Основу жизни на Земле составляют такие простые химические вещества, как углерод и кислород, образующиеся в процессе горения гелия внутри гигантских красных звезд. Однако их образование – результат редчайшего сочетания параметров.
Физики из Государственного университета Северной Каролины решили проверить, при каких условиях образуется такой элемент, как углерод-12, из которого состоит все живое. Они создали математическую модель, которая помогла им исследовать взаимодействие протонов и нейтронов, образующих атомы, и выявить параметры энергий, при которых из них может возникнуть углерод-12.
Протоны и нейтроны тоже не сплошные монолиты – они состоят из элементарных частиц, называемых кварками. Их масса влияет на характеристики других частиц. Оказалось, что микроскопическое изменение массы кварка может привести к тому, что энергия формирования элемента изменится, и вместо углерода образуется нечто совершенно иное.
Значение энергии, при котором образуется углерод-12, называется состоянием Хойла – если бы эта энергия была выше, то во Вселенной было бы слишком мало углерода, а если бы ниже – то слишком мало кислорода. Только значение в 379 кило электрон-вольт позволило гелию превратиться в достаточное количество углерода и кислорода, послуживших основой формирования жизни. Физики сделали вывод, что если бы масса микроскопических, невообразимо крошечных кварков отличалась всего на 2-3 % от той, что они имеют, нас бы не было…