一杯水或解開宇宙的秘密，基本常數(shù)可在一定范圍內(nèi)變化

【資料圖】

英國倫敦瑪麗女王大學(xué)的研究人員最近的一項發(fā)現(xiàn)可能會改變我們對宇宙的理解。根據(jù)23日《科學(xué)進展》雜志報道，他們首次揭示了基本常數(shù)可以在一定范圍內(nèi)變化，這為活細胞內(nèi)和活細胞之間發(fā)生生命過程所需的必要黏度提供了友好窗口。這或許是確定這些常量從何而來以及它們?nèi)绾斡绊懮闹匾i題的答案。

該圖顯示了自然的基本常數(shù)如何設(shè)定液體黏度的基本下限。

圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

2020年，同一團隊發(fā)現(xiàn)，液體的黏度由基本的物理常數(shù)決定，這就限制了液體的流動性?，F(xiàn)在，這一成果被帶入了生命科學(xué)領(lǐng)域。

基本的物理常量塑造了我們生活的宇宙的結(jié)構(gòu)。物理常數(shù)是在自然界中具有普適性且隨時間保持不變的量，例如電子的質(zhì)量。它們控制著核反應(yīng)，并導(dǎo)致了生命必需的分子結(jié)構(gòu)的形成，但它們的起源尚不清楚。這項研究可能會讓科學(xué)家們離確定這些常量的來源更進一步。

了解水在杯子中的流動方式，與找出基本常數(shù)的重大挑戰(zhàn)密切相關(guān)。在生命過程中，活細胞內(nèi)和細胞之間需要存在運動，而正是黏度決定了這種運動的性質(zhì)。如果基本常數(shù)改變，黏度會發(fā)生變化，從而影響生命。例如，如果水像焦油一樣黏稠，生命就不會以目前的形式存在，或者根本不存在。這不僅適用于水，所有使用液態(tài)發(fā)揮作用的生命形式會受到影響。

物理學(xué)教授克斯特亞·特拉琴科說，基本常數(shù)的任何變化，包括增加或減少，對流動的和以液體為基礎(chǔ)的生命都同樣是壞消息。例如，如果普朗克常數(shù)或電荷等一些基本常數(shù)只有幾個百分點的變化，我們的血液黏度就會變得太稠或太稀，不利于身體的正常運作。

該研究表明，如果能夠?qū)@些基本常數(shù)多次調(diào)整，或許就能使生命過程中的一些特征作出改變，而不會對其他物理世界產(chǎn)生影響，類似于生物進化中獨立獲得性狀一樣。這就引出了一個有趣的問題：進化機制是否在這些常數(shù)的起源中發(fā)揮了作用。因此，作者認為，探索進化原理可能會為理解這些基本常數(shù)提供有價值的見解。

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