколение людей. Но имеется и другой интересный вопрос: если есть другие миры, с отличными от нашего законами, существует ли жизнь в них?
В зависимости от подхода и интерпретаций, количество «параллельных», не пересекающихся миров может достигать совершенно астрономических цифр.
Сама структура Мультивселенной сильно различается в разных описаниях: это может быть и многомерный «бутерброд» параллельно существующих миров, и циклически появляющиеся и гибнущие Вселенные, и что угодно. Квантовая механика предлагает свой взгляд на эту гипотезу, Теория Струн – свой, и так далее. Несколько подробнее Мультивселенную мы рассматривали в заметке «Счет миров».По мнению сторонников этой гипотезы, мироздание обладает не одной, а множеством возможностей экспериментировать, «подгоняя» различные параметры фундаментальных основ Вселенной. Не все из этих попыток оказываются удачными. Из-за «сбивки» одних характеристик Вселенная может существовать лишь крайне короткий срок.
Из-за других – неспособна развернуть свои пространственные измерения, из третьих – не образует стабильных элементов, и так далее. Однако в некоторых случаях все нужное оказывается на месте, и Вселенная (как наша) разворачивается во всю ширь, в ней появляются элементарные частицы, атомы и молекулы, галактики и планеты, и, наконец, разумные существа.Неудивительно, что если позволить себе немного поспекулировать на тему разумной жизни в «параллельных» мирах, то логично предположить, что она может развиться лишь в тех Вселенных, которые очень близки к нашей. Небольшое отклонение сделает этот процесс невозможным.
По сути, наша Вселенная очень гуманна, законы ее идеально «настроены», в конце концов, на появление людей. Этот подход называется антропным принципом, и мы описывали его подробно в статье «Человеколюбивое мироздание». Если же говорить коротко, принцип этот, отвечая на вопрос «Отчего мир именно такой?», говорит, что если б он был другим, жизнь попросту не смогла бы развиться, и вопрос этот было бы некому задать.В рамках гипотезы Мультивселенной рассуждают и профессор Роберт Яффе (Robert Jaffe) с коллегами, выступившие недавно с интересными рассуждениями на эту тему. По их мнению, даже в мирах, совершенно непохожих на наш, должны быть некие аналоги химических элементов, формирующих основы нашей жизни, углерода, кислорода и водорода.
Ученые считают, что даже если массы и параметры элементарных частиц в этих мирах существенно отличаются от привычных нам, «жизнь найдет себе дорогу». «Вы можете менять эти характеристики довольно существенно, это не приведет к полному исключению своего рода “органической химии” в новой Вселенной», - поясняет один из авторов работы.По сути, ученые распространили антропный принцип на более широкий контекст Мультивселенной. Базовыми для появления жизни они сочли наличие углерода, водорода и кислорода (или неких их аналогов), способных образовывать стабильные связи. И, отталкиваясь от этого, решили оценить, как будет выглядеть эта химическая основа жизни, если в некоторой «параллельной» Вселенной изменены такие фундаментальные характеристики, как масса субатомных частиц – кварков, составляющих протоны и нейтроны атомных ядер.Хотя сегодня (в нашей Вселенной) известно 6 видов кварков, авторы этого интересного теоретического исследования оценивали лишь 3 из них – так называемые верхние, нижние и странные кварки, самые распространенные и рождающие протоны, нейтроны и некоторые другие важные для нас частицы.
В нашей Вселенной нижние кварки примерно вдвое тяжелее верхних. Из-за этого нейтроны (состоящие из 2 нижних и 1 верхнего кварков) оказываются на 0,1% тяжелее протонов (состоящих из 2 верхних и 1 нижнего). Ученые представили – и смоделировали – умозрительную Вселенную, в которой нижние кварки, наоборот, легче верхних и, соответственно, протоны тяжелее нейтронов. В такой ситуации ядро водорода теряет свою стабильность – но зато становятся стабильными ядра более тяжелых его изотопов, нестабильных в нашей Вселенной – дейтерия и трития.
При этих же свойствах кварков стабильным будет и обычно радиоактивный углерод-14, и один из изотопов кислорода. Таким образом, - заключают ученые, - органическая химия, а вместе с ней и жизнь были бы возможны в такой Вселенной, хотя и на базе иных изотопов водорода, кислорода и углерода.Таким путем авторы «промерили» и другие возможные Вселенные, включая те, в которых верхние и странные кварки весят примерно одинаково (в нашем мире странные кварки намного тяжелее и появляются лишь в результате высокоэнергетических событий), а нижние кварки намного легче их.
Они показали, что и это - не проблема: атомные ядра в таком мире могли бы формироваться без протонов, из нейтронов и редких (в нашей Вселенной) частиц-гиперонов, которые играли бы роль протонов.Основной акцент в работе сделан именно на массы кварков лишь в силу того, что этот вопрос можно назвать более-менее изученным, и современные теории позволяют предсказать, как они будут взаимодействовать, если массы этих частиц будут другими. К сожалению, рассмотреть этот вопрос в более широком контексте пока представляется практически невозможным. Крайне трудно предсказать последствия изменения других фундаментальных характеристик и констант нашего мира.
Однако интересно, что похожее теоретическое исследование провела и другая группа ученых, которые проверили, как будет выглядеть Вселенная, в которой отсутствует одно из 4-х ундаментальных взаимодействий, а именно – слабое ядерное. Ими показано, что потерю этого вида сил можно полностью скомпенсировать небольшим изменением параметров действия трех оставшихся взаимодействий (сильного, электромагнитного и гравитационного).
