Är vårt väldiga universum ett slumpens verk?

EN DEL människor säger: ”Ja, vårt universum är ett verk av slumpen.” Andra, särskilt de som är religiösa, håller inte med om detta. Åter andra vet helt enkelt inte vad de skall tro. Vad tror du?

Oavsett vad du har för uppfattning, håller du utan tvivel med om att vårt universum är ett underverk. Ta till exempel galaxerna. Man har beräknat att det finns omkring 100 miljarder galaxer i det observerbara universum. En galax är en grupp stjärnor, och antalet stjärnor varierar från under en miljard till mer än en biljon.

De flesta galaxer är samlade i anhopningar med mellan ett litet antal galaxer och flera tusen. Så till exempel har vår granngalax Andromeda beskrivits som en tvilling till vår egen Vintergata. Dessa två enorma stjärnsystem är bundna till varandra genom gravitation. Tillsammans med ett litet antal andra närbelägna galaxer bildar de en galaxhop.

Universum består av ett oräkneligt antal galaxhopar. En del galaxhopar är bundna genom gravitationen till andra galaxhopar och bildar supergalaxhopar. Men på den här nivån förlorar gravitationen sitt grepp. Forskarna har upptäckt att supergalaxhoparna rör sig ifrån varandra. Med andra ord: universum expanderar. Denna fantastiska upptäckt visar att det fanns en begynnelse, när universum befann sig i ett mycket mindre och mer kompakt tillstånd. Universums födelse kallas ofta ”Big Bang”, ”den stora smällen”.

En del forskare tvivlar starkt på att man någonsin kommer att få reda på hur universum kom till. Andra funderar på hur vårt universum skulle ha kunnat komma till utan en intelligent orsak. I tidskriften Scientific American, i numret för januari 1999, behandlades ämnet ”Hur fick universum sin början?” Några av forskarnas teorier har redan visat sig vara otillräckliga. Vidare heter det: ”Dessvärre kan det bli mycket svårt ... för astronomer att pröva någon av dessa idéer.”

Tanken att universum är ett slumpens verk kräver tro på vad forskarna beskriver som många ”lyckliga slumpar” eller ”sammanträffanden”. Så till exempel består universum av en stor mängd av de enklaste atomerna — väte och helium. Men för att skapa liv krävs inte bara väte, utan också en stor mängd mer komplicerade atomer, i synnerhet kol och syre. Forskarna har funderat över var sådana värdefulla atomer kommer ifrån.

Är det bara en slump att de komplicerade atomer som behövs för att uppehålla livet alstras inuti vissa jättelika stjärnor? Och är det bara av en slump som några av dessa jättelika stjärnor exploderar som supernovor och spyr ut sin dyrbara skattkista av sällsynta atomer? Sir Fred Hoyle, som var med och gjorde de här upptäckterna, sade: ”Jag tror inte att någon forskare som har undersökt bevisen kan låta bli att dra slutsatsen att kärnfysikens lagar har blivit avsiktligt utformade.”

Låt oss därför ta en närmare titt på det material som vårt universum består av.

[Ruta/Bild på sidan 4]

INFLATIONSTEORIN

En del forskare tror att vissa egenskaper hos det tidiga universum, till exempel den exakta hastighet med vilken universum expanderar, kan förklaras utan att det krävs en intelligent orsak. De hänvisar till någonting som kallas inflationsteorin. Teorin om ett expanderande universum kommer dock inte in på frågan om ursprunget. Det kräver tro på något som har existerat före och ur vilket vårt universum av en händelse föddes.

Enligt inflationsteorin växte universum från en storlek som var mindre än en atom till en storlek som var större än vår galax på mindre än en sekund. Man anser att från den tidpunkten fortsatte universum att expandera med en långsammare, normal hastighet. I dag anses den synliga delen av vårt universum vara en liten del av ett större universum. De som tror på inflationsteorin hävdar att även om det synliga universum är lika välordnat åt alla håll, kan den större, osynliga delen vara annorlunda, rentav kaotisk. ”Man kommer aldrig att kunna observera någon inflation”, konstaterar astrofysikern Geoffrey Burbidge. I själva verket är inflationsteorin i strid med observationer som gjorts på senare tid. Man förstår nu att om teorin vore riktig skulle det behövas en tänkt ny antigravitationskraft. En forskare vid Harvarduniversitetet, Howard Georgi, beskrev inflationsteorin så här: ”Det är en underbar form av vetenskaplig myt, som är minst lika bra som någon annan skapelsemyt jag hört någon gång.”

[Bild på sidan 3]

Nästan alla objekt på den här bilden, som tagits av rymdteleskopet Hubble, är galaxer

[Bildkälla]

Sidorna 3 och 4 (suddig): Robert Williams och Hubble Deep Field Team (STScl) och NASA

[Bilder på sidan 4]

”Kärnfysikens lagar har blivit avsiktligt utformade.” — Sir Fred Hoyle, här bredvid en bild av supernovan 1987A

[Bildkälla]

Doktor Christopher Burrows, ESA/STScl och NASA

Foto genom tillmötesgående från N. C. Wickramasinghe

Grundämnena — Kom de till genom en slump?

