BROJ 137 U NASTANKU ŽIVOTA

Bog se kocka, ali u kockice je umetnuo tegiće koji često presude. Naš zadatak je da ih otkrijemo bez razaranja kockica. Ovaj tekst je inspirisan divnom pričom koju ispriča Lion Lederman u svojoj knjizi „Božija čestica”.

Ivan Nikolić

Slavni austrijski matematičar i fizičar Volfgang Pauli koji posle smrti ode kroz rajske dveri, a pošto je za života bio tako slavan naučnik, dozvole mu da poseti Boga: „Pauli, tebi je dopušteno jedno pitanje. Šta želiš znati?” Pauli smesta postavi pitanje na koje je teškim ali uzaludnim naporom pokušavao naći odgovor tokom deset poslednjih godina svog života: „Zašto alfa iznosi 1/137?” Bog sa osmehom dohvati kredu i poče pisati po jednoj školskoj tabli jednačine. Posle nekoliko minuta okrene se Pauliju koji samo odmahne rukom i reče: „To je pogrešno”.

Zapanjujuće je da konstanta 137 objedinjuje
U sebi jezgro elektromagnetizma (elektron),
jezgro teorije relativnosti (brzina
svetlosti) i jezgro kvantne mehanike
(Plankova konstanta).

Volfgang Pauli je, istina, bio opsednut brojem 137 i proveo je bezbrojne sate razmišljajući o njegovom smislu i značaju. Nije ga ta zagonetka prestala mučiti bukvalno do same smrti. Kad je jedan asistent došao da ga poseti u bolničkoj sobi u kojoj je bio smešten uoči kobne operacije, primetio je da je ležao i provodio poslednji dan svog života u sobi 137.

Volfgang Pauli

Život izvire iz tajne rađanja, a uvire u tajnu nestajanja. Najjača ljudska težnja je težnja za smislenim povezivanjem tih tajni. Njih odgonetati je izazov i uvek ostajemo bez konačnog odgovora. Šta je izlaz, čuđenje s pogledom u zvezde?

Čist broj 137 je vrednost nečega što se zove konstanta fine strukture: α=1/137. Taj broj izražava verovatnoću da će jedan elektron emitovati ili apsorbovati foton. Ova konstanta se dobija ako uzmemo kvadrat naelektrisanja elektrona i podelimo ga sa proizvodom Plankove (Maks) konstante i brzine svetlosti.

Da bismo razumeli kako Univerzum
funkcioniše, moramo razumeti da
li su fundamentalne prirodne
konstante stvarno konstante ili je
dopuštena neka sloboda varijacija
unutar našeg Univerzuma.

Zapanjujuće je da konstanta 137 objedinjuje u sebi jezgro elektromagnetizma (elektron), jezgro teorije relativnosti (brzinu svetlosti) i jezgro kvantne mehanike (Plankovu konstantu). Nerazumevanje fundamentalnih prirodnih konstanti nam ukazuje da je Standardni model daleko od kompletne fizičke teorije. Pod fundamentalnim prirodnim konstantama smatraju se ove tri: e (naelektrisanje), h (Plankova) i c (brzina svetlosti u vakuumu). Logična pretpostavka: ako je jedna od njih promenljiva, onda je takođe promenljiva barem još jedna od preostale dve.

Da bismo razumeli kako Univerzum funkcioniše, moramo razumeti da li su fundamentalne prirodne konstante stvarno konstante ili je dopuštena neka sloboda varijacija unutar našeg Univerzuma.

Sve se menja, izuzev…
U prirodi se sve neprestano kreće, preobražava, transformiše i menja. Ovaj proces važi kako za mikro tako i za makro svet. Možemo primetiti da ništa ne nastaje samo od sebe, a da u sebi sadrži i uzrok promene (Gedelova teorema). Sva prirodna kretanja su međusobno povezana opštom karakteristikom promene, temeljom postojanja bitka koji je prostorno-vremenski atribuiran.

