يبدو أن فيزياء الكون مُهيأة للحياة. لماذا؟

إذا تتبعتَ كتابات وأفكار العديد من علماء الفيزياء النظرية والمجلات والمنشورات العلمية، فلا بد أنك صادفتَ عبارةً تُشبه إلى حدٍ ما: "الكون مُهيأٌ للحياة. إذا نظرتَ إلى ثوابت الطبيعة، مثل كتلة الإلكترون والكواركات، وقوة الجاذبية أو القوة النووية القوية، والعديد من الثوابت الأخرى التي يستخدمها الفيزيائيون لوصف الظواهر الطبيعية، ستُدرك أن قيمها بحيث لو عُدِّلت ولو قليلاً، لما كانت الحياة في الكون ممكنة. لذا، يجب أن يكون الكون، أو ثوابت الطبيعة، مُهيأةً للحياة لتكون هنا."

الكون المثالي: بين الصدفة، التوحيد الدقيق، والأكوان المتعددة

من الشائع سماع أننا نعيش في "كونٍ مثالي"، مُهيأٌ تمامًا لوجود الحياة. بمجرد صياغة القصة بهذه الطريقة، هناك ثلاثة احتمالات: (1) إنها مجرد صدفة - أي أن الكون هو ما هو عليه، ونحن من نروي القصة من خلال قياس ثوابت الطبيعة؛ (٢) هناك "مُوَحِّدٌ دقيق"، وما تُسمِّيه "المُوَحِّدَ الدقيق" متروكٌ لك، سواءً أكان الله أم الروحانية الشاملة (انظر محادثتي الأسبوع الماضي مع الفيلسوف فيليب جوف)، وهدف الكون هو وجود حياة ذكية؛ أو (٣) نعيش في أكوان متعددة، وكوننا هو المكان الذي تُحدَّد فيه الأمور لوجود الحياة. بعبارة أخرى، إذا كنت لا تُريد الله، فمن الأفضل لك أن تُقبِل فكرة الأكوان المتعددة. دعونا نُلقي نظرةً مُعمَّقةً على كلٍّ من هذه الاحتمالات الثلاثة، بدءًا من الأخيرين. لنأخذ الخيار الثاني، وهو وجود مُوَحِّدٍ دقيق. تكمن مُشكلة افتراض وجود مُوَحِّدٍ دقيق، سواءً كان خارقًا للطبيعة أو روحانيًا شاملًا، في استحالة إثباته. لذا، يجب أن نعتبر هذا أمرًا مسلمًا به. هذا خيارٌ شخصي، ولكنه ليس مُفيدًا جدًا علميًا حتى لو كان مُريحًا نفسيًا.

أكوان متعددة المشاكل

لهذا السبب يتبنى العديد من العلماء الخيار الثالث، وهو الكون المتعدد. إذا اختزلنا مسألة قيم الثوابت الأساسية إلى مجرد يانصيب كوني، فإننا في جوهر الأمر ندفع المشكلة نحو الاحتمالات. هناك العديد من الأكوان المحتملة، لكل منها قيم مختلفة لثوابت الطبيعة، ويصادف أن كوننا هو الكون الذي تتحقق فيه الأمور لوجود النجوم والكواكب، ولظهور الكيمياء الحيوية على كوكبنا هذا على الأقل، وربما لظهور المزيد منها. يفترض الكون المتعدد ضمنيًا وجود مقياس لتحديد الاحتمالات المختلفة لوجود أكوان بقيم مختلفة للثوابت الأساسية، على الرغم من أننا لا نملك أدنى فكرة عن كيفية إقامة هذه المقارنة. كما أن الكون المتعدد مبني على فيزياء تخمينية للغاية، إما نظرية الأوتار أو علم الكون التضخمي، أو مزيج من الاثنين. في أبسط صوره، ينشأ الكون المتعدد من مجال يُسمى "التضخم"، ويُفترض أنه أطلق فترة تمدد كوني سريعة للغاية وقصيرة الأمد في الكون المبكر.

