В одной из предыдущих статей мы затронули весьма любопытный вопрос: как бы выглядела Вселенная, если бы некоторые фундаментальные постоянные имели значения, отличные от нынешних? Мы уже рассмотрели влияние гравитации на окружающий мир, пришло время обратить внимание на другую великую силу – электромагнетизм.
Электромагнитное взаимодействие лежит в основе множества явлений, как макроскопических, так и квантовых. Например, силы упругости, трения и поверхностного натяжения имеют именно электромагнитную природу. Мы же рассмотрим два самых фундаментальных процесса Вселенной.
Химическая связь.
Электромагнитное взаимодействие имеет в основе две базовые величины – это электрическая постоянная и элементарный заряд. В том числе от их значений зависят радиусы атомов, а также длина химических связей и их прочность. Если изменить эти фундаментальные постоянные, то при определённом соотношении их значений атомы не смогли бы вступать в химическую связь с образованием сложных молекул. Таким образом, во Вселенной никогда не появилось бы наблюдаемое сейчас разнообразие химических соединений, в том числе – лежащих в основе биологической жизни органических веществ.
Другой крайностью могла бы стать чрезмерная прочность ковалентных связей. В этом случае однажды образовавшееся соединение уже никогда не было бы разорвано. Проще говоря, в мире оказались бы невозможны химические реакции. Как в этом случае выглядела бы Вселенная – трудно даже представить.
Атомное ядро.
Согласно современным представлениям, атом любого элемента представляет собой крайне компактное ядро из протонов и нейтронов, окруженное гораздо более протяженными электронными облаками. Протоны ядра обладают одинаковым электрическим зарядом, а значит, согласно закону Кулона, должны отталкиваться друг от друга. Эту электростатическую силу компенсирует так называемое «сильное взаимодействие» - крайне мощное обменное взаимодействие с очень малым радиусом влияния.
Если бы электростатическая сила внутриядерного отталкивания была сильнее, чем сейчас, то атомы тяжелых элементов просто не могли бы существовать. В предельном случае Вселенная оказалась бы равномерно заполнена первородным водородом, ведь силы гравитации не смогли бы сжать его облака в протозвездные сгустки. К тому же, реакции термоядерного синтеза также оказались бы невозможны, а значит космос не озарился бы светом ни единой звезды.
Если же электростатическое взаимодействие было слабее, то мир увидел бы тысячи тяжелых элементов. Их ядра могли бы состоять из сотен или даже тысяч протонов. Однако, несмотря на все это занимательное разнообразие элементов, ковалентные связи между ними, по всей видимости, были бы слишком слабы. А значит, и список сложных веществ оказался бы крайне мал.
_____________
Друзья! Если у вас есть собственное представление о мире с иными физическими законами – опишите его в комментариях. Мы всегда рады ознакомиться с альтернативной точкой зрения. Поддержите нас лайком, если статья оказалась интересной для вас, и – услышимся!
_____________