Ці докази включають точні величини чотирьох фундаментальних взаємодій, які відповідають за усі властивості матерії та зміни, що відбуваються з нею. При самій лише згадці про фундаментальні взаємодії, дехто, можливо, скаже: «О ні, це ліпше залишити для фізиків». Але не поспішайте з висновком. Головні факти варто розглянути, бо вони торкаються нашого життя.

Точна настройка

Чотири фундаментальні взаємодії проявляються як у безмежних просторах космосу, так і в крихітних атомних структурах. Дійсно, вони впливають на все, що ми бачимо довкола нас.

Важливі для нашого життя елементи (зокрема вуглець, кисень і залізо) не існували б, якби не було точної настройки чотирьох взаємодій, що діють у Всесвіті. Ми вже згадували одну із них — гравітаційну взаємодію. Іншою є електромагнітна взаємодія. Якби вона була значно слабшою, електрони не трималися б ядра атома. «Чи це створило б серйозні проблеми?» — можливо, запитає хтось. Так, бо тоді атоми не могли б з’єднуватися в молекули. А коли б ця взаємодія була набагато сильнішою, ядро атома захопило б електрони в полон. У такому випадку хімічні реакції між атомами стали б неможливі — як і саме життя. Уже навіть з цього зрозуміло, що наше існування й життя залежать від точної настройки електромагнітної взаємодії.

А тепер перенесімося в космос: незначна зміна величини електромагнітної взаємодії вплинула б на Сонце, і тоді б воно посилало на Землю інше світло, що утруднювало б процес фотосинтезу в рослинах або ж робило б його взагалі неможливим. Це також позбавило б воду її унікальних властивостей, дуже необхідних для життя. Тож знову від точної настройки електромагнітної взаємодії залежить наше існування.

Однаково важливою є інтенсивність електромагнітної взаємодії у співвідношенні з трьома іншими взаємодіями. Наприклад, за підрахунками деяких фізиків ця взаємодія у 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (10⁴⁰) разів перевищує гравітаційну. Може здатися, що нічого не зміниться, коли до цієї цифри дописати ще один нуль (10⁴¹). Однак у такому випадку гравітаційна взаємодія була б пропорційно слабшою, а, за словами д-ра Райнгарда Броєра, «при трохи меншій силі притягання зо́рі були б теж меншими й через їхній внутрішній гравітаційний тиск температура не досягала б тієї високої точки, за якої проходить синтез ядер,— і Сонце тоді б не світило». Тільки уявіть собі, що це означало б для нас!

А що сталося б, якби гравітаційна взаємодія була пропорційно сильнішою — тобто наше число мало б лише 39 нулів (10³⁹)? «Через цю єдину невеличку зміну,— продовжує Броєр,— життя таких зірок, як Сонце, закінчувалося б значно раніше». На думку інших науковців, величина взаємодій відрегульована навіть ще точніше.

Тривала ефективність і стійкість — це дві дивовижні якості нашого Сонця й інших зір. Розгляньмо простий приклад. Ми знаємо, що для ефективної роботи двигуна автомобіля необхідно правильно підібрати суміш пального та повітря. Інженери розробляють складні автоматичні й комп’ютерні системи, щоб двигун працював в оптимальному режимі. Коли усе так непросто зі звичайним двигуном, то що тоді сказати про ефективне «горіння» зір, подібних до нашого Сонця? Основні сили, які тут діють, дуже точно відрегульовані, так що створюються оптимальні умови для життя. Чи ця точна настройка — справа випадку? Ще у сиву давнину перед Йовом було поставлено запитання: «Чи ти проголосив приписи, які керують небесами, або ж встановив закони природи на землі?» (Йова 38:33, «Нова англійська Біблія»). Жодна людина не зробила цього. Тож звідки така точність?

Два типи ядерних взаємодій

Будова Всесвіту залежить від точної настройки не лише гравітаційної та електромагнітної взаємодій. З нашим життям пов’язані ще дві фізичні взаємодії.

Ці дві взаємодії, які діють в ядрі атома, красномовно свідчать про існування задуму. Розгляньмо сильну взаємодію, яка зв’язує докупи протони й нейтрони в ядрі атома. Через цей зв’язок утворюються різні елементи — легкі (як-от гелій та кисень) і важкі (як, наприклад, золото й свинець). Видається, що, коли б ця зв’язувальна взаємодія була лише на 2 проценти слабшою, існував би тільки водень. А якби вона була трішки сильнішою, то існували б лише важкі елементи, і про водень ніхто б не згадував. Чи це вплинуло б на наше життя? Через відсутність водню у Всесвіті Сонце не мало б палива, необхідного для випромінювання життєдайної енергії. А в нас, звичайно ж, не було б води та їжі, оскільки водень — їхня головна складова частина.

Четверту взаємодію, яку ми зараз розглянемо, називають слабкою взаємодією. Вона контролює радіоактивний розпад, а також впливає на термоядерні реакції в надрах нашого Сонця. «Чи ця взаємодія точно відрегульована?» — можливо, запитаєте ви. Математик і фізик Фріман Дайсон каже: «Слабка взаємодія в мільйони разів слабша за ядерні сили. Вона якраз достатньої величини, щоб водень у Сонці горів повільно, але зі сталою швидкістю. Якби слабка взаємодія була набагато сильнішою або слабшою, існування будь-якої форми життя, що залежить від подібних до Сонця зір, знову перебувало б у небезпеці». Так, через цей вивірений режим горіння наша Земля отримує тепло, а не палючий жар, і ми продовжуємо жити.

Крім того, вчені вважають, що слабка взаємодія відіграє важливу роль у вибуху наднових зірок, завдяки чому, за словами науковців, виникає й розповсюджується більшість хімічних елементів. «Якби ці ядерні взаємодії були хоч трохи іншими, ніж вони є, зорі не могли б продукувати елементи, з яких усі ми складаємось»,— пояснює фізик Джон Полкінґгорн.

Можна ще багато говорити про дива Всесвіту, але ви, мабуть, уже зрозуміли суть. Чотири фундаментальні взаємодії і справді відрегульовані з неймовірною точністю. «Здається, скрізь, куди не глянь, ми бачимо докази, що природа влаштувала все зі знанням справи»,— написав професор Пол Дейвіс. Безперечно, точна настройка фундаментальних взаємодій уможливила існування й функціонування Сонця та нашої чудової планети з її життєдайною водою, атмосферою, настільки необхідною для усього живого, і величезною кількістю цінних хімічних елементів. Але запитайте себе: «Чому існує ця точна настройка і звідки вона?»

Чотири фундаментальні фізичні взаємодії

1. Гравітація — дуже слабка взаємодія на рівні атомів. Її дію ліпше видно на великих об’єктах — планетах, зорях, галактиках.

2. Електромагнетизм — основна взаємодія притягання між протонами й електронами, завдяки якій формуються молекули. Блискавки — один із виявів її потужності.

3. Сильна взаємодія — взаємодія, яка зв’язує протони й нейтрони в ядрі атома.

4. Слабка взаємодія — взаємодія, що керує розпадом радіоактивних елементів й оптимальною термоядерною діяльністю Сонця.