هل سيطر العقل الفائق على فيزياء كوننا؟

في هذا الجزء الثاني من مؤتمر في مؤتمر دالاس في العلم والإيمان (2021) ، فيلسوف ستيف ماير يناقش طرق عالم الفلك الرائد فريد هويل (1915-2001) التعامل مع حقيقة أن يبدو الكون قرص لأجل الحياة. هويل مقتبس على نطاق واسع كان التعليق على الموضوع “يشير تفسير الفطرة السليمة للحقائق إلى أن العقل الفائق قد سخر من الفيزياء ، وكذلك الكيمياء والبيولوجيا ، وأنه لا توجد قوى عمياء جديرة باستحضارها في الطبيعة.” لقد كانت فكرة مزعجة لهويل ، الذي كان ملحدًا معروفًا ، وكان يبحث بالتأكيد عن طرق للتغلب عليها. كيف خرج؟

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

ستيفن سي ماير: الآن ، اكتشف السير فريد هويل ، عالم الفلك والفيزياء الفلكية البريطاني-الأسترالي ، بعضًا من 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 الوضع 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 شكل. وقد صدمه لغز كبير ، وهو لماذا يوجد الكثير من الكربون في الكون؟ لقد أدرك أن الكربون مهم للغاية ، لأن الكربون يشكل جزيئات شبيهة بسلسلة طويلة ضرورية لوجود كل الحياة. بدون الكربون ، لا توجد إمكانية للحياة.

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

بدأ التفكير 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 الطريقة لبناء أثقل العناصر هي إضافة ما يسمونه نيوكليونات – نيوترونات أو بروتونات – نواة واحدة في كل مرة.

لذلك إذا كان هناك ملف الهيليوم في الذرة ، لديك نيوترونان وبروتونان. للوصول إلى الكربون ، الذي يحتوي على ستة نيوترونات وستة بروتونات ، الفكرة [was] ستضيف نيوترونًا واحدًا إلى بروتون واحدًا في كل مرة وتتراكم تدريجياً عنصرًا كيميائيًا أثقل. المشكلة هي أن هناك شيئًا ما يسمى 5 شق نيكلون ، وهي مجرد طريقة للقول أنه عند إضافة نواة إلى ذرة الهيليوم – سواء كان بروتونًا أو نيوترونًا – فإن الذرة غير مستقرة. لها عمر نصف صغير للغاية.

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

كانت هناك نظرية أخرى مفادها أنه ربما اصطدمت ثلاثة جزيئات هيليوم في نفس الوقت لتكوين الكربون [molecule]. للهيليوم وزن ذري أربعة. وإذا كان لديك ثلاثة ، تحصل على 12 ؛ سيكون ذلك ستة نيوترونات ، وستة بروتونات – سيكون من الجيد أن تذهب. لكن احتمالات اصطدام ثلاث ذرات هيليوم في نفس الوقت كانت ، مرة أخرى ، منخفضة للغاية.

لذلك كان هويل وعلماء آخرون في حيرة من أمرهم: “كيف يمكننا صنع الكربون؟ وكيف نفسر الوفرة الهائلة للكربون في الكون والتي تجعل الحياة ممكنة؟ »

الآن ما انتهى به الأمر هو أن الهيليوم يتحد مع عنصر أثقل معروف باسم البريليومالذي يبلغ وزنه الذري ثمانية. وكان ذلك ممكنًا لأنه كان بإمكانك الحصول على اثنين من الهيليوم لتكوين البريليوم ، ثم يمكن أن يتشكل البريليوم والهيليوم ثم تحصل على الكربون.

ولكن كانت هناك مشكلة في ذلك أيضًا. عندما يتحد البريليوم 8 والهيليوم 4 ، ينتج جزيء كربون بمستوى طاقة فوق الكربون القياسي ، الكربون الذي نراه من حولنا. في الواقع ، كان لها معنى محدد للغاية مستوى الرنين من 7.65 إم إي في (ميجا الكترون فولت). لقد كانت صحيحة هذه أكثر نشاطا من الكربون العادي. لذلك أمر هويل صديقًا من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، وهو فيزيائي اسمه ويلي فاولر وسأله عما إذا كان سيجري بعض التجارب لمعرفة ما إذا كان هناك ملف [natural] شكل من الكربون يحتوي على هذا المستوى الأعلى من الرنين.

