ამ ფაქტებში შედის მატერიის თვისებებისა და ცვლილებების განმსაზღვრელი ოთხი ფუნდამენტური ურთიერთქმედების ზუსტი სიდიდე. ფუნდამენტური ურთიერთქმედებების ხსენებაზე ზოგი შეიძლება შეჩერდეს და გაიფიქროს: „ეს ფიზიკოსებს ეხება“. მაგრამ ეს სულაც არ არის ასე. ეს მთავარი ფაქტები იმსახურებს ჩვენს ყურადღებას, რადგან ისინი ჩვენზეც ახდენენ გავლენას.

ზუსტი დარეგულირება

ეს ოთხი ფუნდამენტური ურთიერთქმედება ჩნდება როგორც უსასრულო კოსმოსში, ისე ზემცირე ატომურ სტრუქტურებში. დიახ, ისინი მოქმედებენ ყველაფერზე, რასაც ჩვენ გარშემო ვხედავთ.

ჩვენი სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანი ელემენტები (კერძოდ ნახშირბადი, ჟანგბადი და რკინა) ვერ იარსებებდა, სამყაროში ეს ოთხი ურთიერთქმედება რომ არ ყოფილიყო ერთმანეთთან ზუსტად დარეგულირებული. ჩვენ უკვე მოვიხსენიეთ ერთ-ერთი მათგანი — გრავიტაციული ურთიერთქმედება. მეორეა ელექტრომაგნიტური. ის რომ ოდნავ სუსტი ყოფილიყო, ელექტრონები ვერ გაჩერდებოდნენ ატომბირთვის გარშემო. „განა დაშავდებოდა ამით რამე?“ — შეიძლება გაიფიქროს ვინმემ. დიახ, ატომები ვერ გაერთიანდებოდნენ მოლეკულებად. ამის საპირისპიროდ, ეს ურთიერთქმედება ოდნავ ძლიერი რომ ყოფილიყო, ელექტრონები ატომბირთვს მიეკვრებოდნენ. ატომებს შორის არ მოხდებოდა ქიმიური რეაქციები — ესე იგი სიცოცხლე არ იქნებოდა. მხოლოდ ესეც საკმარისია იმის გასაგებად, რომ ჩვენი არსებობა და სიცოცხლე დამოკიდებულია ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ზუსტ დარეგულირებაზე.

გადავინაცვლოთ კოსმოსურ მასშტაბებში: ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების მცირეოდენი ცვლილება გავლენას მოახდენდა მზეზე, რის შედეგადაც შეიცვლებოდა დედამიწაზე მოღწეული სინათლე, რაც გააძნელებდა ან შეუძლებელს გახდიდა ფოტოსინთეზს მცენარეებში. წყალს თავისი უნიკალური, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი თვისებებიც კი შეეცვლებოდა. აქედან კიდევ ერთხელ ჩანს, რომ ჩვენი სიცოცხლე დამოკიდებულია ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ზუსტ დარეგულირებაზე.

არანაკლებ მნიშვნელოვანია ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ინტენსიურობა დანარჩენ სამთან შეფარდებით. მაგალითად, ზოგ ფიზიკოსს გამოთვლილი აქვს, რომ ეს ურთიერთქმედება უდრის გრავიტაციულ ურთიერთქმედებას, აღებულს 1 0 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000-ჯერ (10⁴⁰). ერთი ნულის დამატება (10⁴¹) შეიძლება მცირე ცვლილებად მოგვეჩვენოს. მაგრამ ამის გამო გრავიტაცია პროპორციულად სუსტი იქნებოდა და დ-რი რაინჰარტ ბროიერი შენიშნავს, თუ რა მოჰყვებოდა ამას შედეგად: „გრავიტაციული ურთიერთქმედება რომ სუსტი ყოფილიყო, ვარსკვლავები უფრო პატარა ზომის იქნებოდა და მათი შიდაგრავიტაციული წნევა ისე მაღლა ვერ ასწევდა ტემპერატურას, რომ მომხდარიყო თერმობირთვული რეაქცია: მზე ვერ გაანათებდა“. წარმოიდგინეთ, რა დაგვემართებოდა!

