Фундаментальные мировые константы и их значение

Необходимо отметить еще одну безразмерную физическую константу, определяющую  размерность физического пространства, которую обозначим через N. Для нас является привычным то, что физические события разыгрываются в трехмерном пространстве, то есть N = 3, хотя развитие физики неоднократно приводило к появлению понятий, не укладывающихся в здравый смысл, но отображающих реальные процессы, существующие в природе.

Таким образом, классические размерные фундаментальные постоянные играют определяющую роль в структуре соответствующих физических теорий. Из них формируются фундаментальные безразмерные постоянные единой теории взаимодействий ,  ,  и . Эти и некоторые другие константы, а также размерность пространства N определяют структуру Вселенной и ее свойства.

Но откуда взялись  сами эти константы, вернее, их конкретные значения? Поскольку критерии выбора для них в реализованной Вселенной  совершенно не ясны, то по-научному следовало  бы предположить, что они случайны. Кроме того, возник вопрос, а являются ли они на самом деле постоянными? Не могут ли они меняться от места к месту или со временем? И тут при анализе оказалось, что весь комплекс условий, при которых возможно существование жизни на Земле, очень остро и негативно реагирует на любые предполагаемые изменения любой из этих констант. Даже небольшие вариации их величин привели бы к структуре Вселенной, совершенно отличной от наблюдаемой; в ней не могли бы существовать ни ядра, ни атомы, ни звезды, ни галактики, ни, следовательно, люди, эту Вселенную наблюдающие.

Например, константа  сильного взаимодействия обеспечивает протекание ядерного синтеза в недрах звезд с образованием углерода и  кислорода, которые поставляются в  космос при взрыве сверхновых звезд  и служат в дальнейшем материалом для формирования планетных систем вокруг звезд второго поколения типа Солнца. Даже небольшого отклонения значения этой константы от нынешнего было бы достаточно, чтобы жизнь на Земле оказалась невозможной.

После такого открытия ученые уже не могли не приступить к поискам глобального объясняющего принципа. Возобновились догадки о том, что Вселенной, возможно, руководит какой-то разум. Например, Ф. Хойл заявил: “Здравая интерпретация фактов дает возможность предположить, что в физике, а также химии и биологии экспериментировал сверхинтеллект, и что в природе нет слепых сил, заслуживающих внимания”. А Дж.Лесли писал, что для того, чтобы жизнь в нашей Вселенной могла “балансировать на лезвии бритвы” нужна меткость эксперта”. Одним словом, в науке наметилось возрождение интереса к духовным ценностям!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Значение  фундаментальных мировых констант

Комплекс условий, при  которых возможно существование  жизни на Земле, очень остро и  негативно реагирует на любые  предполагаемые изменения любой  из этих констант. Даже небольшие вариации их величин привели бы к структуре Вселенной, совершенно отличной от наблюдаемой; в ней не могли бы существовать ни ядра, ни атомы, ни звезды, ни галактики, ни, следовательно, люди, эту Вселенную наблюдающие.

• Если бы число пространственных и временных измерений было иным, то траектории движения планет и электронов стали бы неустойчивыми, а скорость распространения электромагнитных волн изменилась бы. 

• Если бы плотность  темной энергии приняла другое значение, то Вселенная начала бы чересчур быстро расширяться или сжиматься. В таком случае не успели бы образоваться галактики и звезды. 

• Если бы после  Большого Взрыва энтропия не была так  мала, то наша Вселенная давно пребывала  бы в термодинамическом равновесии и в ней не возникли бы никакие сложные структуры. 

• Если бы флуктуации плотности: первородного газа через 380 тысяч лет после Большого Взрыва встречались в десятки раз реже или чаще, то температура галактик оказалась бы слишком высока и соответственно высока была бы плотность звезд. А потому планеты не удержались бы на своих орбитах, испытывая мощное притяжение светил. 

• Если бы сильное  взаимодействие, скрепляющее атомные  ядра, было на несколько процентов  слабее или сильнее, то процесс термоядерной реакции в недрах звезд прекратился бы и не произошел синтез тяжелых элементов, не образовался углерод — основа всей известной нам жизни, а, возможно, не возникло вообще никаких звезд. 

• Если бы слабое взаимодействие было несколько сильнее  или слабее, то почти весь водород вскоре после Большого Взрыва превратился бы в гелий, перестали взрываться сверхновые звезды, а ведь благодаря этим взрывам происходит синтез тяжелых элементов — основного сырья для новых звезд и планет. 

• Если бы электромагнитное взаимодействие, удерживающее, в частности, электроны возле атомных ядер, было в десятки раз сильнее, то атомы утратили бы стабильность, перестали бы существовать макроскопические тела, а химические реакции, обуславливающие зарождение жизни земного типа и ее эволюцию, протекали бы слишком медленно. 

• Если бы сила гравитации была несколько сильнее  или слабее, то Вселенная давно  пережила бы коллапс или настолько  быстро расширилась, что такие звезды, как Солнце, просто не успели бы зародиться или срок их жизни не превысил бы миллиона лет. 

• Если бы электроны  не были гораздо легче протонов, то не образовались бы твердые тела и не могли протекать большинство  химических реакций, лежащих в основе жизненных процессов. 

• Если бы атомы  были крупнее и массивнее, то они  утратили бы стабильность. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В нашей Вселенной  произошла довольно-таки точная подгонка числовых значений фундаментальных  констант, необходимых для существования  ее основных структурных элементов: ядер, атомов, звезд и галактик. Их устойчивость создает условия для формирования более сложных неорганических и органических структур, а в конечном счете и жизни. Сущность антропного космологического принципа состоит в том, что жизнь является неотъемлемой частью Вселенной, естественным следствием ее эволюции. Из-за того, что в очень ранней Вселенной реализовались величины и условия, приведшие к вполне конкретным значениям современных фундаментальных физических постоянных, характеризующих физические взаимодействия, стало возможно наличие известной нам Вселенной, и мы имеем возможность познавать именно ее. При этом возникает довольно интересный и сложный со всех точек зрения вопрос о причинах существования такой начальной подгонки значений фундаментальных постоянных. Будем надеяться на то, что ближайшее будущее науки даст ответ на этот вопрос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

          1. Линде А.Д. Раздувающаяся Вселенная // Успехи физ. наук. 1984. Т. 144, вып. 2.

2. Спиридонов О.П. Фундаментальные  физические постоянные. М.: Высш. шк., 1991. 236 с.

3. "Знание-Сила", №3/2003

4. Розенталь И.Л. Физические  закономерности и числовые значения фундаментальных констант / Успехи физ. наук. 1980. Т. 131, вып. 2.

5. Сутт Т.Я. Идея  глобального эволюционизма и принцип антропности. М., 1986.Рецензент статьи В.М. Липунов 
             6.   Н.Ф. Санько Учебного словаря «Вселенная и человек» 218 с