|
Без слабой фундаментальной силы все равно возможна жизнь
|
|
|
|
Все разнообразие взаимодействий частиц в нашем мире сводится к действию четырех фундаментальных сил: гравитации и электромагнетизма, а также сильного ядерного взаимодействия (благодаря которому ядра атомов остаются стабильными) и слабого (которое ответственно за радиоактивный распад и превращение нейтронов в протоны, электроны и нейтрино). И если верна гипотеза о существовании бесчисленных вселенных, в которых могут действовать другие законы физики, то другие миры вполне могут быть лишены того или иного вида фундаментальных сил.
|
|
|
|
Расчеты показывают, что далеко не все такие вселенные будут стабильны, далеко не все стабильные миры смогут рождать звезды и т. д. – физика нашего мира может быть крайне редким, а то и уникальным случаем, устройство которого в итоге позволяет появиться и развиться жизни в ней. Однако последние теоретические работы показывают, что слабые взаимодействия можно считать для этого необязательными.
|
 |
|
Еще в 2006 г. стэнфордские физики показали, что Вселенная, лишенная слабой силы, вполне может существовать и оставаться достаточно стабильной. Авторы новой статьи, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org, заключают, что такой мир даже сможет производить звезды, тяжелые элементы, а в перспективе – и жизнь.
|
|
|
|
Фред Адамс (Fred Adams) и его коллеги из Мичиганского университета провели симуляцию Большого взрыва и рождения Вселенной, лишенной слабого ядерного взаимодействия. Наш собственный мир благодаря ему состоит в основном из протонов, ядер водорода, которые остались после бета-распада нейтронов. В недрах звезд они вступают в термоядерные реакции, образуя все более и более тяжелые элементы, которые разносятся по Вселенной и наполняют ее материалом для формирования новых звезд, планет и – в конечном итоге нас с вами.
|
|
|
|
Однако во Вселенной, где слабого взаимодействия нет, нейтроны будут накапливаться, не распадаясь. В таком мире должен наблюдаться дефицит тяжелых элементов, но существовать она сможет, и, видимо, сможет даже поддерживать жизнь. Моделирование, проведенное Адамсом и его соавторами, показало, что для этого необходимо лишь слегка подкорректировать начальные условия возникновения Вселенной, так, чтобы стартовала она с меньшим количеством нейтронов и большим – свободных протонов, чем наша.
|
|
|
|
В этом случае они могут рекомбинировать с образованием ядер дейтерия, тяжелого водорода. Он также может участвовать в термоядерных превращениях, причем его реакции выделяют больше энергии, так что звезды этого мира должны быть горячее и ярче наших. Тем не менее они вполне способны производить весь набор тяжелых элементов, вплоть до железа, и разносить их со звездным ветром по космосу.
|
|
|
|
Разумеется, и вода, и минералы планет, которые образуются с включением дейтерия, будут слегка отличаться по свойствам от наших «аналогов». Живые существа из нашей Вселенной вряд ли сумеют выжить там, но если в самом мире, наполненном нейтронами и лишенном слабого взаимодействия, жизнь развивалась, она должна быть адаптирована к этим странным – для нас – условиям.
|
|
|
|
Источник
|