”VARJE objekt i universum, också den mest avlägsna stjärnan, består av atomer”, förklarar The Encyclopedia of Stars & Atoms. Enskilda atomer är för små att urskilja, men när de packas ihop bildar de välbekanta grundämnen. Några av dessa grundämnen är fasta ämnen som vi kan se; andra är osynliga gaser. Kan existensen av alla sådana grundämnen förklaras med slumpen?

Grundämnena 1 till 92

Även om väte är den enklaste av alla atomer, utgör det bränsle för stjärnor, till exempel vår sol, och är nödvändigt för liv. En väteatom har en proton i sin kärna och en elektron som kretsar runt den kärnan. Andra grundämnen, till exempel kol, syre, guld och kvicksilver, består av atomer med många elektroner som rör sig runt en kärna bestående av många protoner och neutroner.

För 450 år sedan kände man inte till fler än 12 grundämnen. När fler upptäcktes, lade forskarna märke till en naturlig ordning hos dem. Och när grundämnena placerades i en tabell med rader och kolumner, upptäckte forskarna att grundämnen som var i samma kolumn hade liknande egenskaper. Men det fanns också luckor i tabellen, där det fanns plats för då ännu okända grundämnen. Detta ledde till att den ryske forskaren Dmitrij Mendelejev kunde förutsäga grundämnet med atomnumret 32, germanium, samt dess färg, vikt, densitet och smältpunkt. Mendelejevs ”förutsägelse om andra grundämnen som ännu inte upptäckts — gallium och skandium — visade sig också vara mycket exakt”, konstaterar 1995 års upplaga av en vetenskaplig handbok, Chemistry.

Så småningom kunde forskarna förutsäga existensen av andra okända grundämnen och några av deras egenskaper. Till slut hade man upptäckt alla de grundämnen som saknades. Det finns inte längre några luckor i tabellen. Grundämnenas naturliga ordning är baserad på antalet protoner i kärnan hos deras atomer och börjar med grundämne nummer 1, väte, och fortsätter till det sista grundämnet som förekommer naturligt på jorden, nummer 92, uran. Är detta bara en tillfällighet?

Tänk också på den rika variation som grundämnena uppvisar. Guld och kvicksilver är grundämnen med karakteristiska glänsande färger. Det ena är i fast form, och det andra är en vätska. Ändå står de intill varandra som grundämnena nummer 79 och 80. En guldatom har 79 elektroner, 79 protoner och 118 neutroner. En kvicksilveratom har bara en elektron mer, en proton mer och ungefär samma antal neutroner.

Är det bara slumpen att en liten förändring i atompartiklarnas arrangemang ger en så stor variation av grundämnen? Och hur är det med de krafter som håller samman atompartiklarna? ”Från den minsta partikel till den största galax följer allt i universum regler som beskrivs av fysikens lagar”, heter det i The Encyclopedia of Stars & Atoms. Tänk dig vad som skulle hända, om en av de här reglerna skulle ändras. Vad skulle hända, om det till exempel skulle bli en ändring av den kraft som gör att elektronerna rör sig runt kärnan i en atom?

Exakt avpassade fysiska krafter

Tänk vad som skulle hända om den elektromagnetiska kraften minskades. ”Elektroner skulle då inte längre vara bundna till atomerna”, konstaterar dr David Block i sin bok Universums skapelse. Exakt vad skulle det betyda? ”Vi skulle få ett universum där inga kemiska reaktioner var möjliga!” tillägger han. Vi kan verkligen vara tacksamma för de bestämda lagar som gör kemiska reaktioner möjliga! Så till exempel bildar två väteatomer tillsammans med en syreatom en molekyl värdefullt vatten.

Den elektromagnetiska kraften är omkring 100 gånger svagare än den starka kärnkraften som håller samman kärnan i atomerna. Vad skulle hända om det här förhållandet ändrades? ”Om de relativa styrkorna hos kärnkrafterna och de elektromagnetiska krafterna var bara lite annorlunda, skulle kolatomer inte kunna existera”, förklarar forskarna John Barrow och Frank Tipler. Utan kol skulle det inte finnas något liv. Kolatomer svarar för 20 procent av vikten hos alla levande organismer.

Något som också har betydelse är styrkan i den elektromagnetiska kraften jämfört med gravitationskraften. ”Den allra minsta förändring i de relativa styrkorna hos gravitationskraften och den elektromagnetiska kraften”, skriver tidskriften New Scientist, ”skulle förvandla stjärnor som solen till blå jättar [alldeles för heta för liv] eller röda dvärgar [inte tillräckligt heta för att uppehålla liv].”

