Universums finjustering

Människan har i alla tider förundrats över hur fantastiskt vår värld är utformad. När människan skådat upp mot stjärnorna eller studerat naturen har hon slagits av den skönhet och ordning som finns där. Människan har också alltid ställt frågan varför hon finns här och vem som frambringat vår värld. Stora tänkare och filosofer som t. ex. Platon och Aristoteles, menade att Gud måste vara orsaken till denna ordning. I boken Metafysiken argumenterar Aristoteles att det måste finnas en första orsak till allt. Denna första orsak, som Aristoteles kallar Gud, måste vara en levande, intelligent, immateriell, evig och god varelse som är källan till ordningen i kosmos. Människan har således ända sedan antiken dragit slutsatsen att det måste finnas en upphovsman och designer bakom vår värld.

Dessa frågor aktualiseras idag inom vetenskapen på grund av nya häpnadsväckande upptäckter. Inom fysiken och kosmologin har de senaste 50 årens upptäckter visat att de initiala förhållandena vid universums födelse, vid själva Big Bang, måste varit extremt finkänsligt och komplext finjusterade för att frambringa ett livsbejakande universum.  Justeras något av dessa parametrar eller villkor med minsta möjliga marginal så förintas förutsättningarna för ett universum där liv kan existera. Universums fundamentala krafter är så enormt finjusterade att många forskare anser att detta kräver sin förklaring.

Finjusteringen skall inte förväxlas med möjligheten att liv ska uppstå i universum (livets uppkomst) som är en helt separat fråga. Finjusteringen handlar om förutsättningarna för att ett livsbejakande universum ska uppstå, istället för ett universum där liv inte kan existera. Och med liv menar vi inte bara nuvarande livsformer. Begreppet liv inom vetenskapen har en mycket mer vid betydelse och avser organismer som kan ta in föda, extrahera energi från födan, växa, anpassa sig till miljön och reproducera sig.

Två typer av finjustering
Forskarna har upptäckt två typer av finjustering, nämligen naturkonstanter och godtyckliga fysiska kvantiteter.

A. Naturkonstanter
Vad är naturkonstanter? När fysiska naturlagar uttrycks i matematiska formler finner man i dem vissa symboler som står för fasta värden. Exempel på sådana är gravitationskonstanten, den elektromagnetiska kraftkonstanten och den svaga kärnkraften. Dessa fasta värden kallas för konstanter. Dessa fasta värden är inte bestämda av naturlagarna. Det skulle kunna finnas andra universum som styrdes av samma naturlagar men med helt andra värden på dessa konstanter. Beroende på vilka värden dessa naturkonstanter har, kommer universum se väldigt annorlunda ut.

 B. Godtyckliga fysiska kvantiteter
Förutom ovan nämnda naturkonstanter, finns det även godtyckliga kvantiteter som naturlagarna har verkat utifrån vid Big Bang. Dessa godtyckliga kvantiteter är helt oberoende av naturlagarna. Exempel på en sådan kvantitet är mängden av termodynamisk oordning (entropi) i det tidiga universum. Mängden entropi vid Big Bang är ett initialt villkor som sedan naturlagarna verkar utifrån och påverkar hur universum utvecklas vidare från det ögonblicket. Om den initiala kvantiteten entropi förändras skulle universum se helt annorlunda ut.


Exempel på finjustering
Enligt fysikern Paul Davis skulle en förändring i antingen den svaga kärnkraften (kraft som verkar inne i atomkärnan)  eller den kosmologiska konstanten (driver universums expansionstakt) med så lite som 1/10100 orsakat ett universum där liv inte kan existera. Om förhållandet mellan den starka kärnkraften (håller samman atomkärnan) och den elektromagnetiska kraften hade varit 1/1016 annorlunda, skulle inga stjärnor ha kunnat bildas. På samma sätt måste förhållandet mellan den elektromagnetiska kraftkonstanten och gravitationskonstanten var lika väl avvägt. Om man skulle öka dem med 1/1040 skulle bara små stjärnor existera. Skulle man minska dem med lika mycket skulle bara stora stjärnor finnas. Men för att liv ska kunna finnas i universum måste både stora och små stjärnor finnas. De stora stjärnorna producerar grundämnen i sina termonukleära ugnar och det är bara de små stjärnorna som brinner tillräckligt längre för att upprätthålla liv på en planet.

Tittar man på förhållandet precis vid universums födelse så möter man samma finkänsliga justering. Observationer indikerar att 10-43 sekunder efter Big Bang så expanderade universum  med en makalös hastighet som balanserade på en otroligt skör tråd mellan en kollaps och en evig expansion. Stephen Hawking uppskattar att om hastigheten på universums expansion vid den här tidpunkten varit mindre än en del av etthundratusen miljoner miljoner (1017) skulle universum ha kollapsat för länge sedan. Om hastigheten på expansionen istället varit högre i motsvarande grad så skulle expansionen varit så snabb att universum istället blivit helt tom eftersom inga galaxer kunnat bildas. I inget av fallen skulle universum kunnat hysa liv.

Roger Penrose, från Oxfords universitet, har räknat på vad oddsen är för att exakt rätt mängd entropi ska finnas vid universums födelseögonblick för att skapa ett livsbejakande universum. Han beräkning visar att chansen för detta är en på 1010(123). Det är ett tal som är helt absurt att ta till sig.

Talen i exemplen ovan är uttryckta som tiopotenser och ganska svåra att förhålla sig till. Hur mycket är t ex 1017? För att du ska ha lite att relatera till kan nämnas att antalet sekunder som förflutit sedan universums födelse uppgår till 1017 (1 00 000 000 000 000 000).  Antalet subatomära partiklar i vårt kända universum uppgår till ca 1080.

Den brittiske astronomen och matematikern Fred Hoyle har med anledning av de många exemplen på finjustering sagt ”En förnuftig förklaring av dessa fakta föreslår att ett superintellekt har mixtrat med såväl fysiken som kemin och biologin, och att det inte finns några blinda krafter i naturen att tala om.”. Även fysikern Paul Davis uttrycker samma tankar ”Jag kan omöjligen frigöra mig från intrycket att alltsammans är planerat”.

När forskare talar om vårt fininställda universum så är de i allmänhet refererande till den extraordinära balansen av de fundamentala lagarna och parametrarna inom fysiken samt de inledande egenskaperna i universum. Vår hjärna kan inte begripa precisionen av några av dessa, resultatet är ett universum som har precis de rätta förutsättningarna för att kunna upprätthålla liv. Sammanträffandet är helt enkelt för fantastiskt för att vara resultatet av tillfällighet.
Robin Collins

I nästa blogginlägg tar jag upp den uppenbara frågan efter att ha konfronterats med dessa data: Vad är den bästa förklaringen till universums finjustering?

Se andra relaterade inlägg;
Allt som börjar existera har en orsak, även universum
Historien om argument för design
Big Bang – ett bevis för Guds existens? 

Annonser

Taggar:, , , ,

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: