BARTOSZ
B
DZIESZAK
2012-5-1
 Tylko sześć liczb 1
Do dziś astronomowie mają wielki problem, nie potrafią wyjaśnić
dlaczego już w momencie Wielkiego Wybuchy wszechświat tak się zaczął
rozwijać aby mogło się w nim pojawić życie  nie mówiąc już o istotach
rozumnych. Zaledwie niewielka różnica ot chociażby w wielkości eksplozji, z
której narodził się wszechświat mogłaby przekreślić jakiekolwiek szanse na
powstanie życia. Tymczasem jak się okazuje Wielki Wybuch miał dokładnie taką
siłę, żeby ekspansja Wszechświata została zrównoważona przez siły grawitacji.
Prawdopodobnie obie te energie czyli ekspansja i grawitacja już w pierwszej
sekundzie po Wielkim Wybuchu musiał być sobie równe. Gdyby chociażby jedna
z nich przeważała to nie zaistniałby warunki do powstania życia np. gdyby na
początku przeważała ekspansja to siły przyciągania byłby za małe aby skupić
Rysunek 1: Idealne zachowanie proporcji
Wielkiego Wybuchu i rozpoczęcie ewolucji
materię w gwiazdy, planety i galaktyki, a jak wiadomo bez nich życie nie byłoby
życia.
możliwe. Jednocześnie odrobinę większa siła grawitacji mogłaby spowodować
wielką implozję, czyli po prostu zapadnięcie się całej materii do wnętrza Wszechświata, w konsekwencji zaraz
po Wielkim Wybuchu nie byłoby dalszej część - jak szybko wszystko się zaczęło, tak szybko się skończyło.
Wystarczyłoby żeby chociaż siły wiązania jądra atomowego było odrobinę inne niż są, a nie moglibyśmy się
pojawić.
Zaczęło się od Helu i Wodoru. Czyli początek &
Wiadomo już, że na początku istniał wodór i troszkę helu,
reszta układu pierwiastków (tablicy Mendelejewa) czyli pierwiastki
cięższe, z których zbudowany jest człowiek i nasze najbliższe
otoczenie, powstały (i cały czas powstają) w reakcjach jądrowych
zachodzących we wnętrzach gwiazd. Aby ten proces mógł się
rozpocząć najpierw musi pojawić się deuter  ciężki wodór 
ponieważ jego jądro zawiera proton i neutron. Gdyby siły jądrowe
były chociaż odrobinę mniejsze proton nie mógłby się połączyć z
neutronem, czyli po prostu Wszechświat nadal byłby wypełniony
wodorem i nie dał nam żadnych szans na rozpoczęcie ewolucji.
Natomiast w sytuacji odwrotnej czyli w momencie gdyby siły
wiążące między protonami i neutronami w jądrach atomowych były
Rysunek 2: Chmury pierwotnego gazu, które powstały w odrobinę większe, już w kilka minut po Wielkim Wybuchu
ciągu kilku minut po Wielkim Wybuchu. Skład chmur
przekształciłby się w jądra helu, wówczas zabrakłoby paliwa dla
odpowiada teoretycznym przewidywaniom dotyczÄ…cym ich
budowy. gwiazd, co w
konsekwencji spowodowałoby, że powstające gwiazdy nie
wyrzucałyby ciężkich pierwiastków w przestrzeń kosmiczną,
a to z kolei skutkowałoby brakiem surowca do budowy planet
no i oczywiście ludzi.
Wielu kosmologów i astronomów twierdzi, że takie
precyzyjne dobranie własności materii i praw rządzących
Wszechświatem do naszego istnienia ma tylko i wyłącznie
dwa wyjaśnienia: albo Wszechświat został stworzony z myślą
o ludziach, albo jego powstanie to po prostu zwyczajny
przypadek.
1
Martin Rees  Tylko sześd liczb . ISBN: 83-85458-74-3, tytuł oryginału:  Just Six Numbers. The Deep Forces that Shape the Universe .
1
Wracając do tytułu wypracowania,  Tylko sześć liczb , czyli koncepcja profesora Rees a.
