Fininnstillt univers:

Artikkel av professor emeritus Ingolf Kanestrøm (publisert i Norge i dag; Extrabilag i samarbeid med Origo; 2009

C-atomI de senere årene er det naturvitenskapelige samfunn blitt overveldet ved oppdagelsen av hvor komplekst og følsomt samspillet mellom ulike elementer må være, for at intelligent liv skal utfolde seg på jorda. Faktisk synes universet å være utrolig finjustert helt fra starten. Innen de ulike områdene av fysikk og astrofysikk, klassisk kosmologi, kvantemekanikk og biokjemi, har en mengde observasjoner gjentatte ganger bragt for dagen at karbonbasert liv på jorda er betinget av en delikat balanse mellom fysiske og kosmologiske størrelser. I følge fysikernes verdensbilde er naturprosessene styrt av naturlovene, og resultatene av naturprosessene er svært avhengig av verdien av naturkonstantene som inngår i naturlovene. Dersom én av disse størrelsene ble litt forandret, ville balansen bli ødelagt og livet kunne ikke eksistere.

Disse oppdagelsene har fått mange naturforskere til å konkludere at en slik balanse ikke kan bero på tilfeldigheter, men at det krever en form for forklaring. Tradisjonelt ville slike kjennsgjerninger bli tatt som bevis på et guddommelig design, slik Paley's teologiske argument framsatt i Natural Theology. Vi skal ikke gå inn på dette her, men vi skal se litt på det såkalte antropiske prinsipp mot slutten.

1. Finjusterte naturkonstanter

natur-konstanterStørrelsen på konstanter som gravitasjonskraft, kosmologisk konstant, energitettheten til materiale vitner om nøye fininnstilling. Den sterke kjernekraften kan ikke variere mer enn 0,4%. Trippel-alfaprosessen, protonstabiliteten og protonvekten kunne bare vært marginalt annerledes, om liv skulle dannes.

For at liv skal eksistere på jorda, må universet frambringe de nødvendige byggeelementer og naturlige prosesser nødvendige for liv. Fysikerne har kartlagt fire fundamentale krefter. Disse kreftene bestemmer hovedtrekkene ved universet. De fire kreftene er den sterke kjernekraften, den svake kraften, den elektromagnetiske kraft og gravitasjonskraften (tyngdekraften). Styrken av kreftene er gitt som:

Sterk kjernekraft: 15; Svak kraft: 7,03*E-3; Elektromagnetisk kraft: 3,03*E-12; Gravitasjonskraften: 5,9*E-39. (E betyr her 10 opphøyd i; hvor (10 opphøyd i x): betyr 1 med x nuller bak; 10opphøyd i -x: betyr 1/10 (opphøyd i x)

Det faktum at gravitasjonskraften er 40 størrelsesordener (10 opphøyd i 40) mindre enn den sterke kraft, er nødvendig for den kosmiske ordningen. Spesielt er det avgjørende for å danne stabile stjerner og plantebaner. På den andre siden, dersom gravitasjonskraften hadde vært litt svakere, så ville ikke noen stjerne eller galakse blitt dannet i det hele.

H-atomDersom den sterke kraften hadde vært bare litt svakere, ville kun hydrogenatomer eksistere. Dersom den sterke kraften hadde vært litt sterkere i forhold til den elektromagnetiske kraften, ville en atomkjerne med to protoner vært det standardiserte trekk ved universet. Det er tvilsomt om noen stjerner eller galakser da kunne dannes.

For at liv skal være mulig, må mer enn 40 elementer kunne bindes sammen til å danne molekyler. Et molekyl består av flere atomer, og atomene har en kjerne av nukleoner (protoner og nøytroner). Vi skal se litt nærmere på hvordan en kan få de rette nukleoner, elektroner og molekyler.

Danne riktige atomer

Biologiske molekyler kan ikke dannes dersom det ikke forekommer et tilstrekkelig utvalg av atomer av forskjellig form og størrelse. For at det skal skje, må det foreligge en delikat balanse mellom naturkonstanter som styrer styrken på sterke og svake vekselvirkninger, gravitasjonskraften og grunntilstandsenergien i atomkjernene. Den sterke vekselvirkningen avgjør i hvilken grad protoner og nøytroner bindes sammen i atomkjernen. Dersom denne kraften er for svak, vil ikke protoner og nøytroner holde sammen. I dette tilfelle vil vi bare ha hydrogen i universet.