يحل التوسع التضخمي بعضًا من معضلات علم الكون (ولا يحتاج، من حيث المبدأ، إلى فيزياء نظرية الأوتار الأكثر غرابة)، ولكنه يفعل ذلك على حساب فيزياء لسنا متأكدين من وجودها (أي الكون المتعدد). حتى لو كان التضخم هو النموذج الصحيح للكون المبكر، وهو أمر محتمل، فإن المشكلة تكمن في أننا لا نستطيع أبدًا معرفة ما إذا كان الكون المتعدد موجودًا أم لا، نظرًا لأن الأكوان الأخرى تقع خارج فقاعة المعلومات التي نسميها الأفق الكوني. لذا، عمليًا، يُمثل الكون المتعدد حلاً لمشكلة الضبط الدقيق، وهو حل لا يختلف كثيرًا عن مقترحات ما وراء الطبيعة أو الشمولية النفسية للاحتمال الثاني - شيء قد يكون موجودًا ولكن لا يمكن التحقق من وجوده. الكون المتعدد مبدأ إيماني. التحدي الأصعب في الفيزياء النظرية هو التمييز بين جاذبية الفكرة الجميلة وبين ما يتطلبه الأمر لجعلها جزءًا من العالم الحقيقي.

لا توجد مشكلة ضبط دقيق.

هذا يتركنا أمام الخيار الأول لمشكلة الضبط الدقيق، والذي ينص ببساطة على عدم وجود مشكلة ضبط دقيق. إذا اتبعنا نهجًا تاريخيًا لكيفية بناء تصورنا الفيزيائي الحالي للكون، فسندرك أن ثوابت الطبيعة هي معايير مُقاسة نستخدمها لإنشاء نماذج تصف ما نراه. نقيس كتلة وشحنة الإلكترون، أو شدة القوة النووية القوية، أو كتل الكواركات، ثم نستخدم هذه القيم في نماذج تصف كيفية تفاعل الجسيمات والأجسام مع بعضها البعض. من الواضح - وهو أمر غير مفاجئ - أن السبب الوحيد لقدرتنا على قياس هذه القيم هو وجودنا هنا. لقد حقق هذا المشروع نجاحًا باهرًا في تزويدنا بصورة شاملة للكون المادي. ولكن لم يُقترح في أي مكان في الإطار المفاهيمي للفيزياء أننا بحاجة إلى شرح قيم ثوابت الطبيعة بنموذج تنبؤي. في الواقع، إذا فكرنا في الأمر قليلًا، سندرك أن هذه المهمة مستحيلة من حيث الأساس. يحتاج أي نموذج للكون المادي إلى البدء بقيمة ما لمعامل يحدد مقياس الطاقة الذي يعمل به هذا النموذج. على سبيل المثال، في نظرية الأوتار، التي يعتقد الكثيرون أنها أقرب ما يمكن أن نحصل عليه لمثل هذا النموذج، فإن المعامل الحر هو ما يسمى بتوتر الوتر، والذي يخبرنا أساسًا بالطاقة لكل وحدة طول من الوتر الأساسي (وهو ضخم، بالمناسبة). يمكن للمرء أن يسأل بعد ذلك: ولكن لماذا هذه القيمة وليس أخرى؟ وعادة ما تكون الإجابة مثل، "لأن هذه هي طاقة بلانك لكل طول بلانك، ولا شيء آخر يمكن أن يتناسب هنا." ولكن هذا ليس إجابة حقيقية. إنه افتراض أن هذا هو المكان الذي تتوقف فيه الفيزياء كما نعرفها. إنه ليس، ولا يمكن أن يكون، تنبؤًا أساسيًا "للمبادئ الأولى" لأن كل نموذج مبني على إطار مفاهيمي يجب أن يفترض نقطة بداية.

اللاهوت الفلكي

إذن، هل الكون مُهيأ للحياة أم لا؟ بما أنه لا يوجد لدينا دليل على وجود حياة في أي مكان آخر، وأنه من المستحيل نظريًا في الفيزياء حساب ثوابت الطبيعة من "المبادئ الأولى" دون افتراضات أخرى مدمجة، يبدو أن حلول مشكلة الضبط الدقيق التي تتطلب إما مُهيأً دقيقًا أو تعدد الأكوان تحاول إضافة بُعدٍ للفيزياء لا ينتمي إليها. ربما يُمكننا تسميته اللاهوت الفلكي - وهو أمرٌ لا بأس به بالنسبة لي، ولكنه ليس الفيزياء كما نعرفها.