Hodnoty základních fyzikálních konstant možná neurčují jen vznik atomů, hvězd a chemických prvků, ale také to, zda se v kapalinách mohou odehrávat procesy potřebné pro fungování buněk. Vyplývá to z teoretické práce fyzika Kostyi Trachenka z Queen Mary University of London, zveřejněné v roce 2023 v časopise Science Advances. Studie nenabízí důkaz, že vesmír je „nastavený“ pro život, ukazuje však další podmínku, kterou by taková úvaha musela zohlednit.
Vědci se zaměřili na proudění a pohyb částic v kapalinách. Viskozita je veličina popisující odpor kapaliny proti tečení: voda proudí snadno, zatímco med nebo dehet podstatně pomaleji. Difuze označuje samovolné šíření částic z míst s vyšší koncentrací do míst s nižší koncentrací. Oba procesy jsou pro živé buňky zásadní. Živiny a další molekuly se musejí dostávat na správná místa, odpadní látky se musí odvádět a v kapalném prostředí probíhají také chemické reakce.
Trachenko ve své analýze odvodil, že základní fyzikální konstanty vytvářejí určité „biologicky příznivé okno“ pro viskozitu a difuzi. Do této skupiny konstant patří například elementární náboj, hmotnost elektronu, hmotnost protonu nebo Planckova konstanta, která určuje měřítko kvantových jevů. Model naznačuje, že změny těchto hodnot by mohly posunout minimální možnou viskozitu kapalin a současně ovlivnit rychlost difuze.
Pokud by kapaliny byly příliš viskózní, pohyb molekul a proudění uvnitř buněk i mezi nimi by se zpomalily. Autoři uvádějí, že už změny některých konstant o několik procent by podle jejich výpočtů mohly významně ovlivnit vlastnosti kapalin, například viskozitu krve. Opačný směr změny by rovněž nemusel být pro život výhodný: příliš rychlý transport látek by mohl narušit jejich hromadění a regulaci v buňkách. Přesné hranice ale studie neurčuje jako univerzální limit pro všechny možné organismy.
Důležitým výsledkem je také oddělení dvou podmínek, které se při debatách o takzvaném jemném vyladění vesmíru často spojují. Některé hodnoty konstant mohou být potřebné pro jaderné reakce ve hvězdách a vznik uhlíku, kyslíku a dalších těžkých prvků. Podle modelu však lze tyto podmínky splnit i v hypotetickém vesmíru, kde by kapaliny měly pro buněčný život nevhodné vlastnosti. Samotný vznik hvězd, planet a chemických stavebních kamenů tedy ještě nemusí stačit.
Na první práci navázala studie zveřejněná v roce 2025 v časopise The European Physical Journal E. Její autoři do úvah zahrnuli složitější kapaliny, zejména krev, jejíž vlastnosti ovlivňují červené krvinky, krevní destičky i plazma. Ukázali, že při odhadu podmínek příznivých pro život je nutné počítat jak s vlastnostmi samotných molekul, tak s kolektivním chováním částic a buněk. Výzkum zůstává teoretický: vědci fyzikální konstanty neměnili v experimentu a neprokazuje, proč mají ve skutečnosti právě pozorované hodnoty. Nabízí pouze další fyzikální omezení, která mohou být důležitá při zkoumání otázky, jaké vlastnosti musí mít vesmír, aby v něm mohl vzniknout život.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.