الكون المتعدد افضل ظروف الحياة
مصر: ايهاب محمد زايد
قد يكون استكشاف “الكون المتعدد” مفتاحًا لإيجاد أفضل الظروف للحياة
هل كوننا هو كل ما هو موجود ، أم يمكن أن يكون هناك المزيد؟ هل كوننا مجرد واحد من عدد لا يحصى من الكون ، جميعهم معًا في كون متعدد شامل؟
وإذا كانت هناك أكوان أخرى ، فماذا سيكون شكلها؟ هل يمكن أن تكون صالحة للسكن؟
يبدو هذا وكأنه تكهنات تتراكم على التكهنات ، لكنها ليست بالجنون الذي قد تعتقده.
كنت أنا وزملائي نستكشف كيف يمكن أن تكون أجزاء أخرى من الأكوان المتعددة – وما يمكن أن تخبرنا به هذه الأكوان المتجاورة الافتراضية عن الظروف التي تجعل الحياة ممكنة ، وكيف تنشأ.
أكوان ماذا لو
يؤكد بعض علماء الفيزياء أن انفجارًا سريعًا للتوسع عند الفجر الكوني يُعرف بالتضخم يجعل شكلًا من أشكال الأكوان المتعددة أمرًا لا مفر منه. سيكون كوننا حقًا مجرد واحد من العديد.
في هذه النظرية ، يتبلور كل كون جديد من الخلفية الهائلة للتضخم ، مطبوعًا بمزيج فريد من القوانين الفيزيائية.
إذا كانت القوانين الفيزيائية المشابهة لقوانيننا تحكم هذه الأكوان الأخرى ، فيمكننا التعامل معها. حسنًا ، على الأقل من الناحية النظرية.
داخل كوننا ، تخضع الفيزياء لقواعد تخبرنا كيف يجب أن تتفاعل الأشياء مع بعضها البعض ، وثوابت الطبيعة ، مثل سرعة الضوء ، التي تملي نقاط القوة في هذه التفاعلات.
لذلك ، يمكننا تخيل أكوان افتراضية “ماذا لو” حيث نغير هذه الخصائص ونستكشف النتائج داخل المعادلات الرياضية.
قد يبدو هذا بسيطًا ، لكن القواعد التي نتعامل معها هي التركيب الأساسي للكون. إذا تخيلنا كونًا يكون فيه الإلكترون ، على سبيل المثال ، أثقل بمئة مرة مما هو عليه في كوننا ، فماذا ستكون عواقبه على النجوم والكواكب وحتى الحياة؟
ماذا تحتاج الحياة؟
تناولنا هذا السؤال مؤخرًا في سلسلة من الأوراق حيث نظرنا في قابلية السكن عبر الكون المتعدد. بالطبع ، القابلية للسكن هي مفهوم معقد ، لكننا نعتقد أن الحياة تتطلب بعض المكونات المختارة للبدء.
التعقيد هو أحد تلك المكونات. بالنسبة للحياة على الأرض ، يأتي هذا التعقيد من عناصر الجدول الدوري ، والتي يمكن مزجها وترتيبها في عدد لا يحصى من الجزيئات المختلفة. نحن نعيش آلات جزيئية.
لكن البيئة المستقرة والتدفق المستمر للطاقة ضروريان أيضًا. ليس من المستغرب أن الحياة الأرضية بدأت على سطح كوكب صخري ، مع وفرة من العناصر الكيميائية ، تغمرها ضوء نجم مستقر طويل العمر.
لتغيير والتبديل في القوى الأساسية
هل توجد بيئات مماثلة عبر مدى الكون المتعدد؟ بدأنا استكشافنا النظري من خلال النظر في وفرة العناصر الكيميائية.
في عالمنا ، بخلاف الهيدروجين والهيليوم البدائيين اللذين تم تشكيلهما في الانفجار العظيم ، تنشأ جميع العناصر من خلال حياة النجوم. تتولد إما من خلال التفاعلات النووية في النوى النجمية ، أو في العنف الفائق للمستعرات الأعظمية ، عندما يمزق نجم ضخم نفسه في نهاية حياته.
