STEPHEN HAWKING "The Grand Design" (2010) / Стивен ХОКИНГ "Великий замысел": 7. THE APPARENT MIRACLE / 7. НЕСОМНЕННОЕ ЧУДО
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Два атома гелия при соединении образуют бериллий - атом, чье ядро содержит четыре протона. uraveselov 08.07.11 в 04:29 |
|
|
После того как образовался бериллий, он может, в принципе, соединится с трех ядерным гелием, формируя углерод. uraveselov 08.07.11 в 04:32 |
||
|
Но этого не происходит, потому что изотоп берилия, который образовался, почти мгновенно распадается, вновь образовывая ядро гелия. uraveselov 08.07.11 в 04:35 Но этого не происходит, потому что образовавшийся изотоп бериллия почти мгновенно распадается, возвращаясь к ядру гелия. serrrg 27.11.11 в 20:02 |
||
|
Ситуация меняется, когда звезда начинает испускать водород. uraveselov 08.07.11 в 04:37 |
||
|
Когда это происходит, ядро звезды коллапсирует, до тех пор, пока его температура не достигает примерно 100 миллионов градусов по Кельвину. uraveselov 08.07.11 в 04:39 |
||
|
При этих условиях ядра сталкиваются друг с другом так часто, что некоторые бериллиевые ядра соединяются с ядрами гелия прежде, чем они должны были распасться. uraveselov 08.07.11 в 04:43 |
||
|
Бериллий затем может соединиться с гелием, чтобы образовать изотоп углерода, который стабилен. uraveselov 08.07.11 в 04:44 |
||
|
Но этому углероду еще очень далеко до формирования сложных соединений химических компонентов, которые могли бы восхищаться бокалами из Бордо, показывать фокусы с пламенем, выходящим из пальца, или задавать вопросы о Вселенной. uraveselov 08.07.11 в 04:49 |
||
|
Для существования жизни, такой как человеческая, углерод должен быть перенесен из недр звезды в подходящую среду. uraveselov 08.07.11 в 04:52 |
||
|
Это, как мы говорили, происходит, когда звезда в конце своего жизненного цикла взрывается, превращаясь в сверхновую, испуская углерод и другие тяжелые элементы, из которых позже образуется планета. uraveselov 08.07.11 в 04:55 |
||
|
Этот процесс образования углерода называется тройным альфа-процессом, потому что "альфа-частица" - другое название для ядра изотопа гелия, участвующего в реакции, и потому что этот процесс требует, чтобы три из них (в конечном счете) соединились вместе. uraveselov 08.07.11 в 05:00 |
||
|
Обычно физики полагают, что время образования углерода с помощью тройного альфа-процесса должно быть очень маленьким. uraveselov 08.07.11 в 05:02 Обычная физика предсказывает, что скорость образования углерода при тройном альфа-процессе должна быть достаточно мала. serrrg 27.11.11 в 20:16 |
||
|
Обращая на это внимание, в 1952 году Хойл предположил, что сумма енергий ядер берили и гелия должны почти совпадать с энергией определенного квантового состояния образованного изотопа углерода, что получило название резонанса, который значительно увеличивает время ядерной реакции. uraveselov 08.07.11 в 05:09 Заметив это, в 1952 году Хойл предсказал, что сумма энергий бериллиевых и гелиевых ядер должна почти точно соответствовать энергии определенного квантового состояния образовавшегося изотопа углерода, эта ситуация, называемая резонансом, значительно увеличивает скорость ядерной реакции. serrrg 27.11.11 в 20:23 |
||
|
В то же время еще не были известны значения такой энергии, но основываясь на предположении Хойла, Уильям Фаулер из Калифорнийского технологического института искал и нашел его, подтвердив точку зрения Хойла на то, как образовываются сложные ядра. uraveselov 08.07.11 в 05:14 В то время не был известен такой энергетический уровень, но основываясь на предположении Хойла, Уильям Фаулер из Калифорнийского технологического института искал и нашел его, оказав значительную поддержку взглядам Хойла на то, как образовались сложные ядра. serrrg 27.11.11 в 20:27 |
||
|
Хойл писал: "Я не верю, что любой ученый, исследовав фактические данные, оказался бы не в состоянии сделать вывод, что законы ядерной физики были преднамеренно спланированы с учетом последствий, которые они производят внутри звезд". cosinus 08.07.11 в 18:30 |
||
|