რა მოხდებოდა, გრავიტაცია პროპორციულად ძლიერი რომ ყოფილიყო, ესე იგი ზემოხსენებულ რიცხვს რომ ჰქონოდა 39 ნული (10³⁹)? „მხოლოდ ამ პაწაწინა ცვლილების გამო, — დასძენს ბროიერი, — ძალიან შემცირდებოდა მზისმაგვარი ვარსკვლავების სიცოცხლის ხანგრძლივობა“. სხვა მეცნიერებს კი მიაჩნიათ, რომ ეს ურთიერთქმედებები კიდევ უფრო ზუსტადაა დარეგულირებული.

მართლაც, ჩვენს მზესა და სხვა ვარსკვლავებს ორი ღირსშესანიშნავი თვისება აქვს — ხანგრძლივი სასარგებლო მუშაობის უნარი და სტაბილურობა. განვიხილოთ მარტივი მაგალითი. ვიცით, რომ ავტომანქანის ძრავას ეფექტური მუშაობისთვის აუცილებელია საწვავისა და ჰაერის ზუსტი პროპორციები; მუშაობა რომ უფრო გაასრულყოფილონ, ინჟინრები იგონებენ რთულ მექანიკურ და კომპიუტერულ სისტემებს. თუ უბრალო ძრავას ამდენი რამ სჭირდება, რაღას ვიტყოდით ისეთი ვარსკვლავის ეფექტურ „წვაზე“, როგორიცაა ჩვენი მზე? მთავარი მოქმედი ძალები ისე ზუსტადაა დარეგულირებული, რომ შესაძლებელია სიცოცხლე. ნუთუ ასეთი სიზუსტე შემთხვევით ჩამოყალიბდა? ძველ დროს ერთ მამაკაცს, სახელად იობს, ჰკითხეს: „შენ გამოაცხადე წესები, რომლებიც ცას მართავს, ან შენ დაადგინე ბუნების კანონები დედამიწაზე?“ (იობი 38:33, „ახალი ინგლისური ბიბლია“ [The New English Bible]). ეს ადამიანს არ დაუდგენია. მაშ, როგორ წარმოიქმნა ეს სიზუსტე?

ორი ურთიერთქმედება

სამყაროს სტრუქტურა მხოლოდ გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედებების ზუსტი დარეგულირებით არ შემოიფარგლება. ჩვენს სიცოცხლესთან კიდევ ორი ფიზიკური ძალაა დაკავშირებული.

ეს ორი ძალა ატომის ბირთვში მოქმედებს და წინასწარგანჭვრეტის საკმაო მტკიცებას იძლევა. განვიხილოთ ძლიერი ურთიერთქმედება, რომელიც პროტონებსა და ნეიტრონებს აკავშირებს ატომგულში. ამ კავშირის წყალობით შესაძლებელია სხვადასხვა ელემენტების ფორმირება — როგორც მსუბუქი ელემენტების (მაგალითად, ჰელიუმისა და ჟანგბადის), ისე მძიმეების (მაგალითად, ოქროსა და ტყვიის). ეს მაკავშირებელი ურთიერთქმედება ორი პროცენტით სუსტი რომ იყოს, როგორც ჩანს, მხოლოდ წყალბადი იარსებებდა. და, პირიქით, ოდნავ ძლიერი რომ იყოს, მხოლოდ მძიმე ელემენტები იარსებებდა — წყალბადი კი არ იქნებოდა. დაეტყობოდა ეს ჩვენს სიცოცხლეს? დიახ, უწყალბადო სამყაროში ჩვენს მზეს არ ექნებოდა სასიცოცხლო ენერგიის გამოსასხივებელი საწვავი. და, რა თქმა უნდა, არც წყალი და საკვები იარსებებდა, ვინაიდან წყალბადი მათ უმთავრეს შემადგენელ ნაწილს წარმოადგენს.

