Naukowcy z University of Michigan opisali nowy rodzaj wszechświatów, którym brakuje słabej siły jądrowej. Pomimo tego, że istnienie życia jest możliwe tylko dla pewnych wartości stałych fizycznych, model teoretyczny przewiduje, że słabe oddziaływanie nie jest konieczne do powstania żywych organizmów. Wstępny wydruk artykułu został opublikowany w repozytorium bioRxiv.
Wiadomo, że podstawowe stałe fizyczne opisujące prawa przyrody i właściwości materii mają arbitralne wartości, których nie da się wyjaśnić w ramach współczesnej teorii fizycznej. Jednak wielu fizyków sugeruje, że istnieją wszechświaty z różnymi „ustawieniami”, które mogą nie nadawać się do istnienia życia. Jednocześnie szereg prac naukowych wykazało, że jeśli pozwoli się na zmianę wielu stałych w szerokim zakresie, to mogą pojawić się potencjalnie zamieszkałe wszechświaty o różnych wartościach stałych.
Model Standardowy opisuje elektromagnetyczne, słabe i silne oddziaływania wszystkich cząstek elementarnych. Słaba siła jądrowa jest odpowiedzialna za rozpady beta jąder atomowych, kiedy neutron zamienia się w proton, emitując elektron lub pozyton. Określa procesy zachodzące w jelitach niezbyt masywnych gwiazd, takich jak Słońce, oraz wpływa na prawdopodobieństwo interakcji neutrin z materią. Jeśli poziom słabych oddziaływań jądrowych jest zbyt niski, wówczas tworzenie się długowiecznych gwiazd jest niemożliwe w takim wszechświecie.
Hel można nadal syntetyzować we wczesnych stadiach istnienia wszechświata, w erze pierwotnej nukleosyntezy. W bardziej masywnych gwiazdach atomy helu mogą się łączyć, tworząc cięższe pierwiastki, ale brak interakcji neutrin z materią uniemożliwia tworzenie się supernowych - gwiazda po prostu kurczy się, uniemożliwiając propagację ciężkich atomów w przestrzeni.
Jednak kosmolodzy odkryli, że wszechświat, w którym słabe oddziaływanie jest całkowicie nieobecne, może nadal istnieć. W erze pierwotnej nukleosyntezy część protonów i neutronów omija włączenie atomów do ciężkich jąder. Przeciwnie, w naszym wszechświecie protony aktywnie uczestniczyły w syntezie pierwiastków aż do litu. Później wolne protony i neutrony łączą się, tworząc deuter (ciężki wodór). Ta ostatnia staje się paliwem dla gwiazd, których ewolucja wynika z silnych interakcji. Tworzą węgiel i inne pierwiastki niezbędne do życia.
