Come una tazza d'acqua può svelare i segreti del nostro universo.

23 agosto 2023

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presso Queen Mary, University of London

I ricercatori della Queen Mary University of London hanno fatto una scoperta che potrebbe cambiare la nostra comprensione dell'universo. Nel loro studio pubblicato su Science Advances, rivelano per la prima volta che esiste un intervallo in cui le costanti fondamentali possono variare, consentendo la viscosità necessaria per i processi vitali che avvengono all'interno e tra le cellule viventi. Questo è un pezzo importante del puzzle per determinare da dove provengono queste costanti e come influenzano la vita come la conosciamo. .cmd.push(function() { .display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });

Nel 2020, lo stesso team ha scoperto che la viscosità dei liquidi è determinata da costanti fisiche fondamentali, stabilendo un limite su quanto può essere fluido un liquido. Ora questo risultato viene portato nel campo delle scienze della vita.

Costanti fisiche fondamentali plasmano la struttura dell'universo in cui viviamo. Le costanti fisiche sono grandezze il cui valore si ritiene sia universale e rimanga invariato nel tempo, come ad esempio la massa dell'elettrone. Governano le reazioni nucleari e possono portare alla formazione di strutture molecolari essenziali per la vita, ma la loro origine è sconosciuta. Questa ricerca potrebbe avvicinare gli scienziati a determinare da dove provengono queste costanti.

"Capire come l'acqua fluisce in una tazza si rivela strettamente legato alla grande sfida di scoprire costanti fondamentali. I processi vitali all'interno e tra le cellule viventi richiedono il movimento ed è la viscosità che determina le proprietà di questo movimento. Se le costanti fondamentali cambiano, la viscosità cambierebbe anche influenzando la vita come la conosciamo. Ad esempio, se l'acqua fosse viscida come il catrame, la vita non esisterebbe nella sua forma attuale o non esisterebbe affatto. Questo vale anche per oltre l'acqua, quindi tutte le forme di vita che utilizzano lo stato liquido per funzionare sarebbero colpite."

"Ogni cambiamento nelle costanti fondamentali, inclusa un'incremento o una diminuzione, sarebbe ugualmente una brutta notizia per il flusso e per la vita basata sui liquidi. Ci aspettiamo che la finestra sia piuttosto stretta: ad esempio, la viscosità del nostro sangue diventerebbe troppo densa o troppo liquida per il funzionamento del corpo con solo una variazione di pochi punti percentuali di alcune costanti fondamentali come la costante di Planck o la carica dell'elettrone", ha detto il Professor Kostya Trachenko, docente di Fisica.

Sorprendentemente, si pensava che le costanti fondamentali fossero sintonizzate miliardi di anni fa per produrre nuclei pesanti nelle stelle e in quel momento la vita come la conosciamo oggi non esisteva. Non c'era bisogno che queste costanti fossero sintonizzate con precisione in quel momento per permettere anche la vita cellulare entro miliardi di anni, eppure queste costanti si rivelano essere adatte al flusso tra le cellule viventi.

Un'ipotesi correlata è che potrebbe essere stato coinvolto più di un ajustamento e ciò suggerisce una somiglianza con l'evoluzione biologica in cui i tratti sono stati acquisiti indipendentemente. Attraverso meccanismi evolutivi, le costanti fondamentali possono essere il risultato della natura che raggiunge strutture fisiche sostenibili. Resta da vedere come i principi dell'evoluzione possano essere utili per capire l'origine delle costanti fondamentali.

Informazioni sulla rivista: Science Advances

Fornito da Queen Mary, University of London