Τρίτη, 7 Ιουνίου 2016

Τελικά η δημιουργία του άνθρακα στα άστρα δεν είναι και τόσο ρυθμισμένη για την ύπαρξη της ζωής όπως διατείνεται η Ανθρωπική Αρχή

Anthropic_Principle O Βρετανός Fred Hoyle το 1953 εξήγησε την παραγωγή του άνθρακα, του οξυγόνου και του στοιχείου νέον στο εσωτερικό των ερυθρών γιγάντων άστρων. Βεβαίως ο Hoyle ανήκει στην κατηγορία των επιστημόνων που πιστεύουν ότι τα πάντα μέσα στο σύμπαν είναι καλοκουρδισμένα, ενώ όλες οι σταθερές της φύσης πρέπει να έχουν ρυθμιστεί τέλεια ώστε να μπορέσει να εμφανιστεί η ζωή και ειδικότερο ο άνθρωπος μέσα στο σύμπαν. 
 
Ο Fred Hoyle αν και αστρονόμος υπολόγισε τότε ότι δεν υπήρχε μεγάλη πιθανότητα να γίνει η παραγωγή του άνθρακα μέσα στον πυρήνα του Ήλιου, εκτός κι αν ο πυρήνας του άνθρακα 12 ήταν σε μια διεγερμένη (συντονισμένη) κατάσταση, σε μια ενέργεια περίπου 7,7 MeV. Η ύπαρξη μιας τέτοιας κατάστασης όπως είδαμε στο πιο πάνω άρθρο επιβεβαιώθηκε πειραματικά πολύ γρήγορα από τους αστροφυσικούς.
 
Με αυτόν τον υπολογισμό φάνηκε ότι ο Hoyle σημείωσε μια αξιοσημείωτη νίκη υπέρ της  υπόθεσης της Ανθρωπικής Αρχής.  Η Ανθρωπική Αρχή δέχεται ότι ορισμένες ιδιότητες της φύσης υπάρχουν μόνο και μόνο για να μπορέσει να εμφανιστεί η ζωή όπως τη γνωρίζουμε πάνω στη Γη.
 
Από την άλλη, η πρόβλεψη του Hoyle έχει θεωρηθεί και από αυτούς που πιστεύουν στον ρόλο του Θεού, αλλά και άλλους επιστήμονες, ως ένα θαυματουργό παράδειγμα του λεπτού συντονισμού των φυσικών σταθερών που απαιτείται για να κάνουν δυνατή την εμφάνιση της ζωής. Παρόλο που ο Fred Hoyle μέχρι τότε ήταν φανερά άθεος, παρατήρησε τότε τα εξής:
Μια κοινή λογική ερμηνεία των γεγονότων δείχνει ότι ένας υπερ-νους έχει παίξει με τη φυσική, καθώς και με την χημεία και τη βιολογία, και ότι δεν υπάρχουν τυφλές δυνάμεις άξιες να ασχολούμαστε στην φύση. Οι αριθμοί που υπολογίζει κάποιος από τα γεγονότα μου φαίνονται τόσο υπερβολικοί ώστε να βγάλουμε αυτό το συμπέρασμα σχεδόν πέραν κάθε αμφισβήτησης.
Αυτόν τον υπολογισμό για τον συντονισμό του άνθρακα θα τον δείτε να περιλαμβάνεται σε κάθε συζήτηση σχετικά με την τέλεια ρύθμιση των σταθερών της φύσης, μεταξύ των υπερμάχων του Ευφυούς Σχεδιασμού και εκείνων με τις αντιτιθέμενες απόψεις. 
 
Ας σημειωθεί πως μετά από αυτή την ανακάλυψη ο Hoyle άρχισε αφενός να πιστεύει στο Θεό και αφετέρου έγινε υπέρμαχος της θεωρίας της πανσπερμίας.
 
Άλλοι όμως επιστήμονες (όπως ο Victor Stenger), πρόσφατα μάλιστα, έδειξαν ότι στην ανάλυση του Fred Hoyle για την παραγωγή του άνθρακα, πολλοί  από αυτούς τους ισχυρισμούς του Hoyle βασίζονται σε μια καταχρηστική ανάλυση των δεδομένων.
 
Ακόμη και κάποιοι ειδικοί επιστήμονες που γράφουν για το θέμα αυτό κάνουν το λάθος να κρατάνε σταθερές όλες τις παραμέτρους και να μεταβάλουν μόνο μία. Όταν επιτρέψετε σε όλες τις παραμέτρους να μεταβάλλονται, τότε θα διαπιστώσετε ότι οι αλλαγές σε μία παράμετρο μπορεί να αντισταθμίζεται εύκολα από τις αλλαγές σε μια άλλη, αφήνοντας  να υπάρχουν και πάλι το συστατικά για την παρουσία της ζωής.
 
