Noe som fikk meg til å se annerledes på et glass vann

Okay, jeg må dele noe med deg som virkelig har slått meg i hele denne uken.

Forskere har avdekket en sammenheng så uventet at jeg måtte se annerledes på et glass vann. Bokstavelig talt.

Spørsmålet som holder fysikere våkne

Hvorfor eksisterer liv? Jeg mener det — hvorfor eksisterer noe i det hele tatt? Universet kunne ha utfoldet seg på utallige måter. Stjerner kunne ha dannet seg uten å produsere grunnstoffene som bygger kroppene våre. Planeter kunne ha krinset rundt i evig stillhet. Det faktum at du leser disse ordene, at noe av dette i det hele tatt er her... det er ganske mirakuløst når du virkelig tenker på det.

I tiår har forskere lurt på om det er noe spesielt med de grunnleggende reglene i universet vårt. De grunnleggende tallene som styrer alt fra hvordan atomer oppfører seg til hvordan stjerner brenner. Disse «fysiske konstantene» kunne teoretisk sett hatt hvilke som helst verdier. Så hvorfor har de akkurat de verdiene som gjør liv mulig?

Det er mysteriet Kostya Trachenko og kollegaene hans ved Queen Mary University of London har gravd i. Og det de fant er både dypt og herlig rart.

Hva i all verden er fysiske konstanter?

La meg forklare dette på en enklest mulig måte. Fysiske konstanter er universets favorittall. Det er verdiene som aldri forandrer seg, overalt i rom og tid.

Tenk på elektronets masse eller ladning. Små tall som bestemmer hvordan atomer binder seg sammen, hvordan kjemi fungerer, hvordan alt holder sammen. Eller Planck-konstanten, som styrer kvanteverdenen — det veldig lille. Disse tallene er innebygd i virkeligheten selv.

Ingen vet hvorfor akkurat disse verdiene eksisterer. De bare gjør det. Og små endringer i dem ville skapt et helt annet univers. Et som kanskje ikke kunne støtte liv i det hele tatt.

Her blir det rart: viskositet

Og her tar Trachenko sin forskning i en uventet retning. Han begynte å tenke på noe veldig hverdagslig. Hvordan væsker flyter. Du vet, som når du helle vann eller rører i honning.

Viskositet er bare hvor «tykk» en væske er. Vann helles lett. Det har lav viskositet. Honning er tykk og langsom. Den er viskøs. Enkel idé, ikke sant?

Men Trachenko lurte på: Hva om universets fysiske konstanter faktisk setter grenser for hvor tynn en væske kan være?

Og her er det fantastiske svaret: Det gjør de.

Forskningen hans fra 2020 avslørte at det finnes en grunnleggende nedre grense for hvor lav en væskes viskositet kan være. Du kan ikke lage vann uendelig tynt fordi de grunnleggende tallene som styrer virkeligheten rett og slett ikke tillater det. De samme konstantene som styrer atomisk oppførsel bestemmer også hvordan væsker strømmer.

Hvorfor dette betyr noe for livet

Her blir det virkelig interessant. Der jeg ble virkelig slått av.

Hver eneste levende celle er avhengig av væskebevegelse. Næringsstoffer må flyte inn i cellene. Avfall må flyte ut. Kjemiske reaksjoner skjer i flytende omgivelser. Selv diffusjon — måten molekyler spres gjennom væsker — avhenger av hvor lett væsker beveger seg.

Hvis viskositeten var for høy, ville alt bli tett. Næringsstoffer kunne ikke nå dit de trengte. Celler ville i prinsippet drukne i sin egen tykke suppe.

Hvis viskositeten var for lav... ja, det hadde heller ikke vært bra. Presis, kontrollert flyt er avgjørende for biologiske prosesser. Du kan ikke ha molekyler som flyr rundt ukontrollert.

Med andre ord: Livet slik vi kjenner det krever væsker som flyter akkurat passe. Og universets grunnleggende konstanter ser ut til å være perfekt innstilt for å tillate akkurat det.

Trachenko nyere arbeid anslår at selv en liten endring — bare noen få prosent — i konstanter som Planck-konstanten eller elektronladningen kunne gjort blod enten for tykt eller for tynt til at kroppene våre kunne fungere. Marginen for livsvennlig viskositet er overraskende smal.

Stjernetilkoblingen

Nå til delen som fikk meg til å si «wow» høyt.

De samme fysiske konstantene som begrenser væskeviskositet styrer også kjernefysiske reaksjoner i stjerner. Prosessene som skaper tunge grunnstoffer som karbon og oksygen. Stoffet vi er laget av.

Så lenge før noe liv eksisterte, produserte stjerner allerede byggesteinene til biologi under regler som også tilfeldigvis tillot de flytende egenskapene livet til slutt ville trenge.

Det er ikke en tilfeldighet. Eller kanskje det er det? Forskere vet ikke helt ennå. Men det er dypt suggestivt at konstantene som styrer stjernefusjon og konstantene som styrer hvordan blod strømmer i årene dine er de samme tallene.

Min refleksjon

Jeg synes dette er helt ydmykende. Vi har en tendens til å tenke på fysikk som noe som handler om fjerne, abstrakte konsepter. Svarte hull, kvantepartikler, fødselen av galakser. Men her har vi en direkte kobling mellom de mest grunnleggende lovene i virkeligheten og de mest intime sidene ved å være i live.

Hver gang du drikker vann, hver pust du tar, hvert hjerteslag. Du opplever prosesser som eksisterer fordi universets grunnleggende tall landet i et veldig spesifikt, veldig liv-godkjent område.

Det er enten en dyp tilfeldighet, bevis på noe dypere vi ikke forstår, eller rett og slett bare måten ting er på. Og vi er her for å spørre hvorfor.

Jeg, for min del, er bare takknemlig for at honning flyter som den gjør.

Kilde: ScienceDaily