Constante, reglaj fin si principiu antropic

De la evenimentul epocal al Big Bang-ului, mai multi parametri fizici, constante, au fost responsabili pentru evolutia universului si pentru mentinerea acestuia durabil pentru diferite forme de viata.

In acest articol vom discuta trei astfel de parametri sau principii incepand cu acele constante fundamentale sau de cuplare.

O constanta fundamentala este o parte importanta a oricarei legi fizice. Unele dintre celebrele constante fundamentale de interes pentru fizicieni includ, dar nu se limiteaza la, viteza luminii, constanta gravitationala, constanta lui Planck, constanta structurii fine si multe altele.

Pentru mai multe informatii, priviti tabelul de mai jos care ofera o lista neexhaustiva de constante fundamentale.

Corelatia constante fundamentale – reglare fina

Un alt subiect de relevanta si al doilea principiu din titlu este conceptul de reglare fina, conform caruia chiar si o mica abatere intre valorile observabilelor fizice corespunzatoare unui anumit fenomen ar fi putut duce la un mare dezechilibru, poate universul nu ar fi existat deloc.

Fizicienii cerceteaza de multa vreme natura reglata fin a universului, iar constantele fundamentale sunt strans legate de reglarea fina.

De exemplu, cosmologii Bernard Carr si Martin Rees au descris in mod explicit intr-o lucrare timpurie modul in care diferitele interactiuni sunt determinate de combinatia doar a catorva constante fundamentale.

Pana in prezent, au fost luate in considerare in esenta toate scarile (de la particule elementare, atomi, gauri negre, sisteme planetare si stelare, galaxii, superclustere etc.) si fenomenele corespunzatoare care au loc la acele scari.

Potrivit lui Martin Rees, reglarea fina a universului poate fi explicata folosind doar sase parametri care sunt in esenta constante fizice adimensionale.

Acestia sunt:

N (raportul dintre forta electromagnetica si forta gravitationala dintre o pereche de protoni)
Epsilon (Eficienta nucleara a fuziunii de la hidrogen la heliu ~ 0,007)
Omega Ω (parametru de densitate ~ 1)
Lambda (constanta cosmologica)
Q (o masura a cat de strans sunt legate grupurile mari si superclusterele galaxiilor)
D (numarul de dimensiuni spatiale din universul nostru, care este 3).

Despre principiul antropic

Ultimul nostru parametru si un altul dominant este principiul antropic. Propus pentru prima data de astrofizicianul Robert H. Dicke, principiul afirma ca exista o limita inferioara cu privire la cat de probabile din punct de vedere statistic pot fi observabilele noastre in univers, deoarece ceea ce observam nu poate fi posibil decat intr-un univers capabil sa sustina viata inteligenta.

Exista in principal doua versiuni ale acestui principiu, una este numita Principiul Antropic Slab (WAP) si cealalta este cunoscuta ca Principiul Antropic Puternic (SAP).

In comunitatea fizicii, se crede bine ca interpretarea pe mai multe lumi a mecanicii cuantice a lui Everett poate fi in concordanta cu principiul antropic si, prin urmare, poate fi un indiciu catre existenta universurilor multiple.

Potrivit celebrului fizician John Wheeler, ar putea exista un ansamblu infinit de universuri, toate cu constante de cuplare diferite si, deoarece in imaginea Everettiana nu exista loc pentru colapsul functiei de unda, astfel incat toate universurile cu constante de cuplare diferite ar putea exista simultan.

Cu toate acestea, teoria nu are o sustinere experimentala serioasa si, din acest motiv, i-a determinat pe unii fizicieni sa creada ca nu este adevarata.

Cu toate acestea, exista fizicieni de top care sunt in favoarea paradigmei cu mai multe lumi sau multivers. De exemplu, Martin Rees impartaseste o experienta ca expert la Stanford, care are o nota plina de umor:

„In urma cu aproximativ 15 ani, am fost intr-un panel la Stanford, unde am fost intrebati cat de serios luam conceptul multivers – „ai paria pestele tau auriu, cainele tau sau viata ta”. Am spus ca sunt aproape la nivelul cainelui. Linde a spus ca aproape ca si-ar fi pariat viata. Mai tarziu, cand i s-a spus acest lucru, fizicianul Steven Weinberg a spus ca „ar fi pariat cu bucurie pe cainele lui Martin Rees si pe viata lui Andrei Linde”.

Un Univers in armonie perfecta raportat la constante fundamentale

Privind toate aceste aspecte, un lucru este explicit si anume ca universul este intr-o armonie perfecta. Aceasta armonie este determinata de sursa creatiei, indiferent de numele cu care se poate asocia.

Corelatiile dintre toate interactiunile fundamentale cunoscute au condus la un univers capabil sa sustina viata sub diferite forme.

Astfel, il face pe cautator sa fie curios sa descopere modul in care fortele fundamentale si constantele lor de cuplare asociate se leaga impreuna intr-un mod unificat pentru a ne oferi experienta vietii si a universului asa cum il cunoastem.

Teoreticienii actuali au descoperit factorii de scalare corespunzatori tuturor scalelor, de la microscopic la macroscopic, dar nu sunt capabili sa le raporteze la constantele fundamentale.

Mai mult, fizicienii sunt perplexi cu privire la originea valorilor reglate fin ale constantelor fundamentale. Dupa cum a explicat William Brown in articolul sau, „Asa-numita problema a „reglarii fine” se evapora de indata ce avem o teorie care explica constantele si valorile lor precise”.

De altfel, modelul holografic generalizat, care este intr-adevar o abordare bazata pe principii, face exact acest lucru.

Nassim Haramein et al, in noua lucrare intitulata “Scale-invariant Unification of Forces, Fields, and Particles in a Quantum Vacuum Plasma”, au conceput o lege de scalare care ajuta la formularea unei interpretari geometrice a constantei structurii fine.

Mai mult, ar fi prezentata si o solutie exacta pentru constanta structurII fine. Acest lucru, in combinatie cu alte caracteristici, ofera o prima descriere a principiilor despre originea constantelor si ajuta la unificarea acestora intr-un singur cadru.

Lucrarea demonstreaza unificarea scarilor, stabilind o legatura puternica intre factorii de scalare si acele constante fundamentale de cuplare, care ar actiona astfel ca o referinta pentru a aborda si a adauga mai multa claritate problemelor actuale care inconjoara fundamentele fizicii si cosmologiei.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: resonancescience.org, stanford.edu, universetoday.com.

Credit foto: CODATA.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.