Hienosäädetty kaikkeus

Hienosäädetty kaikkeus on väite, jonka mukaan maailmankaikkeuden ominaisuudet ja fysiikan luonnonvakioiden arvot vaikuttavat olevan hienosäädettyjä elämää varten.[1]

Väitteet hienosäädöstä

Fyysikko Paul Daviesin mukaan on epätodennäköistä, että satunnaiset fysiikan lait ja vakiot mahdollistaisivat elämän olemassaolon[2]. John D. Barrowin ja Frank Tiplerin mukaan esimerkiksi kaikkeuden laajenemista kiihdyttävän ”voiman”, kosmologisen vakion, arvo on erittäin pieni. Kosmologinen vakio on noin 1/10120 -osa siitä mitä sen odottaisi olevan. Mikäli kosmologinen vakio olisi kertaluokkia nykyistä suurempi, avaruus laajenisi niin nopeasti, ettei mitään rakenteiden muodostumista ehtisi tapahtua.[3] Toisena esimerkkinä on esitetty, että kaikkeuden entropia on erittäin alhainen. Matemaattinen fyysikko Roger Penrose on arvioinut, että kaikkeuden alkutilan entropia tulisi säätää 1/1010120 tarkkuudella jotta elämä on mahdollista kyseisessä universumissa.[4]

Fysiikan perusvuorovaikutusten vahvuudet

Fysiikan neljän perusvuorovaikutuksen tai voiman vahvuuksien vaihteluväli on noin 1040.

R. Collins on arvioinut[5], että painovoiman vahvuus on hienosäädetty tarkkuudella 1:1036. Jos painovoima olisi 3000 kertaa vahvempi, tähdet eivät olisi pitkäikäisiä. Jos vielä vahvempi, olisi vain miniuniversumeita, lyhytikäisiä tähtiä, metriluokan planeettoja, ja vain pienet eliöt voisivat kestää painovoiman. Jos painovoima olisi heikompi, tähdet eivät olisi tarpeeksi kuumia fuusion syttymiseen [6]. Sähkömagneettisen voiman vahvuuden suhde painovoiman vahvuuteen on noin 1036.

Vahvan vuorovaikutuksen heikkeneminen 50 % suhteessa sähkömagneettiseen voimaan saattaisi epävakaaksi suurimman osan elämän tarvitsemista alkuaineista, vielä suurempi heikkeminen poistaisi kaikki alkuaineet vetyä lukuun ottamatta[7]. Oberhummerin mukaan jo 0,5 prosentin muutos vahvan vuorovaikutuksen vahvuudessa estäisi hiilen tai hapen synnyn tähdissä, mikä tekisi elämän olemassaolon erittäin epätodennäköiseksi [8]. Hiilen jälkeen elämälle seuraavaksi sopivin alkuaine on pii, mutta pii ei muodosta vakaita pitkiä polymeerejä, joita elämä tarvitsee [9].

P. Daviesin mukaan heikon vuorovaikutuksen vahvuuden tulee olla juuri sopiva, jotta tähtien tuottamat vetyä ja heliumia raskaammat alkuaineet saadaan elämän käyttöön [10]. Tähtien supernovaräjähdyksessä neutriinopulssi puskee ainetta poispäin tähden keskustasta. Mikäli heikko vuorovaikutus olisi vahvempi, tähden keskusta sitoisi neutriinotkin, mikäli heikompi, neutriinopulssi ei saisi vietyä alkuaineita tähden vetovoimasta.

Universumin ominaisuudet

Universumin laajeneminen miljardeja vuosia massan jatkuvasti hidastaessa laajenemista vaatii valtavan tarkkaa tasapainoa. Toisaalta, ettei painovoima vedä universumia liian aikaisin kasaan, ja toisaalta, ettei laajeneminen ole niin nopeaa ettei rakenteita pääse muodostumaan[11]. Kosmisen inflaation mallit selittävät laajenemisnopeuden hienösäädön, mutta mallien parametreja (inflaatiokentän tyyppi, inflaation alku- ja loppuhetki) ja rakennetta täytyy hienosäätää, jotta tämä olisi mahdollista. Inflaatiomallit siis siirtävät hienosäädön omaan rakenteeseensa ja vakioihinsa.

M. Reesin mukaan universumin massanjakauma sen alkuhetkillä on ollut juuri sopiva elämää varten: 1/100000 eroja [12]. Jos massa olisi ollut liian tasaisesti jakautunutta, painovoima ei olisi kyennyt kasaamaan tähtiä ja planeettoja. Jos massa olisi ollut liian epätasaisesti jakautunutta, liian suuri osa aineesta olisi päätynyt lukuisiin mustiin aukkoihin.

