En esta segunda parte de una conferencia en el Conferencia de Dallas sobre ciencia y fe (2021), filósofo steve meyer analiza las formas en que el astrónomo innovador fred hoyle (1915-2001) se ocupó del hecho de que el universo parece afinado para la vida. de hoyle ampliamente citado El comentario sobre el asunto fue: «Una interpretación de sentido común de los hechos sugiere que un superintelecto ha jugado con la física, así como con la química y la biología, y que no hay fuerzas ciegas de las que valga la pena hablar en la naturaleza». Esta fue una idea inquietante para Hoyle, quien era un ateo muy conocido, y ciertamente buscó formas de evitarlo. ¿Cómo lo hizo?

Dr. Mayer, autor de La hipótesis del regreso de Dios (Harper One, 2021), reflexiona sobre la lucha de Hoyle. (Una muestra del libro es aquí.) Esta es la segunda de cuatro partes de la transcripción de la conferencia. La primera porción es aquí. tom gilson es el moderador de pódcast:

Stephen C. Meyer: Ahora, algunos de los parámetros de ajuste fino más importantes fueron descubiertos por primera vez por Sir Fred Hoyle, un astrónomo y astrofísico australiano británico. Hoyle fue al principio de su carrera un ateo acérrimo. Y en realidad estaba citado diciendo que “la religión no es más que un intento desesperado por encontrar una salida a la situación verdaderamente terrible en la que nos encontramos”. [Harper’s Magazine, 1951] Seguía diciendo que a la gente no le gustaba porque les quitaba la esperanza al decir cosas así.

De todos modos, Hoyle estaba trabajando en teorías de cómo carbón formado. Y lo golpeó un gran misterio, que es, ¿por qué hay tanto carbono en el universo? Se dio cuenta de que el carbono era muy importante, porque el carbono forma moléculas similares a cadenas largas que son necesarias para que exista cualquier forma de vida. Sin carbono no hay posibilidad de vida.

Empezó a pensar en diferentes formas en que se podría formar el carbono. Estaba trabajando en la nucleosíntesis estelar, cómo se podrían haber formado elementos más grandes que el helio y el hidrógeno en las estrellas a medida que se quemaban. Y encontró un misterio. Los físicos pensaron que la forma de construir los elementos más pesados ​​era agregar lo que ellos llaman nucleones, neutrones o protones, un nucleón a la vez.

Así que si hay un helio átomo tienes dos neutrones y dos protones. Para llegar al carbono, que tiene seis neutrones y seis protones, la idea [was] agregaría un neutrón y un protón a la vez, y gradualmente construiría un elemento químico más pesado. El problema es que hay algo llamado rendija de 5 nucleones, que es solo una forma de decir que cuando agregas un nucleón a un átomo de helio, ya sea un protón o un neutrón, el átomo es inestable. Tiene una vida media muy corta.

Puedes pensar en ello como una especie de escalera a la que le faltan peldaños. Puedes llegar al helio desde hidrógeno. Pero pasar del helio a algo más pesado es imposible porque cuando agregas un nucleón, ese estado químico es inestable y desaparece inmediatamente.

Otra teoría era que tal vez tres moléculas de helio colisionaron a la vez para formar un carbono. [molecule]. El helio tiene un peso atómico de cuatro. Y si tienes tres de ellos, tienes 12; serían seis neutrones, seis protones, estarías listo para comenzar. Pero las probabilidades de hacer colisionar tres átomos de helio a la vez eran, de nuevo, muy pequeñas.

Entonces, Hoyle y otros científicos se rascaban la cabeza: “¿Cómo podemos hacer que se forme carbono? ¿Y cómo podemos explicar la increíble abundancia de carbono en el universo que hace posible la vida?

Ahora lo que terminó proponiendo fue que el helio se combinara con un elemento más pesado conocido como berilio, que tiene un peso atómico de ocho. Y eso fue posible porque podías obtener dos helio para formar un berilio, y luego se podían formar berilio y un helio, y luego obtenías carbono.

Pero también había un problema con eso. Cuando se combinan el berilio 8 y el helio 4, se produce una molécula de carbono que tiene un nivel de energía que es encima de carbono estándar, el carbono que vemos a nuestro alrededor. De hecho, fue muy preciso. nivel de resonancia del 7,65 MEV (mega electronvoltios). Fue solo Éste mucho más energético que el carbono normal. Así que Hoyle contrató a un amigo de Caltech, un físico llamado willie fowler, y le preguntó si haría algunos experimentos para ver si había un [natural] forma de carbono que tenía este nivel de resonancia más alto.

Descubrió que había. Pero entonces, cuando Hoyle empezó a pensar en ello, se dio cuenta de que muchas cosas tenían que estar dentro de las estrellas para producir carbono en esta resonancia. En particular, para que el berilio y el helio se combinen, deben alcanzar velocidades lo suficientemente altas como para superar sus fuerzas electromagnéticas repulsivas. Pero las estrellas deben estar lo suficientemente calientes para generar estas velocidades críticas. Pero eso solo sucedería si la fuerza de la gravedad que une los átomos, superando estas fuerzas electromagnéticas, fuera correcta durante el proceso de síntesis nuclear estelar. Si la atracción gravitacional fuera demasiado débil dentro de las estrellas, la temperatura no se calentaría lo suficiente como para que los átomos se combinaran para obtener ese alto nivel de energía. Pero si la atracción gravitatoria es demasiado fuerte, la síntesis nuclear ocurrirá demasiado rápido y las estrellas se consumirán demasiado rápido. Y nunca tendríamos sistemas planetarios estables donde pudiera haber vida.

Así que fue un rompecabezas. Parecía que para formar carbono, las fuerzas gravitatorias tenían que ajustarse extremadamente finamente y equilibrarse exactamente con las fuerzas electromagnéticas. Y eso resultó ser solo la punta del iceberg.

Había todo un conjunto de estas llamadas coincidencias cósmicas, donde todo tenía que estar bien para explicar lo que era necesario para la vida. Solo para hacer carbono, aquí hay cinco coincidencias cósmicas de este tipo:

1. La fuerza gravitacional (lo que los físicos [call] la constante de fuerza) que determina la fuerza exacta de la gravitación tenía que ser correcta. Si fuera más grande, las estrellas estarían muy calientes y se quemarían muy rápido y de manera muy desigual. Si la fuerza de gravedad constante y la fuerza de gravedad fueran más pequeñas, las estrellas permanecerían tan frías que la fusión nuclear nunca se encendería. Y por lo tanto nunca habría producción de elementos pesados.

2. La constante de fuerza electromagnética también tuvo que ser balanceada delicadamente. Si fuera más grande, no se produciría el enlace químico y los elementos más masivos que el boro1 serían demasiado inestables para la fisión. Si fuera más pequeño, sería insuficiente para producir un enlace químico. Y así fue.

3. y 4. Las otras fuerzas fundamentales de la física, la llamada fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil, también tenían que equilibrarse delicadamente. Si alguna de estas fuerzas fuera demasiado grande o demasiado pequeña en fracciones muy pequeñas, no habría posibilidad de formar elementos estables. La química básica de la vida sería imposible y no tendríamos un universo que permitiera la vida.

5. Además de todo esto, resulta que las unidades fundamentales de la materia, los quarks, que forman los protones y los neutrones, necesitaban tener masas muy precisas para que ocurrieran las reacciones nucleares correctas que produjeran los elementos correctos. , como el carbono y el oxígeno que son necesarios para un universo que permite la vida. Y en el caso de la masa de los quarks, hay quarks up y quarks down. Nueve conjuntos separados de criterios deben cumplirse simultáneamente para hacer posible la química básica de la vida.

Cuando Hoyle comenzó a reflexionar sobre todo esto, se le ocurrió que vivíamos en una especie de universo Ricitos de Oro, donde todo estaba bien. Las fuerzas no eran demasiado fuertes ni demasiado débiles. Las masas no eran ni demasiado grandes ni demasiado pequeñas. Y comenzó a replantearse su firme cosmovisión materialista atea…

Próximo: ¿Qué tan afinado fue el debut de nuestro universo? La mente confunde.

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