В то время еще никто не разбирался достаточно хорошо в ядерной физике, чтобы понять ту степень прозорливости, которая привела к созданию этих точных физических законов. uraveselov 08.07.11 в 05:20 |
||
|
Но, изучая обоснованность сильного антропного принципа, в последние годы физики начали сами себе задавать вопрос: какая бы была Вселенная, если бы законы природы были другими? uraveselov 08.07.11 в 05:24 |
||
|
Сегодня мы можем создавать компьютерные модели, которые показывают нам, как скорость тройной альфа-реакции зависит от значений фундаментальных сил природы. uraveselov 08.07.11 в 05:29 |
||
|
Такие вычисления показывают, что изменение значения сильного ядерного взаимодействия на 0,5% или электрической силы на 4%, разрушит почти весь углерод и весь кислород на каждой звезде, а следовательно, и возможность жизни в том виде, которую мы имеем. uraveselov 08.07.11 в 06:08 |
||
|
Измените эти правила нашей Вселенной хоть на немного, и условия для нашего существования исчезнут! uraveselov 08.07.11 в 06:09 |
||
|
Анализируя модель вселенной, мы понимаем, когда теория физики меняется некоторым образом, можно понять эффект от изменения физических законов в методическом плане. uraveselov 08.07.11 в 06:14 Анализируя модели вселенных, которые мы генерируем, когда теории физики меняется некоторым образом, можно систематически изучить эффект от изменения физических законов. serrrg 27.11.11 в 20:57 |
||
|
Оказывается, что это не только величины сильного ядерного и электромагнитного взаимодействия, которые призваны упорядочить наше существование. uraveselov 08.07.11 в 06:18 Оказывается, что не только значения сильного ядерного и электромагнитного взаимодействий призваны для обеспечения нашего существования. serrrg 27.11.11 в 21:01 |
||
|
Большинство фундаментальных констант в нашей теории являются точно отрегулированными, в том смысле, что если бы они были изменены на на небольшое значение, Вселенная была бы совершенно другой, и во многих случаях, неприспособленной к возникновению жизни. uraveselov 08.07.11 в 06:22 |
||
|
Например, если бы другое ядерное взаимодействие - слабое взаимодействие - было бы еще слабее, в ранней Вселенной весь водород превратился бы в гелий, и следовательно, не существовало бы нормальных звезд; если бы они были намного сильнее, взрывы сверхновых не выбрасывали бы их внешние оболочки в межзвездное пространство, и следовательно, не произошло бы образования планет из тяжелых элементов, требующихся для зарождения жизни. uraveselov 08.07.11 в 06:29 |
||
|
Если бы протоны были на 0,2% тяжелее, они распались бы на нейтроны, дестабилизируя атомы. uraveselov 08.07.11 в 06:31 |
||
|
Если бы сумма масс тех типов кварков, из которых состоят протоны, была бы уменьшена на 10%, то было бы намного меньше стабильных атомных ядер, из которых мы состоим; суммарная масса кварков кажется примерно оптимизирована, для существования большого количества стабильных ядер. uraveselov 08.07.11 в 06:37 |
||
|
Если допустить, что планете необходимо несколько сотен миллионов лет находиться на стабильной орбите, чтобы развилась жизнь, то число пространственных измерений также обусловлено нашим существованием. uraveselov 08.07.11 в 06:41 |
||
|
Потому, что в соответствие с законом гравитации, только в трехмерном измерении возможны стабильные эллиптические орбиты. uraveselov 08.07.11 в 06:43 Потому что в соответствии с законами гравитации, только в трехмерном пространстве возможны стабильные эллиптические орбиты. serrrg 27.11.11 в 21:12 |
||
|
Круговые обиты возможны в других измерениях, но они, как предчувствовал Ньютон, нестабильны. uraveselov 08.07.11 в 06:45 Круговые орбиты возможны и с другим количеством измерений, но они, как опасался Ньютон, нестабильны. serrrg 27.11.11 в 21:14 |
||
|
Если в трехмерном измерении любое возмущение, такое как столкновение с другой планетой, выведет планету из круговой орбиты поведет ее по спирали либо к солнцу либо от него, и тогда мы либо сгорим, либо замерзнем. uraveselov 08.07.11 в 06:49 Но в трехмерном пространстве даже небольшое возмущение, произведенное, например, тяготением других планет, отправило бы планету прочь с ее круговой орбиты и заставило бы ее двигаться по спирали либо к солнцу, либо от него, так что мы либо сгорели бы, либо замерзли. serrrg 27.11.11 в 21:21 |
