Vi er så heldige, at vi lever i et univers, som er som skabt for os
Vores viden om universet har stadig huller. For at få svar på nogle af spørgsmålene må vi hinsides den fysik, vi kender, og skabe nye indsigter i rummets og tidens natur. Det er naturligt at spørge: Hvad hvis nu?

Mens livets oprindelse på Jorden forbliver et mysterium, er der større spørgsmål, der kræver svar. Navnlig: Hvorfor tillader fysikkens love, at der overhovedet er liv? (Foto: NASA)

 

For et menneske forekommer universet som et meget barskt og ugæstfrit sted. I det lufttomme verdensrum ville man hurtigt blive kvalt, mens man på overfladen af en stjerne ville blive brændt ihjel.

Så vidt vi ved, er alt liv begrænset til den flig af en atmosfære, der omslutter den klippefyldte planet, vi bor på.

Mens livets oprindelse på Jorden forbliver et mysterium, er der større spørgsmål, der kræver svar. Navnlig: Hvorfor tillader fysikkens love, at der overhovedet er liv?

Lige et øjeblik, fysikkens love? De er da en universel selvfølgelighed, og livet sker da bare?

Mange ubesvarede spørgsmål

Men husk på, at universet er opbygget af fundamentale enheder, partikler og kræfter, som danner grundlag for alt omkring os. Og vi ved simpelthen ikke, hvorfor de har de egenskaber, som de har.

Vi har mange observatoriske informationer om vores univers, for eksempel er elektroner den letteste elementarpartikel og vejer næsten intet, mens visse af deres kvark-slægtninge kan være flere tusinde gange tungere.

Og tyngdekraften er utrolig svag i forhold til de enorme kræfter, der holder en atomkerne sammen.

Hvorfor er vores univers sådan opbygget? Vi ved det simpelthen ikke.

Men hvad hvis nu ...?

Det betyder, at vi kan stille 'hvad hvis nu ...?'-spørgsmål.

Hvad hvis nu elektronen var tung, og kvarkerne var flygtige? Hvad hvis nu elektromagnetismen var stærkere end kernekræfterne? Hvordan ville universet så være?

Tag for eksempel kulstof. I tunge stjerner bliver temperaturen høj nok til, at helium kan omdannes til kulstof i kerneprocesser, og det er også et element, som er livsvigtigt for os på Jorden.

Ifølge de første beregninger dannede stjernerne ikke kulstof særligt effektivt.

opdagede den britiske astronom Fred Hoyle, at kulstofkernen havde en helt særlig egenskab, den såkaldte kernemagnetiske resonans, som øgede effektiviteten.

Små ændringer ville blotte universet for kulstof

Hvis den kernemagnetiske resonans var bare den mindste smule anderledes, ville denne egenskab forsvinde, og hele universet ville være relativt blottet for kulstof og derigennem liv.

Fakta

Strengteorien er en teoretisk model, der forsøger at forklare alle fundamentale kræfter, inklusive tyngdekraften. Men de matematiske beregninger kan ikke nøjes med de tre rumlige dimensioner samt tiden, som vi kender. Modellen kræver yderligere ni dimensioner, hvor kræfter med stor energi frembringer 'super-strenge', som er usynlige. M-teori er en matematisk struktur i teoretisk fysik, der blev opdaget i 1995 og siden intenst udforsket. M-teorien synes at repræsentere et gennembrud i forståelsen af strengteorier. Tilsyneladende er forskellige strengteorier blot forskellige grænsetilfælde af M-teorien. Man synes hermed tættere på målet, som er en forenet teori for naturlove, elementarpartikler, sorte huller og kvantegravitation. Ingen ved rigtigt, hvad M står for. Hvor konventionel strengteori har ti dimensioner for rum og tid, har M-teori elleve. De fleste af disse dimensioner er sammenkrøllet, så vi kun opfatter tre rumlige og en tidslig dimension i dagligdagen. M-teori tillader mange forskellige universer at eksistere med forskellige fysiske værdier. Kilde: Den Store Danske

Det er dog ikke enden på historien.

