هل قرد العقل الفائق بفيزياء الكون؟

في هذا الجزء الثاني من الحديث في مؤتمر دالاس في العلم والإيمان (2021) ، فيلسوف ستيف ماير يناقش الطرق التي يستخدمها عالم الفلك الرائد فريد هويل (1915-2001) التعامل مع حقيقة أن يبدو الكون صقل لأجل الحياة. هويل استشهد على نطاق واسع كان التعليق على الموضوع “يشير التفسير المنطقي للحقائق إلى أن العقل الفائق قد توافد مع الفيزياء ، وكذلك الكيمياء والبيولوجيا ، وأنه لا توجد قوى عمياء تستحق الحديث عنها في الطبيعة.” كانت تلك فكرة مقلقة بالنسبة لهويل ، الذي كان ملحدًا معروفًا ، وقد سعى بالتأكيد إلى إيجاد طرق للتغلب عليها. كيف كان أجرة؟

دكتور ماير ، مؤلف كتاب عودة فرضية الله (هاربر وان ، 2021) ، يعكس نضال هويل. (عينة من الكتاب هي هنا.) هذا هو الجزء الثاني من أربعة أجزاء من نص الحديث. الجزء الأول هنا. توم جيلسون هو وسيط تدوين صوتي:

ستيفن سي ماير: الآن ، اكتشف السير فريد هويل ، عالم الفلك والفيزياء الفلكية البريطاني ، بعض أهم معلمات الضبط الدقيق. كان هويل في بداية حياته المهنية ملحدًا قويًا. وفي الحقيقة كان كذلك نقلت قوله أن “الدين ليس سوى محاولة يائسة لإيجاد مخرج من الموقف المروع حقًا الذي نجد أنفسنا فيه.” [Harper’s Magazine, 1951] ومضى يقول إن الناس لا يحبونه لأنه نزع الأمل بقوله أشياء من هذا القبيل.

على أي حال ، كان هويل يعمل على نظريات حول كيفية القيام بذلك كربون شكلت. وقد صدمه لغز كبير ، وهو ، لماذا يوجد الكثير من الكربون في الكون؟ لقد أدرك أن الكربون مهم للغاية ، لأن الكربون يتكون من جزيئات شبيهة بالسلسلة طويلة ضرورية لوجود أي شكل من أشكال الحياة. بدون الكربون لا توجد إمكانية للحياة.

https://www.youtube.com/watch؟v=VUiDwrM2YPI

بدأ يفكر في الطرق المختلفة التي يمكن أن يتشكل بها الكربون. كان يعمل على التركيب النووي النجمي ، وكيف يمكن أن تتشكل العناصر الأكبر من الهيليوم والهيدروجين في النجوم أثناء احتراقها. وقد واجه لغزا. اعتقد الفيزيائيون أن طريقة بناء العناصر الأثقل هي إضافة ما يسمونه نيوكليونات – نيوترونات أو بروتونات – نواة واحدة في كل مرة.

لذلك إذا كان هناك ملف الهيليوم ذرة لديك نيوترونان واثنين من البروتونات. للوصول إلى الكربون ، الذي يحتوي على ستة نيوترونات وستة بروتونات ، الفكرة [was] ستضيف نيوترونًا واحدًا وبروتونًا واحدًا في كل مرة ، وتتراكم تدريجيًا إلى عنصر كيميائي أثقل. المشكلة هي أن هناك شيء يسمى صدع 5-nucleon ، وهي مجرد طريقة للقول أنه عند إضافة نواة واحدة إلى ذرة الهيليوم – سواء كانت بروتونًا أو نيوترونًا – فإن الذرة غير مستقرة. لها نصف عمر صغير متلاشي.

يمكنك التفكير في الأمر على أنه نوع من السلم حيث تفتقد الدرجات. يمكنك الحصول على الهيليوم من هيدروجين. لكن تجاوز الهيليوم إلى أي شيء أثقل أمر مستحيل لأنه عندما تضيف نواة واحدة ، فإن هذه الحالة الكيميائية غير مستقرة وتختفي على الفور.

كانت هناك نظرية أخرى مفادها أن ثلاثة جزيئات هيليوم ربما تصطدمت كلها مرة واحدة لتكوين الكربون [molecule]. للهيليوم وزن ذري أربعة. وإذا كان لديك ثلاثة منهم ، تحصل على 12 ؛ سيكون ذلك ستة نيوترونات ، وستة بروتونات – سيكون من الجيد أن تذهب. لكن احتمالات اصطدام ثلاث ذرات هيليوم دفعة واحدة كانت ، مرة أخرى ، صغيرة جدًا.

لذلك كان هويل وعلماء آخرون في حيرة من أمرهم: “كيف يمكننا جعل الكربون يتشكل على الإطلاق؟ وكيف نفسر الوفرة المذهلة للكربون في الكون والتي تجعل الحياة ممكنة؟ “

الآن ، ما اقترحه في النهاية هو أن الهيليوم سوف يتحد مع عنصر أثقل معروف باسم البريليومالذي يبلغ وزنه الذري ثمانية. وكان هذا ممكنًا لأنه يمكنك الحصول على اثنين من الهيليوم لتكوين البريليوم ، ثم يمكن أن يتشكل البريليوم وهليوم واحد ثم نصل إلى الكربون.

ولكن كانت هناك مشكلة في ذلك أيضًا. عندما يتحد البريليوم 8 والهيليوم 4 ، ينتج عن ذلك جزيء من الكربون له مستوى طاقة في الاعلى الكربون القياسي ، الكربون الذي نراه من حولنا. في الواقع ، كان لديه ملف مستوى الرنين من 7.65 إم إي في (ميجا الكترون فولت). كان ذلك عادلاً الذي – التي أكثر نشاطا من الكربون العادي. لذلك كلف هويل صديقًا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، فيزيائيًا اسمه ويلي فاولر وسأله عما إذا كان سيجري بعض التجارب لمعرفة ما إذا كان هناك ملف [natural] شكل من الكربون له هذا المستوى الأعلى من الرنين.

