احتمال وجود حیات در جهان اولیه

 زینب شاه مرادی - مرکز یادگیری تبیان
به گزارش انجمن فیزیک ایران، آبراهام لوئب، ستاره‌شناسی از دانشگاه هاروارد دریافته است که در جهان اولیه، انرژی که جهت حفظ آب به صورت مایع مورد نیاز بوده است، می‌تواند به جای ستارگان میزبان، از تابش ‌پس زمینه‌‌ی کیهانی، پس‌ تاب بیگ بنگ ( انفجار بزرگ ) ناشی شده باشد. او می‌گوید که امروز دمای تابش‌های باقیمانده حدود ۲٫۷ درجه کلوین است در حالی که حدود ۱۵ میلیون سال پس از بیگ بنگ، این تابش‌ دمای تمام جهان را در حدود ۳۰۰ درجه کلوین نگه‌داشته‌ است. او نتایج کار خود را این ماه به وبگاه پیش‌چاپ arXiv ارسال کرده است.
لوئب معتقد است که سیارات سنگی در آن زمان می‌توانستند وجود داشته باشند. در قسمت‌های قابل مشاهده‌ای از جهان که ماده در آن فوق‌العاده متراکم بوده است، ستارگان سنگین و کوتاه‌عمری شکل گرفته‌اند که به نوبه خود ماده لازم برای تشکیل سیاراتراتامین کرده اند. او بیان می‌کند که یک دوره‌ی قابل سکونت ۲ تا ۳ میلیون ساله هنگامی‌که همه‌ی سیارات سنگی قادر به حفظ آب مایع بوده‌اند، بدون توجه به فاصله‌ی آن‌ها از یک ستاره، وجود داشته است. لوئب می‌گوید: «روزی همه‌ی جهان، مهد گرمی برای پرورش حیات بوده است.»
نتایج او همچنین چالش‌هایی برای اصل انسان‌ محوری (anthropic principle) به وجود می‌آورد؛ سلسله دلایلی که به آن‌ها استناد می‌شود تا توضیح داده شود که چرا پارامترهای فیزیکی مقادیر خاص دقیقی را دارند که لازمه‌ی حیات باشد: جهان اینگونه است زیرا موجودات وجود دارند تا آن را مشاهده کنند. این اصل با نظریه‌ی چندجهانی (multiverse) سازگار است: اگر جهان‌های چندگانه، هرکدام بر پایه‌ی پارامترهای مختلفی ، وجود داشته باشند، در این صورت موجودات هوشمند نباید هنگامی که خود را در یکی از آن‌ ها می‌یابند، غافلگیر شوند که چرا پارامترهای آن برای حیات مناسب است.
در دهه‌ی ۱۹۸۰، استیون واینبرگ فیزیک‌پیشه و برنده‌ی جایزه‌ی نوبل از بحث انسان‌محوری برای محاسبه‌ی حداکثر اندازه‌ی انرژی ذاتی خلأ، که صورت نظری فضا را منبسط می کند، استفاده کرد. واینبرگ خاطرنشان می‌کند که این مقدار باید بسیار کوچک است در غیر این صورت انرژی خلا می تواند ساختارهای کیهانی را قبل از آنکه زمین، خورشید و انسان پدید آمده باشند، را از هم گسسته کند. به نظر می‌رسید که پیش‌بینی او در اواخر دهه‌ی ۱۹۹۰ مورد تایید قرار گرفت؛ زمانی که ستاره‌شناسان انرژی تاریک را کشف کردند که ظاهراً مانند نیروی خلأ به انبساط جهان شتاب می‌دهد اما با این تفاوت که مقدار آن کوچک است. بر طبق محاسبات متخصصان ذرات، انرژی تاریک باید نزدیک به ۱۲۰ مرتبه قویتر از بیشترین مقدار واینبرگ باشد. طرفداران چندجهانی این را به عنوان گواهی می‌گیرند که جهان‌های چندگانه وجود دارند که مقادیری بالاتر از مقادیر انرژی خلأ را دارا هستند.
اما زمانی را که لوئب برای دوره‌ی قابل سکونت پیشنهاد می‌کند، ماده به قدری چگال بوده است که حتی اگر انرژی خلأ یک میلیون بار هم قویتر بوده باشد، نمی‌توانسته است از تشکیل ستارگان و سیارات سنگی و ظهور حیات جلوگیری کند. بنابراین او می‌گوید که طرفداران اصل انسان‌محوری نمی‌توانند ادعا کنند که مقادیر کوچکی که اکنون مشاهده می‌شود، تنها مقادیری است که به وسیله‌ی موجودات زنده می‌توانسته است مشاهده شود.
واکنش‌های متفاوتی در مورد مطالعه‌ی لوئب وجود دارد. کریستوفر جارزینسکی، متخصص بیوفیزیک از دانشگاه مریلند متقاعد نشده است که زندگی در جهانِ به طور یکنواخت گرم، وجود داشته باشد. او اشاره می‌کند که زندگی روی زمین از نظر ترمودینامیکی نه تنها به گرمای منبع خورشید وابسته است، بلکه به تابش زمینه‌ی کیهانی سرد نیز بستگی دارد که آن یک چاه حرارتی ایجاد می‌کند. الکساندر ویلنکین ، کیهانشناسی از دانشگاه توفتز می‌گوید که چندین میلیون سال کوتاهتر از آنی است که بتواند حیات هوشمند به وجود آورد. با این حال فریمن دایسون ، فیزیک‌پیشه‌ای از مرکز مطالعات پیشرفته در پرینستون نیز معتقد است که زندگی سازگارتر از آنی است که ما فکر می‌کنیم. او می‌گوید: «هر چیزی قابل سکونت است، اگر شما به اندازه‌ی کافی باهوش باشید.»


منبع: bigbangpage