Når først der er dannet kulstof, kan det omdannes til tungere elementer, blandt andet ilt. Det viser sig, at ilt, på grund af de meget stærke kerneprocesser i stjernernes indre, mangler den særlige kernemagnetiske resonans-egenskab, som øgede effektiviteten ved dannelsen af kulstof.

Det forhindrer, at alt kulstof bliver opbrugt. Kræfternes helt specielle styrke har resulteret i, at universet er en næsten ligelig blanding af kulstof og ilt, og det er en bonus for liv på Jorden.

Universets død

Dette er bare et enkelt eksempel. Vi kan lege 'hvad hvis nu?'-legen med alle universets fundamentale egenskaber. Ved hver eneste ændring kan vi spørge, »hvordan vil universet nu være?«

Svarene er temmelig nøgterne. Hvis der afviges bare en smule fra de behagelige tilstande, vi kender i vores univers, fører det typisk til et goldt, sterilt kosmos.

Det er et halvtrist og karakterløst univers uden den kompleksitet, der kræves for at gemme og behandle de mekanismer, der er afgørende for liv.

Eller et univers der udvider sig så hurtigt, at materie ikke kan nå at komprimeres og danne stjerner, galakser og planeter.

Eller et univers som falder sammen igen få øjeblikke efter, at det er dannet. Komplekst liv ville være en umulighed!

Hvorfor er universet så forudsigeligt og forståeligt?

Spørgsmålene ender ikke her.

I vores univers lever vi behageligt med en særlig blanding af rum og tid og en tilsyneladende forståelse af de matematiske rammer, der understøtter videnskaben, som vi kender den.

Hvorfor er universet så forudsigeligt og forståeligt? Ville vi være i stand til at stille spørgsmål, hvis det ikke var?

Vores univers synes at balancere på en knivsæg af stabilitet. Men hvorfor?

M-teori er svaret på alt

For nogle kan videnskaben simpelthen ordne det hele.

Hvis vi opdagede 'Teorien for alting' og forenede kvantemekanismer med Einsteins almene relativitetsteori, ville alle de fundamentale enheders relative masser og kræfter være fuldstændigt definerede, og der ville ikke være nogen mysterier tilbage.

Så vidt vi ved, er alt liv begrænset til den flig af en atmosfære, der omslutter den klippefyldte planet, vi bor på. (Foto: NASA)

For andre er dette blot ønsketænkning.

Nogle søger trøst i en skaber, et almægtigt væsen som fintunede universets egenskaber, så vi kunne leve der. Men overførslen fra det videnskablige til det overnaturlige falder ikke i god jord hos alle.

Der findes endnu en mulighed, der er styret af de grumsede og forvirrede funderinger i videnskabens yderste grænseland.

M-teorien, en afart af strengteorien, superstrengteori (eller hvad det nu vil udvikle sig til) foreslår, at universets fundamentale egenskaber ikke er unikke, men opstået ved et kosmisk lykketræf da universet opstod.

 

Vi er ikke det eneste univers

Det giver os en mulig forklaring på vores nuværende univers' tilsyneladende særlige egenskaber.

Vi er ikke det eneste univers, bare et af næsten uendeligt mange andre universer der hver har deres egne særlige fysiske egenskaber, love og partikler, levetider og slutteligt matematiske understøtninger.

Som vi har set, er de fleste andre universer døde og golde.

Den eneste årsag til, at vi overhovedet er i stand til at formulere spørgsmålet, 'hvorfor er vi her?', er, at vi tilfældigvis befinder os i et univers, der virker befordrende på vores eksistens.

I et hvilket som helst andet univers ville vi ikke kunne undre os over vores egen eksistens, da vi simpelthen ikke ville være til.

Hvis det er korrekt, at der findes flere universer, er vi nødt til at acceptere, at universets fundamentale egenskaber i sidste ende er et rent og skært lykketræf ved det kosmiske lykkehjul, som vi lader til at have vundet.

Derfor er vi heldige, at vi lever i netop dette univers.

Geraint Lewis modtager støtte fra Australian Research Council. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

Oversat af Stephanie Lammers-Clark

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud