Kosmoloki preduslovi za nastanak ivota Milan M irkovi

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” u u u 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? u u u “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”) u u 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 u u 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. . . Cf. A redshift survey Las Campanas Redshift survey

…ali (srećom) ne potpuno! u u 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. . . u u u . . . 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) u u 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 sistemi su mogući samo u 3 D prostoru • Za D > 3 planetski sistemi su nestabilni! • Za D < 3 nema gravitacione sile između zvezda i planeta! • Pošto su nam atomi i planete neophodni za život. . .

Dva alternativna objašnjenja Hipoteza dizajna u Hipoteza multiverzuma u (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 u Sličan “efekat Zlatokose”: kosmološka konstanta ni suviše velika ni suviše mala, nego “baš kako treba”! u Od 1998. godine znamo za postojanje veoma male kosmološke konstante. u Iako je Λ < 10 -45 (!), ona igra odlučujuću ulogu u evoluciji strukture u svemiru. u

Multiverzum: bogatstvo različitosti > 0 < 0 = 0

Prava vrsta galaksije? u u Spiralne galaksije - visoka metaličnost Kontinuirano formiranje zvezda omogućuje nastanak Populacije II. Eliptične i patuljaste galaksije: niske metaličnosti, potpuno lišene radioaktivnih relemenata. Zaključak: život može postojati samo u spiralnim i nepravilnim galaksijama!

u ~40% ukupne zvezdane populacije kosmosa nenastanjivo!

Pojam Galaktičke nastanjive zone u u u 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? u Uslovi za pojavu čak i najjednostavnijih oblika života su izuzetno strogi! u To što je život redak čak i u okviru multiverzuma, može samo da nas uveri u njegovu dragocenost!

Na istraživačkoj strani: mnogo preostalog posla. . .

Koliko carstava ne znaju za nas! Blez Paskal (cca. 1650) HVALA NA PAŽNJI!