Od religijskih vođa do astronoma, od filozofa do fizičara, mnogi su se pitali je li kozmos stvoren baš po našoj mjeri. Je li život tek usputna greška u svemiru ili njegova ključna značajka? Je li sposobnost kozmosa da podrži život na ovoj maloj plavoj točki presudna za njegovo postojanje ili je riječ o pukoj sretnoj slučajnosti? Koliko je znanosti poznato, ne možemo biti sigurni. No, to nije spriječilo mnoge da ova pitanja razmotre u najznanstvenijim mogućim okvirima, pa čak i da osmisle čvrstu hipotezu koja bi ih mogla objasniti. Riječ je o hipotezi fino podešenog svemira.
Ideja je u osnovi jednostavna: život kakav poznajemo ne bi mogao postojati da su prirodne konstante drugačije, stoga svemir mora biti “ugođen” za život. Ovdje je ključno naglasiti frazu “kakav poznajemo”, jer ova hipoteza počiva na činjenici da imamo samo jedan primjer života u svemiru, onaj na Zemlji. Pretpostavke da život nužno zahtijeva vodu, ugljikove molekule i energiju iznimno su razumne, ali se i dalje temelje na tom jedinstvenom uzorku.
Od kapi vode do beskonačnosti
Prve ideje o finom podešavanju nisu promatrale svemir u cjelini, već su se fokusirale na Zemlju. Temelji ove teorije potječu iz knjige “The Fitness of the Environment” kemičara Lawrencea Josepha Hendersona. Napisana još 1913. godine, knjiga ističe činjenicu da Zemlja posjeduje vrlo specifične uvjete koji su je učinili pogodnom za život.
Poseban naglasak stavljen je na vodu. Voda ima nevjerojatna svojstva koja je čine ključnom za život na Zemlji. Tu su i neobičnosti: njezino postojanje u tri različita agregatna stanja unutar relativno malog raspona temperatura, kao i neobična sposobnost leda da bude manje gustoće od tekuće vode, zbog čega pluta. Kruženje vode na Zemlji također je proces koji pomaže u širenju molekula koje bi s vremenom mogle postati život.
No, raspravu možemo proširiti i dalje od svojstava jedne molekule. Promjene u temeljnim konstantama svemira učinile bi stvari dramatično drugačijima. Postoje tvrdnje da, kada bi konstanta fine strukture – vrijednost koja određuje jačinu elektromagnetskih interakcija – bila samo 4 posto drugačija, zvijezde ne bi mogle proizvesti dovoljno ugljika. U tom slučaju, definitivno bismo se mogli oprostiti od života.
Kako piše IFLscience, postoje i drugi argumenti te izračuni koji sugeriraju da bi mala varijacija nekoliko konstanti bila katastrofalna. Ipak, ne slažu se svi da su vrijednosti konstanti balansirane na oštrici noža. Većina varijacija između svemira koji bismo prepoznali i onog potpuno drugačijeg relativno je mala, no neke tvrdnje djeluju apsurdno. Internet je prepun navoda da je, primjerice, gravitacija toliko savršeno ugođena da bi čak i varijacija od jednog dijela u milijardama milijardi njezine snage uništila svemir. Unatoč potrazi, teško je pronaći stvarni izračun koji bi potkrijepio takve ekstremne tvrdnje.
Kozmološki popravak i antropsko načelo
Problem finog podešavanja može imati i fizikalna i filozofska rješenja. Primjer iz kozmologije, znanosti koja proučava svemir kao cjelinu, jest takozvani problem ravnosti. Podaci sugeriraju da je svemir trodimenzionalno ravan, ili barem vrlo blizu tome. Bez ulaženja u geometrijske detalje, to primjerice znači da paralelne linije u svemiru uvijek ostaju paralelne.
Da bi svemir bio ravan, mora biti vrlo blizu specifične gustoće poznate kao kritična gustoća. Kako se svemir širi, ta se vrijednost blago mijenja. No, mjerenja pokazuju da je današnja gustoća svemira vrlo blizu toj kritičnoj gustoći. To znači da, ako bismo “smanjili” svemir unatrag kroz vrijeme, uklanjajući sve te promjene, početna gustoća morala bi biti toliko blizu kritičnoj da to zahtijeva nevjerojatno fino podešavanje u samom startu.