Arvostelua

Kosmologian professori Kari Enqvist on todennut, että ”kaikkien kompleksisten ilmiöiden esiintymistodennäköisyydet ovat niin mitättömiä, että voisimme aina halutessamme kutsua niitä ihmeiksi”.[13].

Hienosäädetty kaikkeus kuvataan avainluvuilla, joiden on oltava melko tarkasti samoja kuin omassa universumissamme, että maailmankaikkeus tuottaisia elämää. Elämän synty vaatii tähtien syntyä, koska nykytiedon mukaan elämää esiintyy vain tähtiä kiertävillä planeetoilla. Hienosäädetyn kaikkeuden mallin mukaan tähtien synty on epätodennäköistä. Kosmologi Fred C. Adamsin tekemien tutkimusten mukaan tähtiä voi esiintyä 25 %:ssa erilaisista kuviteltavissa olevista kaikkeuksista. Tällöin kaikkeus ei olisi ainakaan tähtien synnyn tekijän suhteen hienosäädetty[14].

Hienosäädetyn kaikkeuden malli ei myöskään ota huomioon muuta kuin hiileen pohjautuvaa elämää. Toisissa, erilaisissa maailmankaikkeuksissa saattaisi vaihtoehtoinen biokemia toimia paremmin kuin meidän kaikkeudessamme[15].

Katso myös

Lähteet
  1. Vainio, Olli-Pekka & Visala, Aku: Johdatus uskonnonfilosofiaan. Kirjapaja, 2011.
  2. Davies, Paul: The cosmic blueprint: New discoveries in nature's creative ability to order the universe, s. 163. New York: Simon & Schuster, 1988. ISBN 0-04-440182-5. (englanniksi)
  3. Barrow, John D. & Tipler, Frank J.: The anthropic cosmological principle, s. 412-430. Oxford: Clarendon Press, 1986. ISBN 0-19-851949-4. (englanniksi)
  4. Penrose, Roger: The road to reality: A complete guide to the laws of the universe, s. 343–344. London: Jonathan Cape, 2004. ISBN 0-224-04447-8. (englanniksi)
  5. Collins, Robin: Evidence for Fine-tuning, kirjassa God and Design. Routledge, 2001. (englanniksi)
  6. W. Craig, J.P. Moreland: The Blackwell Companion to Natural Theology, s. 214-215. Wiley-Blackwell, 2009.
  7. Barrow, John D. & Tipler, Frank J.: The anthropic cosmological principle, s. 326-327. Oxford: Clarendon Press, 1986. ISBN 0-19-851949-4. (englanniksi)
  8. H. Oberhummer, A. Csoto, H. Schlattl: Stellar production rates of carbon and its abundance in the universe. Science, 2000, nro 289.
  9. M. Denton: Nature's Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe. Free Press, 2002.
  10. P.C. Davies: Cosmic Jackpot: Why Our Universe Is Just Right for Life, s. 141-143. Houghton Mifflin Harcourt, 2007.
  11. John Lennox: God's Undertaker: Has Science Buried God?. Lion Publishing plc, 2009. ISBN 978-0745953717.
  12. M. Rees: Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape The Universe, s. 115-129. Basic Books, 2001.
  13. Enqvist, Kari: Taivaalliset todisteet. Kanava, 2003, nro 2/2003. Artikkelin verkkoversio.
  14. Adams, F.C. (2008). "Stars in other universes: stellar structure with different fundamental constants". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2008 (08): 010. doi:10.1088/1475-7516/2008/08/010. http://arxiv.org/abs/0807.3697.
  15. See, e.g. Jack Cohen and Ian Stewart: What Does a Martian Look Like: The Science of Extraterrestrial Life, Wiley, 2002

    Kirjallisuutta
    • Davies, Paul: Kultakutrin arvoitus: Miksi maailmankaikkeus on juuri sopiva elämälle?. (The Goldilocks enigma: Why is the universe just right for life?, 2006). Ursan julkaisuja 106. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2007. ISBN 978-952-5329-64-3.
    • Enqvist, Kari: Kosmoksen hahmo. Helsinki: WSOY, 2003. ISBN 951-0-27916-1.
    • Rees, Martin: Avaruuden avainluvut. (Just six numbers, 1999). Tieteen huiput. Suomentanut Risto Varteva. Helsinki: WSOY, 2001. ISBN 951-0-25837-7.

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.