||
|
А в более чем трехмерное измерениях гравитационные силы между двумя телами будут уменьшаться более быстро, чем это происходит в трехмерном. uraveselov 08.07.11 в 06:53 А при количестве измерений, большем трёх, сила гравитации между двумя телами уменьшалась бы более стремительно, чем при трёх измерениях. serrrg 27.11.11 в 21:24 |
||
|
При трёх измерениях гравитационная сила уменьшаются до 1/4 от своего значения, если расстояние увеличивается вдвое. uraveselov 08.07.11 в 06:55 |
||
|
В четырехмерном измерение они уменьшаются до 1/8, в пятимерном - до 1/10, и т.д. uraveselov 08.07.11 в 06:57 При четырёх измерениях она уменьшалась бы до 1/8, при пяти измерениях до 1/16 и так далее. serrrg 27.11.11 в 21:27 |
+1 | |
|
В результате, в более чем трехмерное измерении солнце не могло бы существовать в стабильном состоянии, со своим внутренним давлением, связанным силой гравитации. uraveselov 08.07.11 в 07:02 В результате, при более чем трех измерениях солнце не могло бы существовать в стабильном состоянии со своим внутренним давлением, уравновешенным силой гравитации. serrrg 27.11.11 в 21:29 |
||
|
Оно либо разорвалось на куски или сжалось в черную дыру, что повлекло бы к нашй гибели. uraveselov 08.07.11 в 07:07 Оно разорвалось бы на куски или сжалось бы в черную дыру, что в любом случае испортило бы ваш день. serrrg 27.11.11 в 21:32 |
||
|
Применительно к атомам, электронные силы вели бы себя точно также, как и гравитационные. uraveselov 08.07.11 в 07:08 На атомном уровне электрические силы вели бы себя точно так же, как и гравитационные. serrrg 27.11.11 в 21:33 |
||
|
Это означает, что электроны в атомах будут либо удаляться от ядра, либо приближаться к нему. uraveselov 08.07.11 в 07:09 Это означает, что электроны покидали бы атомы или приближались бы по спирали к ядру. serrrg 27.11.11 в 21:35 |
||
|
В любом случае, атомы не были бы такими, какими мы их знаем. uraveselov 08.07.11 в 07:10 |
||
|
Вероятность появления сложной структуры, способной поддерживать разумных наблюдателей, кажется очень незначительной. uraveselov 08.07.11 в 07:13 |
||
|
Законы природы формируют систему, которая невероятно точно отрегулирована, и допускаются только самые незначительные изменения в физических законах, которые не повлекут за собой разрушение возможности развития жизни, какую мы имеем. uraveselov 08.07.11 в 07:44 |
||
|
Не было бы ряда первоначальных совпадений в точных деталях физических законов, не было бы и человечества или похожих форм жизни. uraveselov 08.07.11 в 07:49 |
||
|
Большинство впечатляющих выверенных совпадений включены в так называемую космологическую константу уравнения общей теории относительности Эйнштейна. uraveselov 08.07.11 в 07:51 |
||
|
Как мы говорили, в 1915 году, когда Эйнштейн формулировал теорию, он считал, что Вселенная статична, т.е. не расширяющаяся и не сжимающаяся. uraveselov 08.07.11 в 07:54 |
||
|
Так как любая материя притягивает другую материю, он включил в свою теорию новую антигравитационную силу, чтобы запретить Вселенной коллапсировать самой в себя. uraveselov 08.07.11 в 07:57 |
||
|
Эта сила, отличная от других сил, не была получена из каких-либо частных источников, но была встроена именно в систему пространства-времени. uraveselov 08.07.11 в 08:00 |
||
|
Космологическая постоянная указывает на величину этой силы. uraveselov 08.07.11 в 08:01 |
||
|
Но когда было открыто, что Вселенная не статична, Эйнштейн исключил космологическую константу из своей теории и назвал ее величайшей своей ошибкой. uraveselov 08.07.11 в 08:03 |
||
|
Но в 1998 году наблюдение за очень далекими сверхновыми показало, что Вселенная расширяется с ускорением, которое невозможно без некоторого рода отталкивающей силы, действующей сквозь пространство. uraveselov 08.07.11 в 08:07 |
||
|
Космологическа константа получила второе рождение. uraveselov 08.07.11 в 08:08 |
||
|
Как мы теперь знаем, ее значение отлично от нуля, и остается вопрос, почему она имеет такое значение, какое она имеет. uraveselov 08.07.11 в 08:09 |