 Moim zdaniem, żadna z tych możliwości nie odpowiada prawdzie" - takie zdanie ma
prof. Marin Rees na temat pojawiających się coraz częściej hipotez, które odwołują do przypadku lub
opatrzności. W książce przedstawiona została całkowicie odległa naszej wyobraz
ni wizja Wszechświata, która
już na pierwszy rzut oka powinna zostać uznana za spekulację bez pokrycia. Jednakże autor należ do
najwybitniejszych naukowców współczesnego świata, jest członkiem wielu prestiżowych akademii i towarzystw
naukowych w tym najbardziej prestiżowego  Royal Society , a także brytyjskim astronomem królewskim.
Jak wskazuje tytuł książki  Tylko sześć liczb głównym założeniem hipotezy prof. Rees a jest sześć
liczb, na których opiera się całe istnienie Wszechświata.  W tej książce omawiam sześć liczb, które wydają się
szczególnie istotne. Dwie mają związek z oddziaływaniami elementarnymi, dwie określają rozmiary
Wszechświata, jego ogólną   fakturę  i przyszłość, zaś dwie opisują własności samej przestrzeni. . Liczby te
stanowią tzw.  przepis na wszechświat .
Te Liczby to :
N = 1036  Grawitacja  Wyraża stosunek sił elektromagnetycznych, które utrzymują razem cząstki
elementarne w atomie od działającej między nimi siłami grawitacji. Ma bardzo dużą wartość, w końcu to
jedynka i 36 zer. Gdyby była to mniejsza wartość, powstałby miniaturowy Wszechświat, który istniałby krótką
chwilÄ™ czasu.
E = 0,007  Sprawność procesów jądrowych  "Siła ta decyduje o obecnym rozszerzaniu się
wszechświata, mimo że nie przejawia się w żaden widoczny sposób w skali mniejszej niż miliard lat świetlnych" -
pisze profesor, na szczęście okazało się, że ma ona bardzo małą wartość. W przeciwnym razie uniemożliwiałaby
powstawanie gwiazd i galaktyk, a kosmiczna ewolucja musiałaby się zakończyć, zanim by się na dobre
rozpoczęła. Sprawność procesów jądrowych charakteryzuje siłę, która wiąże nukleony w jądrach atomowych. Ta
z pozoru mała liczba odgrywa bardzo ważną rolę we Wszechświecie. To ona decyduje o życiu i śmierci gwiazd
(w tym Słońca). Odegrała też bardzo istotną rolę w czasie formowania się układu okresowego pierwiastków
chemicznych, decydując o obecnym wyglądzie poszczególnych pierwiastków.
© = 0,25 ÷ 0,30  Parametr kosmologiczny  Za pomocÄ… parametru © okreÅ›la siÄ™ stosunek gÄ™stoÅ›ci
materii do gÄ™stoÅ›ci krytycznej. Istnieje teoria, że we wczesnym WszechÅ›wiecie © z fantastycznÄ… dokÅ‚adnoÅ›ciÄ…
równała się 1. Parametr kosmologiczny jest głównie wykorzystywany przy określaniu ekspansji Wszechświata
oraz badaniach nad ciemną materią, ale to już temat na oddzielne rozważania.
› H" 0 - StaÅ‚a kosmologiczna  StaÅ‚a zaproponowana przez
Alberta Einsteina jako modyfikacja do jego własnej ogólnej teorii
względności mająca pomóc w wyjaśnieniu modelu kosmologicznego
Wszechświata znanego jako  statyczny model Wszechświata . Stała
kosmologiczna Einsteina jest niezależna od czasu i przestrzeni. Przyjmuje
się, że stała kosmologiczna jest bardzo bliska zera czy też równa zero.
Stała kosmologiczna o wartości dodatniej oznacza ujemne ciśnienie, a
Rysunek 3: Trzy scenariusze dla wszechświata
zatem przyspieszoną ekspansję próżni.
otwartego, płaskiego i zamkniętego, różnych
wartoÅ›ci parametru ›(›=0, ›<0, ›>0)
Q = 10-5 - Pierwotne zaburzenia  Mianem liczby Q określono
zaburzenia rozkładu gęstości we Wszechświecie. Jest ona odpowiedzialna za strukturalną fakturę Wszechświata.
Teoretycznie po Wielkim Wybuchu wszystko powinno się jednorodnie rozłożyć na niemalże identyczne planety,
galaktyki. Jednak dzięki niewielkiemu zaburzeniu Q, atomy rozłożyły się nierównomiernie i teraz możemy
cieszyć się różnorodnością: gwiazd, planet, galaktyk itp.
D = 3 - Trzy wymiary (i więcej)  Ostatnią z grona liczb opisujących Wszechświat jest D, z racji tego,
że żyjemy w świecie trójwymiarowym, co znacznie ułatwia naukowcom wyjaśnienie wielu fizycznych kwestii.
Według Einsteina żyjemy w 3 + 1 wymiarach, gdzie czwartym wymiarem jest czas. Jednakże nie powoduje on
istotnych zaburzeń i tym różni się od pozostałych.
2
A gdyby było inaczej ?
Taki właśnie mianem można by określić dyskusję, która rozpoczęła się wraz z badaniami nad liczbami
opisującymi Wszechświat. Naukowcy z różnych dziedzin chemicy, fizycy, astronomowie, a nawet filozofowie
zastanawiają się, jak wyglądałaby Ziemia, gdyby którakolwiek z wartości ulegała nawet niewielkiej zmianie, na
chwilę obecną podejrzewają, że &
Gdyby liczba N < 1036 to tak skomplikowany organizm jak człowiek najprawdopodobniej nie miałby
szansy powstać, wszechświat byłby miniaturowy, w którym mogłoby żyć tylko owady. Można nawet twierdzić,
że Ziemia naprawdę mogłaby być płaska, bo to właśnie grawitacja zmusza ją do zachowania kulistego kształtu.
A co ze Sprawnością procesów jądrowych  E  no niestety tak samo jak z pozostałymi wartościami
nawet jej niewielka zmiana miałaby kolosalny wpływ na istnienie wszechświata, Gdyby była znacznie większa
od wartości krytycznej Wszechświat już dawno zapadłby się ulegając samozniszczeniu. Natomiast zbyt mała
wartość uniemożliwiłaby proces powstawania m.in. gwiazd, galaktyk i planet. Poprzez to życie nie miałoby
gdzie się wykształcić.
Nie wiadomo w jaki sposób o istnieniu wszechÅ›wiata decyduje parametr kosmiczny © ale prace nad
tym cały czas trwają, w końcu dowiemy się czy on tez mógłby zmienić losy Wszechświata gdyby na samym
początku był choć troszkę inny.
Bardzo trudno stwierdzić, co dziaÅ‚oby siÄ™ gdyby › miaÅ‚a innÄ… wartość. Wraz z odkryciem
  antygrawitacji  naukowcy prowadzą coraz bardziej ożywioną dyskusję odnośnie ekspansji Wszechświata.
Kwestia czy wszechświat rozrasta się coraz szybciej, czy coraz wolniej ciągle pozostaje nierozstrzygnięta.
Wiadomo jednak że `lambda, pełni bardzo istotną rolę we Wszechświecie i wraz z upływem czasu jej znaczenie
będzie rosło.
Pierwotne zaburzenia  Q  jest najmniejszą z omawianych wartości, więc teoretycznie nie powinna
mieć większego znaczenia dla Wszechświata, jednakże gdyby jej wartość uległa zmianie we Wszechświecie
panowałyby mniej sprzyjające powstaniu życia warunki. Naukowcy dowiedli, że gdyby wartość Q < 10-6, to nie
możliwa byłaby kondensacja gazu i Wszechświat pozostałby jednorodny bez żadnych wyraz
nych form. Z
drugiej strony jeśli wartość Q >> 10-5, to Wszechświat stałby się niezwykle chaotyczny. Wówczas
prawdopodobnie dochodziłoby bo licznego zapadania się galaktyk oraz mnożenia się czarnych dziur.
No i oczywiście o co chodzi z D czyli naszymi trzema wymiarami - Ostatnio badacze obserwują
wymiarowość z zupełnie nowego punktu widzenia. Większość badań skupia się na +1 wymiarze  czasie.
Wiadomo, że nieustannie poruszamy się ku przyszłości i pozostaje pytanie do czego to nas zaprowadzi. A gdyby
świat składał się tylko z dwóch lub aż czterech zwykłych wymiarów, ta praca zapewne by nie powstała.
I tak oto dostaliśmy  przepis na Wszechświat , jednak nadal nie wiemy jakie zależności występują
między tymi wartościami, czy ich zmienione wartości zmieniłyby nasze życie, albo czy w ogóle byśmy powstali.
Myślę, że z czasem będziemy coraz bliżej odkrycia tej zagadki i zbliżmy się do poznania początków
wszechświata. A póki co, delektujmy się, tym że wszechświat i jego początek był dla nas łaskawy i umożliwił
nam istnienie i rozwój & .
3