Αλλά ας εξετάσουμε τα επιστημονικά δεδομένα του Hoyle με περισσότερες λεπτομέρειες.
 
carbon
Στο (a) φαίνονται τα επίπεδα ενέργειας του πυρήνα του άνθρακα και η διεγερμένη κατάσταση του όπως προβλέφτηκε από τον Hoyle
Το (b) δείχνει το επιτρεπόμενο εύρος της διεγερμένης κατάστασης που θα αποδώσει την ίδια ποσότητα του άνθρακα, από 7.596 έως 7.7716 Mev. 
Και το (c) δείχνει το εύρος της ενέργειας (7.3367 έως 7.933 Mev) μιας διεγερμένης κατάστασης, που όμως θα παρήγαγε την επαρκή ποσότητα του άνθρακα για την ύπαρξη της ζωής
 
Στην εικόνα (a) παρουσιάζονται δύο επίπεδα ενέργειας: 1ον την ποσότητα με την οποία η συνολική ενέργεια ηρεμίας των δύο ατόμων (βηρυλλίου και ηλίου) υπερβαίνει εκείνη του άνθρακα, που είναι 7,3367 MeV, και 2ον την διεγερμένη κατάσταση του άνθρακα-12 όπως προβλέφτηκε από τον Hoyle και παρατηρήθηκε στα 7,656 MeV. Σημειώστε ότι ο Hoyle τότε δεν πρόβλεψε την τιμή αυτή ακριβώς, αλλά εκτίμησε ότι το επίπεδο ενέργειας θα πρέπει να είναι περίπου 7,7 MeV.
 
Τώρα συχνά υποστηρίζεται ότι αυτή η διεγερμένη κατάσταση είναι τέλεια ρυθμισμένη σε αυτή την τιμή, προκειμένου να σχηματιστεί ο άνθρακας, το κυριότερο στοιχείο για να υφίσταται η ζωή. Αυτό όμως δεν είναι αλήθεια. Η ζωή θα μπορούσε να υπάρχει ακόμα κι αν η ενέργεια της διεγερμένης κατάστασης του άνθρακα βρισκόταν μέσα σ ένα εύρος τιμών, όπως δείχνει η εικόνα (b).
 
Το 1989 ο Mario Livio και οι συνεργάτες εκτέλεσαν υπολογισμούς για να δοκιμάσουν την ευαισθησία της αστρικής νουκλεοσύνθεσης για την ακριβή ενέργεια της διεγερμένης κατάστασης του παρατηρούμενου άνθρακα-12. Είδαν λοιπόν ότι μια αύξηση κατά 0,06 MeV στην ενέργεια ή στο επίπεδο των 7,716 MeV δεν θα μεταβάλλει σημαντικά την παραγωγή του άνθρακα στα αστρικά περιβάλλοντα. Μια δε μείωση κατά το ίδιο ποσό ενέργειας, στα 7,596 MeV ήταν ομοίως αναγκαία προτού η παραγωγή του άνθρακα αυξηθεί σημαντικά πολύ πιο πάνω από την ποσότητα που υπάρχει στο σύμπαν μας. Αυτή η περιοχή φαίνεται στο (b). Το συμπέρασμα που βγαίνει είναι ότι η διεγερμένη κατάσταση δεν είναι και τόσο τέλεια ρυθμισμένη (συντονισμένη) όπως ήθελε ο Hoyle.
Τέλος, σημειώνουμε ότι το πρόβλημα δεν είναι να πάρουμε την ακριβή ποσότητα του άνθρακα στο σύμπαν μας, αλλά απλώς να έχουμε επαρκή παραγωγή άνθρακα για τη ζωή.
 
Μάλιστα παίρνουμε περισσότερο άνθρακα όταν το επίπεδο ενέργειας του Hoyle είναι ακόμη χαμηλότερο. Επιπλέον, ο Mario Livio έδειξε ότι το επίπεδο ενέργειας μπορεί να αυξηθεί έως και 0,277, ή μέχρι τα 7,933 MeV, προτού παραχθεί μια ανεπαρκής ποσότητα του άνθρακα. Το σχήμα (c) δείχνει καθαρά ότι αν μια διεγερμένη κατάσταση βρεθεί μέσα στα όρια που φαίνονται (πλησίον της μινίμουμ ενέργειας έως τα 7.933)  θα είχαμε πάρει τον επαρκή άνθρακα που θέλουμε μέσα στο σύμπαν. 
Με λίγα λόγια, κανένας ακριβής συντονισμός στην τιμή της διεγερμένης κατάστασης, όπως λέει ο Hoyle, δεν ήταν απαραίτητος για να παραχθούν επαρκείς ποσότητες άνθρακα στα αστέρια για να είναι δυνατή η ζωή όπως την ξέρουμε. Οι δε πυρηνικοί θεωρητικοί γνωρίζουν αρκετά με το πώς σχηματίζεται ο πυρήνας του άνθρακα για να δείξουν ότι είναι πολύ πιθανή μια διέγερση στην επιτρεπόμενη περιοχή.