Teoria da cosmologia moderna afirma que o nosso Universo pode ser apenas um de uma vasta coleção de universos conhecidos como o multiverso . MIT físico Alan Guth sugeriu que os novos universos ( conhecidos como "universos de bolso" ) estão constantemente a ser criado , mas eles não podem ser vistos a partir de nosso universo .
Neste ponto de vista , "natureza recebe uma grande quantidade de tentativas - o Universo é uma experiência que se repete uma e outra vez , cada vez com um pouco diferentes leis físicas , ou mesmo muito diferentes leis da física ", diz Jaffe .
Alguns desses universos entraria em colapso instantes após a formação ; em outros, as forças entre as partículas seria tão fraca que não poderiam dar origem a átomos ou moléculas . No entanto , se as condições eram adequadas , a matéria se aglutinem em galáxias e planetas , e se os elementos certos estavam presentes nesses mundos , a vida inteligente pode evoluir.
Alguns físicos têm teorizado que somente universos em que as leis da física são " apenas assim " pode suportar a vida , e que se as coisas eram mesmo um pouco diferente do nosso mundo, a vida inteligente seria impossível. Nesse caso, as nossas leis físicas pode ser explicada " antropicamente ", o que significa que eles são como são porque se não fosse, ninguém estaria por perto para observá-los .
Professor de física do MIT Robert Jaffe e seus colaboradores se que esta explicação antrópica proposta deve ser submetida a um exame mais cuidadoso, e decidiu investigar se universos com leis físicas diferentes poderia suportar a vida.
Os físicos do MIT mostrou que os universos bem diferentes da nossa ainda tem elementos semelhantes aos de carbono , hidrogênio e oxigênio e, portanto, poderia evoluir formas de vida muito semelhantes a nós , mesmo quando as massas de partículas elementares chamadas quarks são alterados drasticamente.
Jaffe e seus colaboradores se que esta explicação antrópica proposta deve ser submetida a um exame mais cuidadoso, então eles decidiram explorar se universos com leis físicas diferentes poderia suportar a vida. Diferentemente da maioria dos outros estudos , nos quais variando apenas um constante geralmente produz um universo inóspito , examinaram mais de uma constante.
Se existe vida em outros lugares em nosso Universo é um mistério de longa data . Mas, para alguns cientistas , há uma outra questão interessante: pode haver vida em um universo significativamente diferente do nosso ?
No trabalho apresentado em uma matéria de capa na revista Scientific American , Jaffe e colegas mostraram que os universos bem diferentes da nossa ainda tem elementos semelhantes aos de carbono , hidrogênio e oxigênio e, portanto, poderia evoluir formas de vida muito semelhantes a nós. Mesmo quando as massas de partículas elementares são alterados drasticamente , a vida pode encontrar um caminho.
"Você pode mudá-los por quantias significativas sem eliminar a possibilidade de química orgânica no universo ", diz Jenkins.
Embora as formas de vida bizarras podem existir em universos diferentes dos nossos , Jaffe e seus colaboradores decidiram se concentrar em vida baseada na química do carbono . Eles definiram como " agradável para a vida ", em que existiriam formas estáveis de hidrogênio, carbono e oxigênio esses universos.
" Se você não tem uma entidade estável com a química do hidrogênio, você não vai ter hidrocarbonetos ou hidratos de carbono complexos , e você não vai ter vida", diz Jaffe . " O mesmo vale para o carbono e oxigênio. Além desses três nós sentimos o resto é detalhe " .
Eles partiram para ver o que pode acontecer com esses elementos , se eles alteraram as massas de partículas elementares chamadas quarks . Existem seis tipos de quarks , que são os blocos de construção de prótons, nêutrons e elétrons. A equipe do MIT focados em "up" , "down" e quarks " estranhos" , os quarks mais comuns e mais leves , que se juntam para formar prótons e nêutrons e estreitamente relacionadas com partículas chamadas " híperons ".
No nosso Universo, o quark baixo é cerca de duas vezes mais pesado que o quark up , resultando em nêutrons , que são de 0,1 por cento mais pesado do que os prótons . Jaffe e seus colegas modelado uma família de universos nos quais o quark baixo foi mais leve do que o quark up e prótons foram até um por cento mais pesado do que nêutrons. Neste cenário , o hidrogênio não seria mais estável , mas seu um pouco mais pesado isótopos deutério ou trítio poderiam ser. Um isótopo de carbono conhecida como carbono-14 poderia também ser estável , como seria uma forma de oxigénio , de modo que as reacções orgânicas necessárias para a vida seria possível .
A equipe encontrou alguns outros universos agradáveis , incluindo uma família onde os quarks up e estranhas têm aproximadamente a mesma massa (em nosso Universo , quarks estranhos são muito mais pesados e só podem ser produzidos em colisões de alta energia ) , enquanto o quark down faria ser muito mais leve . Nesse universo, os núcleos atômicos seriam feitos de nêutrons e um hyperon chamado de "menos sigma ", que substituiria prótons. Eles publicaram suas descobertas na revista Physical Review D no ano passado.
Jaffe e seus colaboradores focados em quarks , porque eles sabem o suficiente sobre interações quark para prever o que vai acontecer quando suas massas mudar. No entanto, " qualquer tentativa de resolver o problema em um contexto mais amplo que vai ser muito difícil", diz Jaffe, porque os físicos são limitados em sua capacidade de prever as consequências de mudar a maioria das outras leis físicas e constantes.
Um grupo de pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley fez estudos relacionados examinar se universos agradáveis podem surgir mesmo quando falta uma das quatro forças fundamentais do nosso Universo - a força nuclear fraca, o que permite que as reações que transformam nêutrons em prótons e vice versa . Os pesquisadores mostraram que ajustar as outras três forças fundamentais poderia compensar a força nuclear fraca falta e ainda permitir que elementos estáveis a ser formado.
Esse estudo eo trabalho MIT são diferentes da maioria dos outros estudos nesta área em que eles examinaram mais de uma constante. "Normalmente, as pessoas variam uma constante e olhar para os resultados , o que é diferente do que se você variar múltiplas constantes ", diz Mark Wise, professor de física da Caltech, que não estava envolvido na pesquisa. Variando apenas uma constante geralmente produz um universo inóspito , o que pode levar à conclusão errônea de que todos os outros universos agradáveis são impossíveis.
Um parâmetro físico que parece ser extremamente afinado é a constante cosmológica - uma medida da pressão exercida pelo espaço vazio, o que faz com que o universo se expandir ou contrair. Quando a constante é positivo , o espaço se expande, quando negativa , o universo entra em colapso sobre si mesmo. Em nosso universo, a constante cosmológica é positivo, mas muito pequena - qualquer valor maior faria com que o universo se expandir muito rapidamente para as galáxias se formarem. No entanto , Wise e seus colegas demonstraram que é teoricamente possível que as mudanças na densidade perturbações cosmológicas primordiais poderia compensar, pelo menos para as pequenas mudanças no valor da constante cosmológica.
No final, não há nenhuma maneira de saber com certeza o que outros universos estão lá fora , ou o que a vida que eles podem realizar . Mas isso provavelmente não vai parar físicos de explorar as possibilidades , e no processo de aprender mais sobre o nosso próprio universo.
The Daily Galaxy via MIT Notícias Escritório
Crédito da imagem : Pocket Universe por Sergey Churkin
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