Сама структура Мультивселенной сильно различается в разных описаниях: это может быть и многомерный «бутерброд» параллельно существующих миров, и циклически появляющиеся и гибнущие Вселенные, и что угодно. Квантовая механика предлагает свой взгляд на эту гипотезу, Теория Струн – свой, и так далее. Несколько подробнее Мультивселенную мы рассматривали в заметке «Счет миров».По мнению сторонников этой гипотезы, мироздание обладает не одной, а множеством возможностей экспериментировать, «подгоняя» различные параметры фундаментальных основ Вселенной. Не все из этих попыток оказываются удачными. Из-за «сбивки» одних характеристик Вселенная может существовать лишь крайне короткий срок.
Из-за других – неспособна развернуть свои пространственные измерения, из третьих – не образует стабильных элементов, и так далее. Однако в некоторых случаях все нужное оказывается на месте, и Вселенная (как наша) разворачивается во всю ширь, в ней появляются элементарные частицы, атомы и молекулы, галактики и планеты, и, наконец, разумные существа.Неудивительно, что если позволить себе немного поспекулировать на тему разумной жизни в «параллельных» мирах, то логично предположить, что она может развиться лишь в тех Вселенных, которые очень близки к нашей. Небольшое отклонение сделает этот процесс невозможным.
По сути, наша Вселенная очень гуманна, законы ее идеально «настроены», в конце концов, на появление людей. Этот подход называется антропным принципом, и мы описывали его подробно в статье «Человеколюбивое мироздание». Если же говорить коротко, принцип этот, отвечая на вопрос «Отчего мир именно такой?», говорит, что если б он был другим, жизнь попросту не смогла бы развиться, и вопрос этот было бы некому задать.В рамках гипотезы Мультивселенной рассуждают и профессор Роберт Яффе (Robert Jaffe) с коллегами, выступившие недавно с интересными рассуждениями на эту тему. По их мнению, даже в мирах, совершенно непохожих на наш, должны быть некие аналоги химических элементов, формирующих основы нашей жизни, углерода, кислорода и водорода.
Ученые считают, что даже если массы и параметры элементарных частиц в этих мирах существенно отличаются от привычных нам, «жизнь найдет себе дорогу». «Вы можете менять эти характеристики довольно существенно, это не приведет к полному исключению своего рода “органической химии” в новой Вселенной», - поясняет один из авторов работы.По сути, ученые распространили антропный принцип на более широкий контекст Мультивселенной. Базовыми для появления жизни они сочли наличие углерода, водорода и кислорода (или неких их аналогов), способных образовывать стабильные связи. И, отталкиваясь от этого, решили оценить, как будет выглядеть эта химическая основа жизни, если в некоторой «параллельной» Вселенной изменены такие фундаментальные характеристики, как масса субатомных частиц – кварков, составляющих протоны и нейтроны атомных ядер.Хотя сегодня (в нашей Вселенной) известно 6 видов кварков, авторы этого интересного теоретического исследования оценивали лишь 3 из них – так называемые верхние, нижние и странные кварки, самые распространенные и рождающие протоны, нейтроны и некоторые другие важные для нас частицы.
В нашей Вселенной нижние кварки примерно вдвое тяжелее верхних. Из-за этого нейтроны (состоящие из 2 нижних и 1 верхнего кварков) оказываются на 0,1% тяжелее протонов (состоящих из 2 верхних и 1 нижнего). Ученые представили – и смоделировали – умозрительную Вселенную, в которой нижние кварки, наоборот, легче верхних и, соответственно, протоны тяжелее нейтронов. В такой ситуации ядро водорода теряет свою стабильность – но зато становятся стабильными ядра более тяжелых его изотопов, нестабильных в нашей Вселенной – дейтерия и трития.
При этих же свойствах кварков стабильным будет и обычно радиоактивный углерод-14, и один из изотопов кислорода. Таким образом, - заключают ученые, - органическая химия, а вместе с ней и жизнь были бы возможны в такой Вселенной, хотя и на базе иных изотопов водорода, кислорода и углерода.Таким путем авторы «промерили» и другие возможные Вселенные, включая те, в которых верхние и странные кварки весят примерно одинаково (в нашем мире странные кварки намного тяжелее и появляются лишь в результате высокоэнергетических событий), а нижние кварки намного легче их.
Они показали, что и это - не проблема: атомные ядра в таком мире могли бы формироваться без протонов, из нейтронов и редких (в нашей Вселенной) частиц-гиперонов, которые играли бы роль протонов.Основной акцент в работе сделан именно на массы кварков лишь в силу того, что этот вопрос можно назвать более-менее изученным, и современные теории позволяют предсказать, как они будут взаимодействовать, если массы этих частиц будут другими. К сожалению, рассмотреть этот вопрос в более широком контексте пока представляется практически невозможным. Крайне трудно предсказать последствия изменения других фундаментальных характеристик и констант нашего мира.
Однако интересно, что похожее теоретическое исследование провела и другая группа ученых, которые проверили, как будет выглядеть Вселенная, в которой отсутствует одно из 4-х ундаментальных взаимодействий, а именно – слабое ядерное. Ими показано, что потерю этого вида сил можно полностью скомпенсировать небольшим изменением параметров действия трех оставшихся взаимодействий (сильного, электромагнитного и гравитационного).
Обсуждения Жизнь во Вселенной