210 likes | 359 Views
Kosmolo ški preduslovi za nastanak života. Milan M. Ćirković Astronomska opservatorija u Beogradu Volgina 7, 11160 Beograd & Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu Trg Dositeja Obradovića 4, 21000 Novi Sad e-mail: mcirkovic@aob.bg.ac.yu. “Tri kanonska pitanja”.
E N D
Kosmološki preduslovi za nastanak života Milan M. Ćirković Astronomska opservatorija u Beogradu Volgina 7, 11160 Beograd & Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu Trg Dositeja Obradovića 4, 21000 Novi Sad e-mail:mcirkovic@aob.bg.ac.yu
“Tri kanonska pitanja” • Kako život počinje i razvija se? • Postoji li život drugde u kosmosu? • Kakva je budućnost života i inteligencije na Zemlji i drugde u kosmosu?
Da li je svaki svemir pogodan za život? • “Početni uslovi” za nastanak života određeni su osobinama svemira kao celine = kosmologijom! • “They could plunge from world to world through the sky; but when stars were wrong, They could not live.” - Howard P. Lovecraft • “If You Find This World Bad, You Should See Some of the Others” – Philip K. Dick
Standardni kosmološki model (“Veliki prasak”) • Stvaranje paradigme: Fridman, Lemetr, Gamov (1922-1947) • Prihvatanje paradigme: kvazari, CMB (1963-1970) • Svemir se širi i hladi → crveni pomak udaljenih izvora • Stvaranje strukture = glavni događaj u istoriji svemira!
Kosmološki princip • Svemir je - na velikim skalama - homogen i izotropan. • Bez kosmološkog principa, rešavanje jednačina OTR je isuviše teško → ne bi bilo savremene kosmologije! Fridmanovi modeli
Kosmološki princip (delimično) potvrđen... CfA redshift survey Las Campanas Redshift survey
…ali (srećom) ne potpuno! • Naše postojanje bilo bi nemoguće bez strukture! • Struktura je veoma daleko od stanja termodinamičke ravnoteže (= toplotne smrti) • T = 2.735 K • Termodinamička NEravnoteža je suštinski preduslov života!
I previše strukture je opasno... • ...jer materija teži da dostigne stanje najveće entropije = stanje crne rupe! • Bekenštajn, Hoking, Penrouz, Geroh (1970-tih) • U svemiru danas ima malo crnih rupa. • U prošlosti svemira ih je bilo još manje! • svemir je nastao u stanju jako niske entropije! • naš Veliki prasak je jako malo verovatan! (~1:1010120 !!!)
Antropički princip(i) • Slabi antropički princip (WAP; Karter 1974):izmerene vrednosti fizičkih i kosmoloških veličina nisu podjednako verovatne, već su ograničene zahtevom da postoje mesta gde život baziran na ugljeniku može evoluirati, i zahtevom da univerzum bude dovoljne starosti da se to već dogodilo. • Jaki antropički princip (SAP; Karter 1974): kosmos mora imati osobine koje omogućuju da se život u njemu razvije u nekom stadijumu njegove istorije.
Primer antropičkog rasuđivanja • Ehrenfest, 1917: Stabilni planetski i atomski sistemisu mogući samo u 3D prostoru • Za D > 3 planetski sistemi su nestabilni! • Za D < 3 nema gravitacione sile izmeđuzvezda i planeta! • Pošto su nam atomi i planete neophodni za život...
Dva alternativna objašnjenja • Hipoteza dizajna • Hipoteza multiverzuma (vide Michael Moorcock, ~1956) Hipoteza dizajna nema ničeg zajedničkog sa kvazireligioznom ideološkom konstrukcijom poznatom kao “inteligentni Dizajn”!
Problem kosmološke konstante • “Najveća greška mog života” – Ajnštajn o kosmološkoj konstanti Λ • Sličan “efekat Zlatokose”: kosmološka konstanta ni suviše velika ni suviše mala, nego “baš kako treba”! • Od 1998. godine znamo za postojanje veoma male kosmološke konstante. • Iako je Λ< 10-45(!), ona igra odlučujuću ulogu u evoluciji strukture u svemiru.
Multiverzum: bogatstvo različitosti > 0 = 0 < 0
Prava vrsta galaksije? • Spiralne galaksije - visoka metaličnost • Kontinuirano formiranje zvezda omogućuje nastanak Populacije II. • Eliptične i patuljaste galaksije: niske metaličnosti, potpuno lišene radioaktivnih r-elemenata. • Zaključak: život može postojati samo u spiralnim i nepravilnim galaksijama!
Pojam Galaktičke nastanjive zone • Gonzalez, Ward & Brownlee (2001): Galactic Habitable zone (GHZ) • Spoljna granica: gradijent metaličnosti. • Unutrašnja granica: dinamička stabilnost, učestalost supernovih i γ-bleskova. • Tačne granice GHZ nisu još određene! • ~20% Mlečnog puta leži u GHZ!
Granice GHZ? • Gonzalez, Brownlee and Ward (2001) • Lineweaver (2001, 2004) • Ćirković (2005)
Pouke? • Uslovi za pojavu čak i najjednostavnijih oblika života su izuzetno strogi! • To što je život redak čak i u okviru multiverzuma, može samo da nas uveri u njegovu dragocenost!
Koliko carstava ne znaju za nas! Blez Paskal (cca. 1650) HVALA NA PAŽNJI!