Sva pojavnost ili promena objektivnog sveta nastaje kao posledica promene neke prethodne pojavnosti koja je proistekla iz neke druge pojavnosti iz prabitka. Ovo je proces promene promene ili, matematičkim žargonom govoreći, izvod izvoda višeg reda; i on je fundamentalan, ali nije primarniji od samog procesa kauzalnosti.

Princip promene moramo prihvatiti kao osnov za racionalno posmatranje i shvatanje prirodnih kretanja. Ključna zagonetka nije postojanje, već nastajanje. E sad, kad bismo se zadubili u sam pojam promene koji povezuje dve pojavnosti, zapazili bismo da je i sama promena proces nastajanja i nestajanja. Sam taj proces u sebi sadrži relacije koje su determinisane, odnosno uslovljene prirodnim konstantama. Može se navesti bezbroj primera u promenama stanja i izvesti opšti zaključak da konstantnost tih transformacija nikako nije slučajna.

Slučajnost tumačimo kao suprotnost nužnosti. Slučaj shvatamo kao pojavu koja nije definisana u procesu kretanja i ona se javlja kao sekundarna promena koja remeti kauzalne odnose u procesu. Slučajnost je očita u objektivnom Njutnovom (Isak) svetu. Duvanje vetra, kristalizacija, kretanje molekula vode koja se obrušava niz vodopad itd. Kada bismo odstranili slučajne procese, tada bi kauzalni zakoni u svim i večnim procesima davali uvek iste rezultate; u tom slučaju bismo ukinuli princip slobode neodređenosti.

Kako je moguće da uvek dobijemo iste
rezultate? Promene koje se dešavaju u
prošlosti dešavaće se i u budućnosti,
ako se stvore isti uslovi.

Zanimljivo je primetiti da kod prirodnih konstanti kao temeljnih pojmova sledi da su one date u čistom obliku, bez potrebe bilo kakvih zanemarivanja „slučajnih” okolnosti. Odnosno one poseduju nezavisnost i imaju čistu atributivnost nužnosti dovoljne same po sebi. Nasuprot principu neodređenosti, konstante su same po sebi gole, čiste i nužne, ali neizračunljive. One su temeljni faktori procesa kauzalnosti.

Najpoznatija matematička konstanta

Suština problema jeste nalaženje odgovora na jedno fundamentalno i važno pitanje: Odakle potiču relacije koje deluju u kauzalnim procesima uzročno-posledičnih veza? Kako je moguće da uvek dobijemo iste rezultate? Promene koje se dešavaju u prošlosti dešavaće se i u budućnosti, ako se stvore isti uslovi.

Osnove svih tkanja
Odgovor: pa iz konstanti koje su temelji kauzalnih procesa i drže sve uzročno-posledične veze u svom domenu!

Konstante su osnova svih tkanja u
pojavnim procesima. Nema dokaza da su
one večne i nepromenljive, ali je sigurno
da se njihovi međusobni odnosi ne menjaju
i drže se u stalnoj srazmeri koja garantuje
postojanost i harmoniju Univerzuma?!

Možemo slobodno tvrditi da je takav proces nužan i da je pod kontrolom prirodnih konstanti koje određuju dalji tok tih transformacija. Ovde se misli da konstante ne mogu biti drugačije nego što jesu, jer su one osnove bivstva, da njih nema ne bi bilo ni poretka. „Svet ovaj, isti za sve, nije stvorio nijedan bog i nijedan čovek, nego je uvek bio i jeste i biće vatra večno živa, koja se s merom pali i s merom gasi”. (Heraklit).

Heraklit iz Efesa

Konstante su osnova svih tkanja u pojavnim procesima. Nema dokaza da su one večne i nepromenljive, ali je sigurno da se njihovi međusobni odnosi ne menjaju i drže se u stalnoj srazmeri koja garantuje postojanost i harmoniju Univerzuma?! Danas je to preovlađujući stav u naučnim krugovima.

