21.6 – Baggrund: Vores eget univers, skal understøtte liv

Hvis evig inflation beskriver vores univers, så er det muligt (og moderne partikelteorier foreslår det faktisk), at hver boble kunne have forskellige værdier af fysikkens fundamentale konstanter. I nogle bobleuniverser, kan for eksempel styrken af den atomare kræft være større, den elektriske ladning kunne være mindre, og gravitationskonstanten G, kunne være meget mindre end i andre bobleuniverser. Betyder det, at Jorden er heldig eller uheldig ved at opholde sig i dette bestemte bobleunivers, med de fysiske konstanter der er blevet målt?

For at besvare dette spørgsmål, bruger videnskaben undertiden det antropiske princip, som siger, at dette univers (eller denne boble i universet) skal have fysiske egenskaber, der giver mulighed for udviklingen af intelligent liv. Da mennesket eksisterer, og (formodentlig) er intelligente og kan observere det omgivende univers, skal dette univers have de egenskaber, der ville give det intelligente liv, muligheden for at udvikle sig. Det vil sige, dette univers skal have haft de rigtige fysiske egenskaber og have eksisteret længe nok til, at atomer, stjerner, galakser, planeter og liv skal have kunnet blive dannet.

I tilfælde af at et multivers, der indeholder bobler med forskellige fysiske konstanter i hvert af dem, giver det antropiske princip oplysninger om værdierne af de fysiske konstanter. Tænk på et par eksempler. I et bobleunivers, hvor gravitationskonstanten G var meget større, end G målt i vores univers, ville stjerneudviklingen ske meget hurtigere, og der ville ikke være tid nok til, at intelligent liv kunne nå at udvikle sig på en planet, før stjernen brændte ud. Tilsvarende, tilvejebringer det antropiske princip et relativt snævert område, for styrken af den stærke kernekraft som holder atomkernerne sammen. Hvis den kraft var meget svagere end hvad fysikerne måler, ville kerner (som er positivt ladede) ikke kunne overvinde deres elektriske frastødning, til at smelte sammen. Uden nuklear fusion, ville stjerner ikke kunne skinne, tunge grundstoffer ville ikke kunne blive dannet, og planeter og liv ville ikke kunne udvikle sig. Alternativt, hvis kernekraften var stærkere, ville det være lettere for to protoner at smelte sammen i det tidlige univers, således at universet ville forbruge alt sin hydrogen, og dermed udelukke dannelsen af vandmolekyler og de organiske molekyler der er nødvendige for livet som vi kender det.

Som et andet eksempel på det antropiske princip anvendt til multiverser, tænk på den kosmologiske konstant ΩΛ. Hvis ΩΛ var 20 gange større end det som i øjeblikket observeres, ville universet være begyndt med at accelerere meget tidligere, og galakser ville ikke have haft tid til at danne sig. Uden galakser, ville der være en lille stjernedannelse, og klippeplaneter og liv ville ikke have kunnet udvikle sig. Alternativt, hvis den kosmologiske konstant havde været negativ, ville hele dette bobleunivers, have nået en maksimalstørrelse og begyndt at kollapse, selv inden galakser og stjerner kunnet have udviklet sig. Et univers, med en mellemliggende værdi, ville kun kunne vare et par milliarder år – tilstrækkelig tid til at danne stjerner og galakser, men måske ikke tid nok til, at tilstrækkelige mængder af tunge grundstoffer kunne dannes, eller til at liv kunne nå at udvikle sig til intelligens. Som disse eksempler illustrerer, skal den kosmologiske konstant være inden for et bestemt område, for at muliggøre intelligent liv, som det der eksisterer på Jorden, kan nå at udvikle sig.

Fysikken i det meget tidlige univers, sætter scenen for hvad der kommer som det næste: strukturdannelsen. I det næste kapitel vil vi se på, hvordan universet udviklede sig fra dets glatte begyndelse, til en struktur der er fyldt med galakser, stjerner og planeter.

Næste afsnit →