Teoretiker har visat att svag interaktion inte är nödvändig för att universum ska förbli stabila, stjärnor lyser i det, planeter och till och med liv visas i det.
All mångfald av partikelinteraktioner i vår värld reduceras till verkan av fyra grundläggande krafter: tyngdkraft och elektromagnetism, såväl som stark kärnkraftsinteraktion (tack vare att atomkärnorna förblir stabila) och svaga (som är ansvarig för radioaktivt sönderfall och omvandlingen av neutroner till protoner, elektron och neutrino). Och om hypotesen om att det finns oräkneliga universum är sann, där andra fysiklagar kan verka, kan andra världar mycket sakna en eller annan typ av grundläggande krafter.
Beräkningar visar att långt ifrån alla sådana universum kommer att vara stabila, långt ifrån alla stabila världar kommer att kunna föda stjärnor etc. - fysiken i vår värld kan vara ett extremt sällsynt, eller till och med unikt fall, vars struktur i slutändan tillåter livet att dyka upp och utvecklas i henne. Det senaste teoretiska arbetet visar dock att svaga interaktioner kan anses vara valfria för detta.
Redan 2006 visade Stanford-fysiker att ett universum utan svag styrka mycket väl kunde existera och förbli ganska stabilt. Författarna till en ny artikel, presenterad i arXiv.org online-förtrycksbiblioteket, drar slutsatsen att en sådan värld till och med kan producera stjärnor, tunga element och på lång sikt - liv.
Fred Adams och hans kollegor vid University of Michigan simulerade Big Bang och födelsen av ett universum utan svaga kärnkrafter. Tack vare honom består vår egen värld huvudsakligen av protoner, vätekärnor som finns kvar efter beta-sönderfallet av neutroner. I stjärnornas djup går de in i termonukleära reaktioner och bildar fler och tyngre element som transporteras över hela universum och fyller det med material för att bilda nya stjärnor, planeter och - i slutändan, du och jag.
Men i ett universum där det inte finns någon svag interaktion, kommer neutroner att ackumuleras utan att förfalla. I en sådan värld borde det finnas brist på tunga element, men det kan existera och kan tydligen till och med stödja livet. Simuleringar utförda av Adams och hans medförfattare visade att för detta är det bara nödvändigt att korrigera de ursprungliga förutsättningarna för universums uppkomst, så att det börjar med färre neutroner och fler fria protoner än våra.
I detta fall kan de rekombineras med bildning av kärnor av deuterium, tungt väte. Det kan också delta i termonukleära transformationer, och dess reaktioner släpper mer energi, så stjärnorna i denna värld bör vara varmare och ljusare än våra. Ändå är de ganska kapabla att producera hela sortimentet av tunga element, inklusive järn, och transportera dem med den stellar vinden genom rymden.
Kampanjvideo:
Naturligtvis kommer både vattnet och mineralerna från planeterna, som bildas med inkluderande av deuterium, något att skilja sig i egenskaper från våra "analoger". Det är osannolikt att levande varelser från vårt universum kan överleva där, men om livet utvecklats i själva världen, fylld med neutroner och saknar svag interaktion, måste det anpassas till dessa konstiga - för oss - förhållanden.
Sergey Vasiliev