Arnolf Zomerfeld (Vikipedija)

Arnold Zomerfeld je primeto da brzina elektrona dok se kreće unutar vodonikovog atoma iznosi jedan značajan deo brzine svetlosti, oko 1/3, što znači da se ponašanje elektrona mora posmatrati sa stanovišta Ajnštajnove (Albert) teorije relativiteta. Da bi ovaj svoj račun doveo do kraja, on je uveo novu skraćenicu α. Niz konstanti koje su se javljale u jednačini 2πe2h/c kad se srede dobije se čist realan broj α=1/137.

Konstanta fine strukture

Ali u poslednje vreme sve što pristiže veći broj podataka o stanju u makro i mikro razmerama, sve više sumnjamo u konstantnost konstanti. Ima značajan broj naučnika koji otvoreno sumnjaju u apsolutne vrednosti konstanti. Sve više se tvrdi da konstanta fine strukture α varira i da je upravo zavisna od kvadrata rastojanja i mesta merenja.

Danas preovlađuje mišljenje da su
baš konstante bogomdane i savršeno
podešene da se omogući postojanje života.

Ukoliko bi se to dokazalo, temelji fizike bi se doveli u ozbiljnu sumnju. Danas preovlađuje mišljenje da su baš konstante bogomdane i savršeno podešene da se omogući postojanje života. Ako merenja konstante fine strukture α pokazuju odstupanja i imaju različite vrednosti na različitim mestima merenja, onda taj problem ne možemo ignorisati. Kada bi se utvrdilo da li je vremenska verovatnoća α konstante promenljiva, kod emitovanja ili apsorbovanja fotona, pri prelasku sa jednog energetskog nivoa na drugi u atomu, onda bi ona imala različite vrednosti i u različitim oblastima univerzuma.

Život (ne)moguć
Sada se nameće i filosofsko pitanje: Kako je nastao život? Varijacije α konstante onemogućava da se život pojavi. Jednostavno ne može da se pojavi.

Alfa konstanta povezuje tri najvažnije prirodne konstante – kvant naelektrisanja, Plankovu konstantu i brzinu svetlosti. Ako alfa konstanta varira, odnosno ako jedna od tri konstante varira, u tom slučaju, nastanak života je nemoguć u tom delu Univerzuma. Izgleda previše slučajno da bi bilo moguće. Odnos konstanti treba da bude stabilan da bi nastale zvezde, planete i život. Ako su ove pretpostavke tačne da fundamentalne konstante variraju, možemo izvući zaključak da mi živimo u delu Univerzuma gde su one stabilne i omogućavaju život. U drugim delovima Univerzuma gde konstante variraju nastanak života nije moguć.

Harmonija čoveka i Univerzuma

Antropski princip govori da sve te relativnosti daju mogućnost neophodne za naš život, zato konstanta fine strukture ima vrednost koju ima: stabilna materija, a samim tim i život i inteligentna bića, ne bi mogli nastati da je njena vrednost drugačija. Na primer, da se konstanta α promeni za 4%, zvezdana fuzija ne bi proizvela ugljenik, tako da život na bazi ugljenika ne bi bio moguć. Da je α > 0,1, zvezdana fuzija bila bi nemoguća i nijedno mesto u svemiru ne bi bilo dovoljno toplo za život kao što ga znamo.

Skriveni tegići u kockicama, navedeni na početku teksta, koje Bog baca pri kockanju su, upravo, zakoni koji temelje vidljivu izvesnost i na njih ne možemo uložiti žalbu. Treba to sve još proveriti i uporediti podatke prikupljene iz dalekih delova Univerzuma sa rezultatima dobijenim iz laboratorijskih eksperimenata. Predstojeće vreme će još više ovo pitanje nametnuti naučnom svetu.