En annan kraft, den svaga kärnkraften, bestämmer hastigheten hos kärnreaktioner i solen. ”Den är exakt så svag att vätet i solen brinner i långsam och jämn takt”, förklarar fysikern Freeman Dyson. Många andra exempel skulle kunna ges för att visa hur vårt liv beror på de fint balanserade lagarna och förhållandena som råder i universum. Vetenskapsskribenten professor Paul Davies liknade dessa universella lagar och förhållanden vid rattar som man vrider på och sade: ”Det [verkar] som om de olika rattarna måste finjusteras med enorm precision om universum skall vara sådant att livet kan blomstra.”

Långt innan Sir Isaac Newton upptäckte tyngdlagen skrev Bibeln om sådana bestämda regler eller lagar. Mannen Job fick frågan: ”Påbjöd du de regler som styr himlarna, eller fastställde du naturlagarna på jorden?” (Job 38:33, The New English Bible) Andra frågor som gör en ödmjuk var: ”Var befann du dig, när jag grundade jorden?” och ”Vem fastställde dess mått — ifall du vet det?” — Job 38:4, 5.

[Ruta på sidan 6]

LIVSVIKTIGA GRUNDÄMNEN

Grundämnena väte, syre och kol utgör cirka 98 procent av atomerna i din kropp. Sedan kommer kväve, som utgör ytterligare 1,4 procent. Det finns också andra grundämnen i mycket små mängder, men de är likväl livsviktiga.

[Tabell/Diagram på sidorna 6, 7]

(För formaterad text, se publikationen)

Vid tiden för publiceringen av denna artikel har forskarna framställt grundämnen med atomnummer från 93 till och med 118. Som man har kunnat förutsäga passar dessa grundämnen fortfarande in i det periodiska systemets mönster.

[Bildkälla]

Källa: Los Alamos National Laboratory, USA

väte H 1

helium He 2

litium Li 3

beryllium Be 4

bor B 5

kol C 6

kväve N 7

syre O 8

fluor F 9

neon Ne 10

natrium Na 11

magnesium Mg 12

aluminium Al 13

kisel Si 14

fosfor P 15

svavel S 16

klor C1 17

argon Ar 18

kalium K 19

kalcium Ca 20

skandium Sc 21

titan Ti 22

vanadin V 23

krom Cr 24

mangan Mn 25

järn Fe 26

kobolt Co 27

nickel Ni 28

koppar Cu 29

zink Zn 30

gallium Ga 31

germanium Ge 32

arsenik As 33

selen Se 34

brom Br 35

krypton Kr 36

rubidium Rb 37

strontium Sr 38

yttrium Y 39

zirkonium Zr 40

niob Nb 41

molybden Mo 42

teknetium Tc 43

rutenium Ru 44

rodium Rh 45

palladium Pd 46

silver Ag 47

kadmium Cd 48

indium In 49

tenn Sn 50

antimon Sb 51

tellur Te 52

jod I 53

xenon Xe 54

cesium Cs 55

barium Ba 56

lantan La 57

cerium Ce 58

praseodym Pr 59

neodym Nd 60

prometium Pm 61

samarium Sm 62

europium Eu 63

gadolinium Gd 64

terbium Tb 65

dysprosium Dy 66

holmium Ho 67

erbium Er 68

tulium Tm 69

ytterbium Yb 70

lutetium Lu 71

hafnium Hf 72

tantal Ta 73

volfram W 74

rhenium Re 75

osmium Os 76

iridium Ir 77

platina Pt 78

guld Au 79

kvicksilver Hg 80

tallium Tl 81

bly Pb 82

vismut Bi 83

polonium Po 84

astat At 85

radon Rn 86

francium Fr 87

radium Ra 88

aktinium Ac 89

torium Th 90

protaktinium Pa 91

uran U 92

neptunium Np 93

plutonium Pu 94

americium Am 95

curium Cm 96

berkelium Bk 97

californium Cf 98

einsteinium Es 99

fermium Fm 100

mendelevium Md 101

nobelium No 102

lawrencium Lr 103

rutherfordium Rf 104

dubnium Db 105

seaborgium Sg 106

bohrium Bh 107

hassium Hs 108

meitnerium Mt 109

110

111

112

114

116

118

[Diagram]

(För formaterad text, se publikationen)

Återspeglar grundämnenas ordning och harmoni i det periodiska systemet enbart slumpen — eller intelligent formgivning?

Heliumatom

Elektron

Proton

Neutron

[Diagram/Bild på sidan 7]

(För formaterad text, se publikationen)

Vad ligger bakom den fina avvägningen av de fyra fysiska krafterna?

ELEKTROMAGNETISM

STARK KÄRNKRAFT

GRAVITATION

SVAG KÄRNKRAFT

Vattenmolekyl

Atomkärna

Blå jätte

Röd dvärg

Solen