Галәмнең нечкә көйләнеше

Галәмнең нечкә көйләнеше буенча Галәм нигезендә физик кануннарга тик билгеләнгән фундаменталь константалар керә алалар: яктылык тизлеге, гравитацион даими, Планк даимие, электрон, протон массалары һәм электрон коргысы.

Йолдызлар формалашу барышы Киль томанлыгында

Галәм 1 млрд яктылык елы кысаларында. Инфляция теориясе буенча башлангыч инфлатон кырның квант флуктуацияләре бик тиз киңәеп, соңрак галактикалар тупланышларына әйләнгән. Сурәт нәкъ квант флуктуацияләренә охшаш

Әгәр әлеге константалар бүтән булса иде, атомнар, йолдызлар, галактикалар һәм тереклек булмас иде.

Ике чишелмәгән мәсьәлә кала бирә:

• Әлеге константалар бер-берсеннән бәйсезме?
• Фундаменталь константаларның микъдарлары очраклымы яки ниндидер билгесез кануннардан фундаменталь константаларның ихтималлырак микъдарлары килеп чыгамы?

Искиткеч көйләнеш

Фәзаның өч үлчәнеше

Әгәр фәзаның үлчәнеш саны өчдән зуррак булса иде, планеталар спираль юллар буенча хәрәкәтләнеп, Кояшка төшеп йотылыр иде. Мәсәлән, 4-үлчәнешле фәзада гравитация кануны һәм Кулон кануны 1/R³ пропорциональ һәм исәпләү буенча әйләнә торган объект үзәккә төшә, стабиль орбиталар булмый.

Фәзаның җөп сан үлчәнешләре белән нормаль дулкыннар тарала алмый, чөнки реверберация күренеше килеп чыга һәм сигналлар тапшыру мөмкин түгел, алайса тереклек барлыкка килә алмый.

Әгәр фәзаның үлчәнеше саны өчдән зуррак булса иде, атом орбитальләр тотрыксыз булыр иде һәм электроннар яисә атом төшенә төшер иде, яисә сибелер иде.

Зәгыйфь тәэсир итешү

• • Әгәр зәгыйфь тәэсир итешү зуррак булса иде, йолдызларда термотөш реакцияләре шактый тизрәк барыр иде һәм йолдызлар яшәү вакыты кыскарак булыр иде һәм Җир төрендәге акыллы тереклекне барлыкка килүгә вакыт җитмәс иде. Нәкъ зәгыйфь тәэсир итешү протон-протон циклын әкренәйтә һәм йолдызлар яшәү вакытын озайта.

• • Әгәр зәгыйфь тәэсир итешү ким булса иде, йолдызларда килеп чыккан нейтрино саны да ким булыр иде һәм йолдызлар тышкы катламнары нейтринодан кирәкле энергия алмас иде һәм шартламас иде, ә бөтен гелийдән авыррак элементлар нәкъ шул шартлаудан Галәмдә таратыла, ә планеталар һәм үзебез шул элементлардан тора.

Кайбер физик параметрлар үзгәрешләренең нәтиҗәләре
Параметр	Артырганда	Киметкәндә
Көчле тәэсир итешү	Сутуарны формалашу мөмкин түгел, тереклеккә күпчелек бик кирәкле элементларның атом төшләре тотрыксыз була	Сутуардан авыррак химик элементлар формалашу мөмкин түгел
Зәгыйфь тәэсир итешү	Зур Шартлауда гелийның артыгы, йолдызларда авыр элементлар артыгы, үтә яңа йолдызлар шартлау мөмкинсезлеге, тереклекнең барлыкка килүе мөмкинсезлеге	Зур Шартлауда гелийның аз булуы, үтә яңа йолдызлар шартлау мөмкинсезлеге, тереклекнең барлыкка килүе мөмкинсезлеге
Гравитацион даими	Йолдызлар шактый кайнар һәм тотрыксыз	Йолдызлар шактый салкын булганга күрә термотөш реакцияләре бара алмый
Электромагнит тәэсир итешүе даимие	Химик бәйләнешләрнең ныклыгы җитәрлек түгел, бордан авыррак элементлар тотрыксыз	Химик бәйләнешләрнең ныклыгы җитәрлек түгел
Берилий-8 таркалу периоды	Авыр элементлар бик тиз синтезлана һәм тереклекнең барлыкка килүе өчен аларның кирәкле саны җитәрлек түгел	Күмер һәм бүтән мөһим химик элементлар формалашуы мөмкин түгел
Галәмдәге энтропия дәрәҗәсе	Галактикаларда йолдызлар формалаша алмыйлар	Протогалактикалар формалаша алмыйлар

Спин

Әгәр кисәкчекләрнең спины булмаса иде, электромагнит һәм гравитацион тәэсир итешүләре булмас иде.

Протон, нейтрон һәм электрон массалары

Протон электроннан 1836 тапкыр авыррак, әгәр бу сан зуррак яисә ким булса иде, молекулалар формалаша алмас иде.