მეოთხე ურთიერთქმედებას, რომელსაც განვიხილავთ, ეწოდება სუსტი ურთიერთქმედება — ის რადიოაქტიურ დაშლას აკონტროლებს. ის ჩვენს მზეში მიმდინარე თერმობირთვულ პროცესებზეც ახდენს გავლენას. „ეს ურთიერთქმედებაც ზუსტადაა დარეგულირებული?“ — შეიძლება დაგებადოთ კითხვა. მათემატიკოსი და ფიზიკოსი ფრიმენ დაისონი ამბობს: „სუსტი [ურთიერთქმედება] რამდენიმე მილიონჯერ სუსტია ბირთვულ ძალაზე. ის ზუსტად იმდენად სუსტია, რომ წყალბადი მზეში იწვის ნელი და მუდმივი ტემპით. ეს სუსტი [ურთიერთქმედება] ოდნავ ძლიერი ან ოდნავ სუსტი რომ ყოფილიყო, სიცოცხლის ნებისმიერ ფორმას, რომელიც მზისმაგვარ ვარსკვლავებზეა დამოკიდებული, საფრთხე დაემუქრებოდა“. დიახ, წვის ეს ზუსტი ტემპი, ნაცვლად იმისა, რომ ფერფლად აქციოს, სითბოს უნარჩუნებს დედამიწას, ჩვენ კი — სიცოცხლეს.

გარდა ამისა, მეცნიერები ფიქრობენ, რომ სუსტი ურთიერთქმედება გარკვეულ როლს ასრულებს ზეახალი ვარსკვლავების აფეთქებებში, რაც, მათი აზრით, ელემენტთა უმრავლესობის წარმოქმნისა და გავრცელების მექანიზმს წარმოადგენს. „ეს ურთიერთქმედებები ოდნავ განსხვავებული რომ ყოფილიყო იმისგან, რაც სინამდვილეშია, ვარსკვლავები ვეღარ წარმოქმნიდნენ ელემენტებს, რომლებისგანაც მე და თქვენ ვართ აგებული“, — ამბობს ფიზიკოსი ჯონ პოლკინგჰორნი.

კიდევ ბევრის თქმა შეიძლება, მაგრამ თქვენთვის, ალბათ, უკვე გასაგებია ყველაფერი. ეს ოთხი ფუნდამენტური ურთიერთქმედება საოცარი სიზუსტითაა დარეგულირებული. „ჩვენს ირგვლივ ყველაფერში ვხედავთ იმის მტკიცებას, რომ ბუნებამ ყველაფერი სწორად გააკეთა“, — წერდა პროფესორი პოლ დეივისი. დიახ, ფუნდამენტური ურთიერთქმედებების ზუსტმა დარეგულირებამ გახადა შესაძლებელი, რომ ეარსება და ემოქმედა ჩვენს მზეს, ჩვენს თვალწარმტაც პლანეტას სიცოცხლის შემანარჩუნებელი წყლით, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან ატმოსფეროსა და უამრავ ძვირფას ქიმიურ ელემენტს, რომლებიც დედამიწაზე მოიპოვება. მაგრამ დაფიქრდით: რატომ და საიდან ასეთი ზუსტი დარეგულირება?

[ჩარჩო 17 გვერდზე]

ოთხი ფუნდამენტური ფიზიკური ურთიერთქმედება

1. გრავიტაცია — მისი გავლენა ატომურ დონეზე ძალიან სუსტია, მაგრამ მოქმედებს დიდ სხეულებზე — პლანეტებზე, ვარსკვლავებსა და გალაქტიკებზე.

2. ელექტრომაგნეტიზმი — პროტონებსა და ელექტრონებს შორის არსებული მიზიდულობის უმთავრესი ძალა, რომლის წყალობითაც იქმნება მოლეკულები. მისი ძალის ერთ-ერთ გამოვლენას ელვა წარმოადგენს.

3. ძლიერი ურთიერთქმედება — ძალა, რომელიც აკავშირებს პროტონებსა და ნეიტრონებს ატომგულში.

4. სუსტი ურთიერთქმედება — ძალა, რომელიც მართავს რადიოაქტიური ელემენტების დაშლასა და მზეში მიმდინარე სასარგებლო მუშაობის მქონე თერმობირთვულ რეაქციას.