Ученые объяснили, почему наша Вселенная прекрасно приспособлена для жизни

Трое физиков из США, Франции и Кореи выдвинули новое объяснение того, почему жизнь, Вселенная и все, что в ней, вообще имеет такую ​​прекрасную возможность для существования.

По какой-то причине количество энергии - или, точнее, масса, - и ускоряющееся расширение Вселенной настолько хорошо сбалансированы, что за последние 13 миллиардов лет или около того было достаточно возможностей для нескольких интересных вещей.

Несколько величин в любом случае, и подавляющая гравитация склеила бы расширение пространства-времени лучше, чем кусок ириски ... или была бы настолько слабой, что быстро расширяющаяся Вселенная не оставила бы после себя ничего интересного.

Такой кажущийся почти идеальный баланс может быть следствием так называемой тонкой настройки - процесса в физике, при котором характеристики системы обязательно совпадают или уравновешиваются с такой точностью. Если бы это было не так, система просто не выглядела бы так, как есть.

Например, наша Вселенная нейтрально заряжена. По какой-то причине бывает почти одинаковое количество протонов, которые нейтрализуют заряд каждого электрона; добавьте еще несколько электронов, и он будет отрицательным, заставляя сгустки вещества раздвигаться.

С другой стороны, это могло быть следствием того, что называется “естественностью“. Например, почти идеальное перекрытие Солнца Луной во время солнечного затмения не предопределено жесткими законами астрономии. Размер Луны, Солнца и наше видение того и другого не нуждаются в дополнительных объяснениях, чтобы иметь смысл.

Физики обычно не любят апеллировать к туманным совпадениям при наблюдении за Вселенной. Если две особенности системы кажутся невероятно хорошо подобранными, есть сильное желание покопаться в своде правил для более глубокого объяснения.

Для электронов и протонов решение могло бы прийти с объяснением того, почему существует дисбаланс материи над антивеществом.

В случае невероятного отражения энергии и расширения Вселенной нет недостатка в умных и творческих идеях, над которыми можно подумать. Однако большинство из них можно разделить на две категории.

Один из них сосредотачивается на том, что называется антропным принципом, который гласит, что только вселенная, способная порождать мыслящие мозги, подобные нашему, может задавать философские вопросы, такие как “почему я здесь?“

Однако это может означать, что есть и другие вселенные. Может быть, бесконечное число, большинство из которых либо рушится в момент рождения, либо взрывается потоками бесконечной скуки. Наша просто одна из хороших. Хотя об этом интересно думать, но без какого-либо способа установить существование мультивселенных, это предположение не могло бы принести научные плоды.

Что касается второй категории, есть вероятность, что мы упускаем какой-то важный элемент физической головоломки, такой как новые поля или симметрии, которые могут выйти из строя при определенных условиях.

Тот факт, что масса покоя бозона Хиггса - частицы, представляющей поле, которое придает массу фундаментальным частицам - оказалась неожиданно легкой, может указывать на пробел в нашем понимании сил и частиц.

Это само по себе является результатом другой головоломки тонкой настройки, являющейся результатом странно точного исключения другой физики. Например, кажется, что существует какая-то загадочная тонкая настройка между массой бозона Хиггса и космологической постоянной - плотностью энергии в космическом вакууме.

Это последнее предположение объединяет идею неизвестной физики, стоящей за шокирующе крошечной массой бозона Хиггса, с своего рода квантовым эффектом мультивселенной, который на этот раз можно было бы реально проверить.

Их модель ставит частицу Хиггса в центр объяснения тонкой настройки. Связывая бозон с другими частицами таким образом, чтобы его малая масса эффективно “запускала“ наблюдаемые нами физические явления, он обеспечивает связь между силами и массой.

Исходя из этого, авторы показывают, как слабо взаимодействующие переменные в поле могут влиять на различные виды пустого пространства, в частности на участки небытия с разной степенью расширения. Это потенциально демонстрирует связь между бозонами Хиггса и космологической постоянной.

Это в некотором роде мультивселенная, учитывая, что триггеры, возникающие в разных участках бесконечного расширяющегося пространства, вполне могут дать начало, казалось бы, хорошо сбалансированной Вселенной, подобной нашей.

Их математика предполагает, что эти триггеры будут ограничены несколькими возможностями и даже имеют место для объяснения темной материи. Более того, он также предсказывает существование множества частиц Хиггса разной массы, все меньше, чем та, которую мы уже наблюдали. По крайней мере, это дает гипотезе что-то, что можно проверить.

А до тех пор это останется одной из многих изящных идей, которые однажды могут объяснить устрашающе хорошо согласованное перетягивание каната, позволившее развернуться сложному космосу. Место, которое мы полюбили как нашу Вселенную.