• Әгәр нейтрон массасы 0,2% ка ким булса иде, аерым протон нейтронга, позитронга һәм нейтринога таркалыр иде, позитрон электрон белән анигиляциядә катнашыр иде һәм көчле гамма-нурланыш чыгарылыр иде, шуңа күрә тереклекнең билгеле формалары булмас иде.
• Әгәр нейтрон массасы 0,2% ка зуррак булса иде, атом төшләре эчендәге нейтрон протонга әйләнер иде, күп протонлы төшләр электрик көчләр этешүеннән таркалыр иде һәм Галәмдә нибары бер элемент - сутуар калыр иде.

• Электрон массасы протон һәм нейтрон массалары аермасыннан ким булырга тиеш: ∆m<ε_{бәйләнеш}+m_е

Электрон коргысы

• Электрон яки протон коргысы 0,0000001% ка үзгәрсә иде, электростатик этешү көченнән кеше шартланыр иде.

Кара энергия микъдары

• Кара энергия да бик төгәл көйләнгән: бүтән микъдарында галактикалар һәм йолдызлар була алмыйлар икән.

Мөмкин аңлатмалар

Мультигаләм теориясе

ССРБ һәм АКШ галиме Андрей Линде мультигаләм теориясе һәм антроп мәсләк нигезендә Галәмне нечкә көйләнеш аңлата, 1979 елда ССРБ галиме Алексей Старобинский Галәмнең инфляция моделен тәкъдим итә, соңрак АКШ физигы Алан Гут аны үстерә.

Мультигаләм теориясе нәкъ инфляция моделенә таяна, аның буенча иң баштарак инфлатон кыр булган һәм квант теориясе буенча анда квант флуктуацияләре булган, инфлатон кырда бик күп (бәлки чиксез сан) ялган вакуум хәләте булган, һәм күптөрле ялган вакуум халәтләре чын вакуум халәтләренә күченеп, күптөрле Галәмнәрне булдыра. Инфлатон кыр таркалып җылылыкка, барлыкка килгән кисәкчекләргә, кинетик энергиягә әйләнә, бу чор - кайнар Галәм дәвере яки Зур Шартлау дип атала, һәр ялган вакуум - чын вакуум күчешендә яңа Зур Шартлау бара. Шулай итеп, чиксез сан Галәм барлыкка килгәндер һәм киләдер, һәм һәр Галәмдә үз параметрлары бар, кайдадыр атомнар, галактикалар формалаша алмыйдыр, кайдадыр бүтәнчә формалаша, ләкин нәкъ безнең Галәмдә шул төгәл параметрлар барлыкка килүе нәтиҗәсендә галактикалар, йолдызлар, планеталар һәм акыллы тереклек килеп чыга алган.

Әлеге теория инфляция моделе нигезендә ясалган, ә ул галактикалар массалары бүленеше, Галәмнең кәкрелеге һәм галактикалалар формалары белән раслана. Әгәр реликт гравитация дулкыннары табылса, инфляция теориясе тулысынча исбатланыр.

• Суперкыллар теориясе. Әлеге теориянең бер эксперименталь раславы юк әле һәм булмастыр, шуңа күрә ул еш "спекулятив теория" дип атала. Җитмәсә, суперкыллар теориясе үзе нечкә көйләүне таләп итә.

Космологик табигый сайланыш

АКШ физигы Ли Смолин Дарвинның эволюция теориясенә охшаш модельне тәкъдим итә: һәр барлыкка килгән кара тишектән (сигулярлыктан) Зур Шартлау ярдәменнән яңа фәза-вакытта яңа Галәм туа, бу яңа Галәмдә мирас итеп ана Галәмнән физика кануннары һәм параметрлары алынган, ләкин кечкенә очраклы "мутацияләр" белән. Әгәр үзгәртелгән физика кануннары тотрыклы системалар (атомнар, йолдызлар һ..б.) формалаша алмасалар, димәк кара тишекләр дә барлыкка килмәсәләр, шул Галәмнәр бүтән яңа Галәмнәрне тудыра алмас инде һәм вакыт белән үлә.

Шул космологик табигый сайланышта кайчандыр макроскопик җисемнәр, йолдызлар, күмер, сутуар һәм тереклек белән Галәмнәр барлыкка килер. Шулай итеп, бу сайланыш максаты - кара тишекләр формалашу, ә тереклекнең барлыкка килүе - өстәмә эффект гына. Әлеге теория буенча күптөрле Галәмнәрдә тереклекнең барлыкка килүе очраклы түгел, ә җитди кануннар буенча килеп чыга.

Әдәбият

• Виленкин А. Мир множества миров : Физики в поисках иных вселенных. — М. : АСТ, 2018.
• Девис П. Случайная Вселенная. — М. : Мир, 1985.
• Новиков И. Д. Как взорвалась Вселенная. — М. : Наука, 1988.
• Сасскинд Л. Космический ландшафт : Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной. — СПб. : Питер, 2015.
• Смолин Л. Возвращение времени : От античной космогонии к космологии будущего. — М. : АСТ : Corpus, 2014.
• Стенджер В. Бог и мультивселенная : Расширенное понятие космоса. — СПб. : Питер, 2016.
• Хокинг С., Млодинов Л. Высший замысел. — СПб. : Амфора, 2012.