Finjustert-universPå den annen side, dersom den sterke vekselvirkningen var litt sterkere enn observert, ville protoner og nøytroner være så tett sammenbundet at ingen av dem ville være frie. I det tilfellet ville det ikke være hydrogen i universet. Livets kjemi er umulig uten hydrogen. Livet ville ikke være mulig om den sterke vekselvirkningen hadde vært 2% svakere eller 0,3% sterkere, enn vi observerer. For å kunne bygge opp en rekke ulike stabile strukturer som kan vekselvirke, må atomene ha store strukturer med åpent rom mellom atomkjernen og elektronene. For at dette skal være mulig, må både finstrukturkonstanten (a=1/137) og forholdet mellom elektronmasse og protonmasse (n(e)/mp=1/1836) være små. De små verdiene gjør det mulig å danne lange kjeder av molekyler som DNA. Men dersom disse konstantene hadde vært for små, ville det ikke være mulig å bygge stabile atomer.

Styrken på gravitasjonskraften bestemmer temperaturen i kjernene av stjernene. Dersom kraften var større, ville temperaturen i stjernene bli så høy at den ville brenne opp for fort, til at det kunne produseres livgivende elementer. En planet som skal opprettholde liv, må bli støttet av en stjerne som både er stabil og brenner over lang tid. Om gravitasjonskraften var for svak, ville stjernene ikke bli varme nok til at kjernefusjon kunne forekomme. Det ville ikke produsere tyngre elementer enn hydrogen og helium.

energiAstrofysikeren Fred Hoyle har påvist at grunntilstandsenergien til atomkjernen i helium, beryllium, karbon og oksygen må være justert i forhold til hverandre, om livet skal eksistere. C(12) har et energinivå som er bare litt høyere enn summen av energinivåene til Be(8) og He(4). Uten denne finjusteringen, kunne en ikke forvente tilstrekkelig produksjon av karbon. Energinivået til O(16) har nøyaktig riktig verdi for å hindre at all karbon går over til oksygen eller til å sikre tilstrekkelig produksjon av O(16) for liv. Dersom energiene hadde avvik i forhold til hverandre på mer enn 4%, ville det ikke dannes et univers med tilstrekkelig oksygen eller karbon til at livet skulle eksistere.

De rette molekylene

molekylær maskinFor at livet skulle kunne oppstå på jorda, måtte mer enn førti (40) forskjellige elementer kunne bindes sammen til molekyler. Molekylære bindinger er avhengig av minst to faktorer: Styrken til den elektromagnetiske kraft og forholdet mellom protonmassen og elektronmassen. Dersom den elektromagnetiske kraft hadde vært betydelig større, hadde atomene vært så sterkt bundet til elektronene at det ikke ville 'dele' elektroner med andre atomer. Hadde kraften vært betydelig svakere, ville ikke atomene vært bundet til elektroner i det hele. Det er deling av elektroner som binder atomene sammen til molekyler. Den elektromagnetiske kraft, må være svært godt balansert, dersom flere enn noen få molekyler skulle dannes.

Størrelsen og stabiliteten av elektronbanene om atomkjernen er avhengig av forholdet mellom proton- og elektron-massen. Derfor må også dette forholdet være kritisk balansert. Ellers ville ikke de kjemiske bindingene nødvendig for å lage store atomer eksistere.

Biologiske skadevirkninger oppstår når nøytroner støter mot en enkel atomkjerne i et molekyl, dels fordi molekylet ødelegges, og dels fordi det induseres radioaktiv stråling som virker på omgivelsene. Nøytronstråling er meget helsefarlig. Tillatt dose i en 40 timers arbeidsuke er 20 nøytroner per cm2 og per sekund av hurtige nøytroner. Av langsomme nøytroner regnes en ukedose på opptil 600 per cm2 og per sekund som ufarlig.

Superintelligent

De fleste fysikere mener naturkonstantene er en del av naturen. Pr. definisjon beskriver naturlovene fenomener som er i overensstemmelse med regulære mønstre som gjentar seg. Men de overfølsomme verdiene til naturkonstantene utgjør et høyst irregulært sett av verdier. En kan ikke utføre observasjoner, om naturkonstantene hadde andre verdier. De presise verdiene utgjør spesifikke trekk ved naturlovene. Derfor synes det høyst usannsynlig at noen lov kan forklare hvorfor naturkonstantene har akkurat de verdiene de har. Astrofysikeren Fred Hoyle har sagt at en fornuftig tolkning av fakta tilsier at et superintellekt har drevet gjøn med Fred Hoylefysikken, som med kjemien og biologien, og at det ikke finnes blinde krefter verdt å snakke om i naturen.

Fysikerne har laget modeller av den reelle verden på ulik skala, fra mikroskopisk verden av subatomære partikler til kosmos. Et slående trekk ved disse modellene er at mennesket selv ikke har noen plass. Dette er ikke overraskende, siden de fleste fysikere anser mennesket og dets bevissthet som irrelevant for universets funksjonalitet. Mennesket betraktes som passive tilskuere til naturlovene som fungerer over alt og til alle tider. Dette skjer uavhengig av menneskets eksistens.