وجد أن هناك. ولكن بعد ذلك ، عندما بدأ هويل يفكر في هذا ، أدرك أن الكثير من الأشياء يجب أن تكون على وجه التحديد داخل النجوم لإنتاج الكربون عند هذا الرنين. على وجه الخصوص ، لكي يتحد البريليوم والهيليوم ، يجب أن يصلوا إلى سرعات عالية بما يكفي للتغلب على قوىهم الكهرومغناطيسية البغيضة. لكن يجب أن تكون النجوم ساخنة بدرجة كافية لتوليد تلك السرعات الحرجة. لكن هذا لن يحدث إلا إذا كانت قوة الجاذبية أثناء شد الذرات معًا – للتغلب على تلك القوى الكهرومغناطيسية – صحيحة تمامًا أثناء عملية التوليف النووي النجمي. إذا كان التجاذب الثقالي ضعيفًا جدًا داخل النجوم ، فلن ترتفع درجة الحرارة بدرجة كافية لتتحد الذرات للحصول على هذا المستوى العالي من الطاقة. ولكن إذا كانت قوة الجاذبية قوية جدًا ، فسيحدث التخليق النووي بسرعة كبيرة ، وستحترق النجوم بسرعة كبيرة. ولن نحصل أبدًا على أنظمة كوكبية مستقرة يمكن أن تعيش فيها.

لذلك كان لغزا. يبدو أنه من أجل تكوين الكربون ، يجب أن تكون قوى الجاذبية مضبوطة بدقة شديدة ويجب أن تكون متوازنة تمامًا مع القوى الكهرومغناطيسية. واتضح أن هذا مجرد غيض من فيض.

كانت هناك مجموعة كاملة مما يسمى بالصدفة الكونية ، حيث يجب أن يكون كل شيء صحيحًا فقط لشرح ما هو ضروري للحياة. فقط لإنتاج الكربون ، إليك خمسة من هذه المصادفات الكونية:

1. قوة الجاذبية (ما علماء الفيزياء [call] ثابت القوة) الذي يحدد قوة الجاذبية الدقيقة يجب أن يكون صحيحًا تمامًا. إذا كانت أكبر ، فستكون النجوم شديدة الحرارة وستحترق بسرعة كبيرة وغير متساوية. إذا كانت قوة الجاذبية ثابتة وقوة الجاذبية أصغر ، فستبقى النجوم باردة جدًا لدرجة أن الاندماج النووي لن يشتعل أبدًا. وبالتالي لن يكون هناك أي إنتاج للعناصر الثقيلة.

2. يجب أن يكون ثابت القوة الكهرومغناطيسية متوازناً بدقة. إذا كان أكبر ، فلن يحدث الترابط الكيميائي ، وستكون العناصر الأكثر كتلة من البورون 1 غير مستقرة للغاية بالنسبة للانشطار. إذا كانت أصغر ، فلن تكون كافية لإنتاج رابطة كيميائية. وهكذا ذهب.

3. و 4. القوى الأساسية الأخرى للفيزياء ، ما يسمى بالقوة النووية القوية والقوة النووية الضعيفة يجب أن تكون متوازنة بدقة. إذا كانت أي من هذه القوى كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا بسبب الكسور الصغيرة جدًا ، فلن يكون هناك احتمال لتكوين عناصر مستقرة. ستكون كيمياء الحياة الأساسية مستحيلة ولن يكون لدينا عالم يسمح بالحياة.

5. وفوق كل ذلك ، اتضح أن الوحدات الأساسية للمادة ، وهي الكواركات ، التي تتكون منها البروتونات والنيوترونات ، يجب أن يكون لها كتل دقيقة جدًا حتى تحدث التفاعلات النووية الصحيحة التي من شأنها إنتاج العناصر الصحيحة ، مثل الكربون والأكسجين الضروريين لكون يسمح بالحياة. وفي حالة كتلة الكواركات ، يوجد كواركات علوية وسفلية. يجب استيفاء تسع مجموعات منفصلة من المعايير في وقت واحد لجعل كيمياء الحياة الأساسية ممكنة.

عندما بدأ هويل يفكر في كل هذا ، خطر له أننا نعيش في نوع من كون Goldilocks ، حيث كان كل شيء على ما يرام. لم تكن القوات قوية جدًا ، ولم تكن ضعيفة جدًا. لم تكن الجماهير كبيرة جدًا ، ولم تكن صغيرة جدًا. وبدأ يعيد التفكير في نظرته المادية القوية الملحد للعالم …

التالي: ما مدى دقة ظهور كوننا لأول مرة؟ العقل يتلاعب.

–

ها هو الجزء الأول: إذا كان الحمض النووي لغة ، من هو المتحدث؟ يتحدث الفيلسوف ستيف ماير عن أهمية فرضية تسلسل فرانسيس كريك التي أظهرت أن الحمض النووي هو لغة الحياة. أي نوع من المتحدثين يمكنه نطق لغة تنتج كائنات حية؟ هل هو تقلب في كون متعدد أم ذكاء تكمن وراء الطبيعة؟

قد ترغب أيضًا في قراءة: الحياة رائعة جدا انه مرعب. عالم رياضيات يستخدم طرقًا إحصائية لنمذجة الضبط الدقيق للآلات والأنظمة الجزيئية في الخلايا يعكس… كل خلية مفردة تشبه مدينة لا يمكنها العمل بدون شبكة معقدة من الخدمات التي يجب أن تعمل جميعها معًا للحفاظ على الحياة.