Ceva ce m-a făcut să privesc un pahar cu apă altfel

Trebuie să vă povestesc ceva care m-a dat pe spate în această săptămână.

Oamenii de ştiinţă au descoperit o legătură atât de neaşteptată încât acum privesc altfel un pahar cu apă. Literal.

De ce există viaţa?

Una dintre întrebările care nu le dau pace fizicienilor sună cam aşa: de ce există ceva în univers? Nu în sens filozofic, ci concret. Universul ar fi putut evolua în milioane de moduri diferite.

Stelele s-ar fi putut forma fără să producă elementele din care suntem făcuţi. Planetele ar fi putut orbita în tăcere veşnică. Faptul că tu citeşti aceste cuvinte, că există aer, lumină, viaţă — e aproape un miracol, dacă te gândeşti bine.

De zeci de ani, cercetătorii se întreabă dacă nu cumva universul nostru are ceva special. Mă refer la numerele acelea fundamentale care guvernează totul — de la comportamentul atomilor până la arderea stelelor. Se numesc constante fizice.

Aceste numere ar fi putut avea orice valori. Şi totuşi, au exact valorile care permit viaţa.

Asta este misterul pe care Kostya Trachenko şi colegii lui de la Queen Mary University of London îl cercetează. Şi ce au găsit e profund şi, în acelaşi timp, ciudat.

Ce sunt constantele fizice?

Încerc să explic simplu. Constantele fizice sunt, practic, numerele preferate ale universului. Valorile care nu se schimbă niciodată, indiferent unde te-ai afla în spaţiu sau timp.

Gândeşte-te la masa electronului sau la sarcina lui electrică — numere microscopice care determină cum se leagă atomii între ei, cum funcţionează chimia, cum se ţine totul laolaltă. Sau la constanta lui Planck, care guvernează lumea cuantică a particulelor minuscule.

Nimeni nu ştie de ce au exact aceste valori. Pur şi simplu sunt. Şi modificări mici le-ar transforma într-un univers complet diferit — poate unul în care viaţa n-ar fi posibilă deloc.

Unde devine interesant: vâscozitatea

Aici cercetarea lui Trachenko ia o întorsătură neaşteptată. El a început să se gândească la ceva banal — cum curg lichidele. Când torni apă sau amesteci miere.

Vâscozitatea e simplu: cât de "dens" este un lichid. Apa curge uşor — vâscozitate mică. Mierea e groasă şi lentă — vâscozitate mare.

Dar Trachenko şi-a pus o întrebare ciudată: ce-ar fi dacă numerele fundamentale ale universului limitează cât de subţire poate fi un lichid?

Răspunsul uimitor: aşa este.

Cercetarea lui din 2020 a arătat că există o limită minimă naturală pentru vâscozitatea lichidelor. Nu poţi face apa infinit de subţire pentru că numerele care guvernează realitatea pur şi simplu nu permit asta. Aceleaşi constante care controlează comportamentul atomic determină şi cum curg fluidele.

De ce contează asta pentru viaţă

Aici ajungem la partea care mi-a dat genu-adevărat.

Fiecare celulă vie depinde de mişcarea lichidelor. Nutrienţii trebuie să curgă înăuntru, deşeurile trebuie să curgă afară. Reacţiile chimice se întâmplă în medii lichide. Chiar şi difuzia — modul în care moleculele se răspândesc prin fluide — depinde de cât de uşor se mişcă lichidele.

Dacă vâscozitatea ar fi prea mare, totul s-ar bloca. Nutrienţii n-ar ajunge unde trebuie. Celulele s-ar sufoca în propriul lor "supă" groasă.

Dacă ar fi prea mică... nici asta n-ar fi bine. Flow-ul controlat e esenţial pentru procesele biologice. Nu poţi avea molecule care aleargă haotic prin corp.

Cu alte cuvinte, viaţa aşa cum o ştim are nevoie de lichide care curg într-un anumit fel. Şi constantele fundamentale par să fie calibrate perfect pentru asta.

Cercetările mai recente ale lui Trachenko sugerează că o schimbare de doar câteva procente în constante precum constanta Planck sau sarcina electronului ar putea face sângele prea dens sau prea fluid pentru ca trupurile noastre să funcţioneze. Marja pentru o vâscozitate prietenoasă cu viaţa e surprinzător de îngustă.

Legătura cu stelele

Acum vine partea care m-a făcut să exclam "wow" cu voce tare.

Aceleaşi constante fizice care limitează vâscozitatea lichidelor guvernează şi reacţiile nucleare din stele — procesele care creează elementele grele, precum carbonul şi oxigenul. Elementele din care suntem făcuţi.

Deci înainte să existe orice formă de viaţă, stelele produceau deja blocurile de construcţie ale biologiei, sub reguli care, întâmplător, permiteau şi proprietăţile fluidelor de care viaţa avea să aibă nevoie.

Nu e o coincidenţă? Sau poate este? Oamenii de ştiinţă chiar nu ştiu încă răspunsul. Dar e profund sugestiv că aceleaşi numere care guvernează fuziunea stellară şi cele care guvernează curgerea sângelui prin venele tale sunt identice.

Ce cred eu

Găsesc toate astea extrem de cuceritoare. Avem tendinţa să credem că fizica se ocupă cu lucruri îndepărtate şi abstracte — găuri negre, particule cuantice, naşterea galaxiilor. Dar iată o legătură directă între cele mai fundamentale legi ale realităţii şi cele mai intime aspecte ale fiinţei vii.

De fiecare dată când bei apă, de fiecare dată când respiri, de fiecare bătaie de inimă — experimentezi procese care există pentru că numerele de bază ale universului au căzut într-un interval foarte specific, foarte prietenos cu viaţa.

Asta fie e o coincidenţă profundă, fie dovezi ale unui adevăr mai profund pe care nu-l înţelegem încă, fie pur şi simplu modul în care sunt lucrurile — şi suntem aici să ne întrebăm de ce.

Eu, unul, sunt recunoscător că mierea curge aşa cum curge.

Sursă: ScienceDaily