Fizikalno rješenje tog problema je ideja kozmičke inflacije, procesa kojim se svemir eksponencijalno širio u prvim trenucima nakon Velikog praska. Inflacija ne rješava samo ovaj problem, već i druge, što je čini vrlo privlačnom hipotezom.
Više filozofska ideja je antropskog načelo. Ako su dvije verzije svemira jednako vjerojatne, ali jedna nam omogućuje postojanje, a druga ne, onda nije iznenađenje da se nalazimo u onoj koja nam omogućuje postojanje. U onoj drugoj verziji jednostavno nema nikoga tko bi postavio to pitanje.
Ideja antropskog načela može nas potaknuti da razmotrimo objašnjenja koja nadilaze našu fiziku, čiji je doseg ograničen na naš poznati svemir. Možda postoji multiverzum s konstantama svih mogućih vrijednosti, ali samo kada su te vrijednosti pogodne za život, postoje bića koja mogu promatrati takve svemire. Ili možda postoji kozmička prirodna selekcija, gdje svemir poput našeg može “roditi” druge svemire putem crnih rupa, pa su svemiri koji mogu stvarati crne rupe češći, a svemiri poput našeg, koji mogu stvoriti i crne rupe i život, na kraju postaju brojni.
Druga zajednička nit kada je riječ o ideji fino podešenog svemira jest da ona služi kao prirodno opravdanje za postojanje Boga ili nekog općeg stvoritelja. Ovo teističko objašnjenje ima mnogo pristaša, iako im se često ne sviđa činjenica da se isto objašnjenje može jednako primijeniti na ideju da je svemir simulacija. Pisac Douglas Adams satirično je prikazao upravo tu ideju 2002. godine u svojoj knjizi “The Salmon of Doubt”: “Zamislite lokvu koja se jednog jutra probudi i pomisli: ‘Ovo je zanimljiv svijet u kojem sam se našla, zanimljiva rupa u kojoj se nalazim, pristaje mi prilično dobro, zar ne? Zapravo, pristaje mi zapanjujuće dobro, mora da je napravljena baš da bih ja bila u njoj!'”
Mrzi li svemir “čiste podove?”
Kako piše Dr. Alfredo Carpioneti, nemoguće je izbjeći ljudski element kada je riječ o razumijevanju svemira. Način na koji ga shvaćamo, kako se odnosimo prema njemu i pitamo se zašto je ovakav, a ne drugačiji, sve to prolazi kroz filter našeg znanja i naših pogleda. Kako bismo to naglasili, razmotrimo jednu divno bizarnu tvrdnju: svemir mrzi čiste podove!
Možda vam je poznata ideja da tost namazan maslacem uvijek pada na namazanu stranu. To nije apsolutna istina; ne pada uvijek na tu stranu, ali veliki eksperiment pokazao je da je statistički vjerojatnije da će pasti na stranu s maslacem nego na drugu. Istraživači su zatim uspjeli povezati tu statističku razliku s konstantom fine strukture koju smo ranije spomenuli. U osnovi, tvrdnja glasi da svemir, u svojim samim temeljima, preferira da tost padne na stranu s maslacem. Drugim riječima, svemir mrzi čiste podove.
No, ako pogledate detalje rada, veza između pada na namazanu stranu i konstante fine strukture pojavljuje se tek nakon nekoliko koraka. Tost pada kako pada jer ima samo određeno vrijeme za rotaciju. Razlog zašto ima samo određenu količinu rotacije jest taj što pada s malog raspona visina. Razlog zašto postoji mali raspon visina stolova, pultova i ljudi koji stoje jest taj što je evolucija favorizirala određeni raspon visina za naša tijela. Taj je raspon favoriziran jer je značio da pad na tlo ne rezultira smrtnom presudom za sve nas. Tek se preko kalcija u našim kostima može pronaći veza s temeljnom konstantom.
Dakle, mrzi li svemir doista čiste podove? Jesu li konstante svemira doista fino ugođene? Možda je odgovor na jedno pitanje potvrdan, možda čak i na oba, ali ne smijemo zaboraviti kakvu ulogu naša vlastita priroda igra u postavljanju i tumačenju tih pitanja
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