Noen fysikere har reagert på dette upersonlige verdensbilde. Vi har omtalt naturkonstanter som må ha verdier innen svært trange intervaller om det skal eksistere levelige forhold i universet. Forskningen har avdekket at det finnes minst 35 parametre som må ha svært presise verdier, om liv skal eksistere. Vi har sett at det eksisterer en ekstrem fin balanse mellom fysiske og kjemiske størrelser i naturen. Mange mener at det ikke kan bli avvist ved at det skyldes tilfeldigheter. Tradisjonelt har det blitt tatt som bevis på en guddommelig design.

Økosystemets komplekse balanse vitner om design.

Ettersom darwinister har gått fra vitenskap til filosofi, er det lov å spørre om deres dogmatiske nei til design er eneste logiske alternativ. Svaret er selvfølgelig nei. Før Darwin ble design tatt for gitt av de fleste vitenskapsmenn i Vesten. Selv i dag ser et betydelig antall vitenskapsmenn på verden som designet.La oss gå ut ifra at levende organismer er blitt designet, ikke nødvendigvis i enhver detalj, men i det minste at visse aspekter ved dem er designet. La oss her spesielt ta utgangspunkt i at mennesket ble planlagt før det første liv ble til, og at de levende organismers historie viser oss hvordan denne planen ble iverksatt.

 

menneske-førstDet antropiske prinsipp

Antagelsen om at visse avgjørende trekk ved universet er bestemt av menneskets eksistens, er kjent som det antropiske prinsipp. Det ble først lansert av Brandon Carter i 1974. Siden har det antatt ulike formuleringer av fysikere som John D. Barrow og Frank J. Tipler (1986). De framsatte det antropiske prinsipp for å komme til rette med tilsynelatende usannsynlige sammentreff, som danner perfekte forhold for liv. Alt fra energitilstanden til elektroner, til den eksakte verdi av den svake vekselvirkningen synes å være skreddersydd for vår eksistens. Livet avhenger av flere uavhengige variabler, der bare en liten forandring vil gjøre at jorden ville bli ubeboelig. Det antropiske prinsipp fastslår at grunnen til at vi er her, og kan gruble på disse problemene er at alle korrekte verdier er på plass.

atom-kollisjon2. Naturlover:

i) stabiliteten av naturlover over milliarder av år.
ii) Levende og rasjonelle individer:
Det er svært usannsynlig at skiftende naturprosesser kan tillate stabile, levende, replikerende og rasjonelle individer
iii) Ekistens av gravitasjon: Uten den ville ingenting hengt sammen.
iv) Fargekraft/sterk vekselvirkning (strong force): er betegnelsen på den fundamentalkraften som binder sammen kvarkene inni atomene. Den betegnes også sterk¬†vekselvirkning. Det er den langt sterkeste fundamentalkraften, og på avstander innen f.eks et proton er den typisk 60 ganger sterkere enn elektomagnetisme. I forhold til tyngdekraften er den ca 10.000 ganger sterkere inni atomer.
v) Eksistens av elektromagnetisme: http://snl.no/elektromagnetisme
vi) Eksistens av materie: kvarker og leptoner.

Sannsynligheten for at vårt univers skulle oppstå ved en tilfeldighet ved så gunstige initialbetingelser som ved Big Bang er helt illusorisk. Det er langt, langte flere mulige utfallsrom enn det er elementærpartikler i universet.

Hva slags univers vi kunne forvente om det eksisterer en Gud? Om Gud eksisterer, er det ikke da svært sannsynlig at minst et univers ville eksistere, siden Gud både er i stand til å skape det og har grunner for å gjøre det? Det ville også være sannsynlig at et slikt univers oppførte seg lovmessig og var mulig å utforske for rasjonelle vesener. Omvendt: Om Gud ikke eksisterte, ville det ikke være noen grunn til at et eneste univers eksisterte eller at det finnes noe i nærheten av naturlover. Eksistensen av et fibonacci universunivers, styrker sannsynligheten for Guds eksistens. Det gjelder i enda sterkere grad, når vi lever i et univers der liv er mulig.

Hva er muligheten for blind tilfeldighet? Tilsier en fornuftig tolkning av fakta et superintellekt? En hypotese som sannsynliggjør de foreliggende data, er bedre enn en hypotese som ikke gjør det. De foreliggende data er altså et velordnet og livsvennlig univers, både i mikro og makro-kosmos. Universets fininnstilling viser dermed at det finnes en Gud.

 

Fra boka: eKSISTeReR GUD? Davidsen/Søvik (Cappelen/Damm Akademisk)