اكتشف أن هناك. ولكن بعد ذلك ، عندما بدأ هويل يفكر في هذا ، أدرك أن الكثير من الأشياء يجب أن تكون بالضبط داخل النجوم لإنتاج الكربون بهذا الرنين. على وجه الخصوص ، لكي يتحد البريليوم والهيليوم ، يجب أن يصلوا إلى سرعات عالية بما يكفي للتغلب على قوىهم الكهرومغناطيسية التنافر. لكن يجب أن تكون النجوم ساخنة بدرجة كافية لتوليد هذه السرعات الحرجة. لكن هذا لن يحدث إلا إذا كانت قوة الجاذبية التي تسحب الذرات معًا – وتتغلب على هذه القوى الكهرومغناطيسية – صحيحة أثناء عملية التوليف النووي النجمي. إذا كان سحب الجاذبية ضعيفًا جدًا داخل النجوم ، فلن ترتفع درجة الحرارة بما يكفي لتتحد الذرات لتحقيق هذا المستوى العالي من الطاقة. ولكن إذا كانت قوة الجاذبية قوية جدًا ، فسيحدث التخليق النووي بسرعة كبيرة وستحترق النجوم بسرعة كبيرة. ولن يكون لدينا أبدًا أنظمة كوكبية مستقرة يمكن أن تعيش فيها.

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

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

1. قوة الجاذبية (ما علماء الفيزياء [call] ثابت القوة) الذي يحدد قوة الجاذبية الدقيقة يجب أن يكون صحيحًا. إذا كانت أكبر ، فستكون النجوم شديدة الحرارة وستحترق بسرعة كبيرة وبشكل غير متساوٍ. إذا كانت قوة الجاذبية الثابتة وقوة الجاذبية أصغر ، فستظل النجوم باردة جدًا بحيث لا يشتعل الاندماج النووي أبدًا. وبالتالي لن يكون هناك أي إنتاج للعناصر الثقيلة.

2. ثابت القوة الكهرومغناطيسية يحتاج أيضا إلى أن يكون متوازنا بدقة. إذا كانت أكبر ، فلن يحدث الترابط الكيميائي وستكون العناصر الأكبر من البورون 1 غير مستقرة للغاية بالنسبة للانشطار. إذا كان أصغر ، فلن يكون كافيًا لإنتاج رابطة كيميائية. و هكذا.

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 تكون هناك إمكانية لتكوين عناصر مستقرة. ستكون كيمياء الحياة الأساسية مستحيلة ولن يكون لدينا كون يدعم الحياة.

5. وفوق كل هذا ، اتضح أن الوحدات الأساسية للمادة ، وهي الكواركات ، التي تتكون منها البروتونات والنيوترونات ، يجب أن يكون لها كتل دقيقة جدًا حتى تحدث التفاعلات النووية الصحيحة وتنتج العناصر الصحيحة. ، مثل الكربون والأكسجين الضروريين لكون يدعم الحياة. وفي حالة كتلة الكواركات ، توجد كواركات علوية وسفلية. يجب استيفاء تسع مجموعات متميزة من المعايير في وقت واحد لجعل الكيمياء الأساسية للحياة ممكنة.

عندما بدأ هويل يفكر في كل هذا ، خطر له أننا نعيش في نوع من الكون المعتدل ، حيث كل شيء على ما يرام. لم تكن القوات قوية جدا ولا ضعيفة جدا. لم تكن الجماهير كبيرة جدًا ولا صغيرة جدًا. وبدأ يعيد التفكير في نظرته المادية الملحدة القوية …

التالي: ما مدى صقل بدايات كوننا؟ يتم الخلط بين العقل.

–

هذا 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؟

يمكنك أيضًا قراءة: يتم تنظيم الحياة بشكل رائع هذا مخيف. يعتقد عالم الرياضيات الذي يستخدم طرقًا إحصائية لنمذجة الضبط الدقيق للآلات والأنظمة الجزيئية في الخلايا أن … كل خلية تشبه مدينة لا يمكن أن تعمل بدون شبكة معقدة من الخدمات التي يجب أن تعمل جميعها معًا للحفاظ على الحياة.