تخضع كل هذه العمليات للقوى الأساسية الأربعة في الكون. تضغط الجاذبية على اللب النجمي ، مما يدفعه إلى درجات حرارة وكثافة هائلة. تحاول الكهرومغناطيسية إجبار النوى الذرية على التباعد ، ولكن إذا تمكنت من الاقتراب بدرجة كافية ، يمكن للقوة النووية القوية أن تربطها بعنصر جديد. حتى القوة النووية الضعيفة ، التي يمكنها قلب البروتون إلى نيوترون ، تلعب دورًا مهمًا في اشتعال الفرن النجمي.
يمكن لكتل الجسيمات الأساسية ، مثل الإلكترونات والكواركات ، أن تلعب أيضًا دورًا محوريًا.
لذا ، لاستكشاف هذه الأكوان الافتراضية ، لدينا العديد من الأوجه التي يمكننا تعديلها. التغييرات في الكون الأساسي تتدفق عبر بقية الفيزياء.
توازن الكربون والأكسجين
لمعالجة التعقيد الهائل لهذه المشكلة ، قمنا بتقطيع الأجزاء المختلفة من الفيزياء إلى أجزاء يمكن التحكم فيها: النجوم والأغلفة الجوية ، والكواكب والصفائح التكتونية ، وأصول الحياة ، وأكثر من ذلك. ثم قمنا بتثبيت الأجزاء معًا لإخبار قصة شاملة حول قابلية السكن عبر الأكوان المتعددة.
تظهر صورة معقدة. يمكن لبعض العوامل أن تؤثر بقوة على قابلية السكن في الكون.
على سبيل المثال ، يبدو أن نسبة الكربون إلى الأكسجين ، وهو شيء تحدده سلسلة معينة من التفاعلات النووية في قلب النجم ، ذات أهمية خاصة.
الابتعاد كثيرًا عن القيمة الموجودة في كوننا ، حيث توجد كميات متساوية تقريبًا من العنصرين ، ينتج عنه بيئات يكون من الصعب للغاية أن تظهر فيها الحياة وتزدهر.
لكن وفرة العناصر الأخرى تبدو أقل أهمية. طالما أنها مستقرة ، والتي تعتمد على توازن القوى الأساسية ، يمكنها أن تلعب دورًا محوريًا في اللبنات الأساسية للحياة.
مزيد من التعقيد للاستكشاف
لقد تمكنا فقط من اتباع نهج واسع النطاق لكشف القابلية للسكن عبر الكون المتعدد ، وأخذ عينات من مساحة الاحتمالات في خطوات منفصلة للغاية.
علاوة على ذلك ، لجعل المشكلة قابلة للإدارة ، كان علينا اتباع العديد من الاختصارات النظرية والتقديرات. لذلك نحن في المرحلة الأولى فقط من فهم ظروف الحياة عبر الكون المتعدد.
في الخطوات التالية ، يجب النظر في التعقيد الكامل للفيزياء البديلة للأكوان الأخرى. سنحتاج إلى فهم تأثير القوى الأساسية على النطاق الصغير واستقراءها على نطاق واسع ، على تكوين النجوم وفي النهاية الكواكب.
كلمة تحذير
لا تزال فكرة الكون المتعدد مجرد فرضية ، وهي فكرة لم يتم اختبارها بعد. في الحقيقة ، لا نعرف حتى الآن ما إذا كانت فكرة يمكن اختبارها.
ونحن لا نعرف ما إذا كانت القوانين الفيزيائية يمكن أن تكون مختلفة عبر الأكوان المتعددة ، وإذا كانت كذلك ، فما مدى اختلافها.
قد نكون في بداية رحلة ستكشف عن مكانتنا النهائية في اللانهاية – أو ربما نتجه نحو نهاية علمية مسدودة.
المصدر:جامعة سيدني
