लंदन की क्वीन मैरी यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक चौंकाने वाला विचार प्रस्तावित किया है जो भौतिकी के गहरे नियमों को जीवन के अस्तित्व से जोड़ता है। उनका काम बताता है कि ब्रह्मांड के मूलभूत स्थिरांक एक अत्यंत संकीर्ण सीमा में स्थित हैं जो तरल पदार्थों को उन तरीकों से बहने देते हैं जिन पर जीवित कोशिकाएं निर्भर करती हैं। यदि वे स्थिरांक थोड़े भी भिन्न होते, तो पानी, रक्त और जीवन-सहायक अन्य तरल पदार्थ इतने अलग व्यवहार कर सकते थे कि जटिल जीव कभी उभर ही नहीं पाते।

2023 में साइंस एडवांसेज में प्रकाशित यह अध्ययन, भौतिक विज्ञानी कोस्त्या ट्राचेंको और उनके सहयोगियों के पिछले काम पर आधारित है, जिसमें दिखाया गया था कि तरल श्यानता सीधे मूलभूत भौतिक स्थिरांकों से जुड़ी होती है। उस खोज ने तरल पदार्थों के 'बहने' की निचली सीमा स्थापित की। नए शोध ने इस विचार को जीव विज्ञान तक बढ़ाया, यह पूछते हुए कि क्या वही भौतिक नियम जो ब्रह्मांड को आकार देते हैं, चुपचाप यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि कोशिकाएं कार्य कर सकती हैं या नहीं।

जीवन सूक्ष्म पैमाने पर गति पर निर्भर करता है। पोषक तत्वों को कोशिकाओं के माध्यम से यात्रा करनी चाहिए, प्रोटीन को सही ढंग से मुड़ना चाहिए, और अणु लगातार जलीय वातावरण में फैलते रहते हैं। यह सब श्यानता पर निर्भर करता है, वह गुण जो यह निर्धारित करता है कि तरल कितनी आसानी से बहता है।

शोधकर्ताओं के अनुसार, ब्रह्मांड एक आश्चर्यजनक रूप से संकीर्ण 'जैव-अनुकूल' खिड़की के भीतर काम करता प्रतीत होता है जहां श्यानता और प्रसार जीवन के लिए उपयुक्त रहते हैं। यदि भौतिकी को नियंत्रित करने वाले स्थिरांक केवल कुछ प्रतिशत बदल जाएं, तो जीव विज्ञान के लिए आवश्यक तरल पदार्थ नाटकीय रूप से गाढ़े या पतले हो सकते हैं।

"एक कप में पानी कैसे बहता है, यह समझना मूलभूत स्थिरांकों को समझने की बड़ी चुनौती से निकटता से जुड़ा हुआ है," भौतिकी के प्रोफेसर कोस्त्या ट्राचेंको ने कहा। "जीवित कोशिकाओं के अंदर और बीच जीवन प्रक्रियाओं के लिए गति की आवश्यकता होती है और यह श्यानता है जो इस गति के गुणों को निर्धारित करती है। यदि मूलभूत स्थिरांक बदलते हैं, तो श्यानता भी बदलेगी, जो जीवन को प्रभावित करेगी जैसा कि हम जानते हैं। उदाहरण के लिए, यदि पानी तारकोल जितना चिपचिपा होता, तो जीवन अपने वर्तमान रूप में मौजूद नहीं होता या बिल्कुल भी मौजूद नहीं होता। यह पानी से परे लागू होता है, इसलिए तरल अवस्था का उपयोग करने वाले सभी जीवन रूप प्रभावित होंगे।"

टीम का कहना है कि परिणाम पीने के पानी या महासागरों से कहीं आगे तक फैलेंगे। मानव रक्त, कोशिकीय तरल पदार्थ, और जीवन को शक्ति देने वाला रसायन सभी सावधानीपूर्वक संतुलित प्रवाह गुणों पर निर्भर करते हैं।

"मूलभूत स्थिरांकों में कोई भी परिवर्तन, वृद्धि या कमी, प्रवाह और तरल-आधारित जीवन के लिए समान रूप से बुरी खबर होगी," ट्राचेंको ने कहा। "हम उम्मीद करते हैं कि खिड़की काफी संकीर्ण है: उदाहरण के लिए, हमारे रक्त की श्यानता शरीर के कामकाज के लिए बहुत गाढ़ी या बहुत पतली हो जाएगी, कुछ मूलभूत स्थिरांकों जैसे प्लैंक स्थिरांक या इलेक्ट्रॉन आवेश में केवल कुछ प्रतिशत परिवर्तन के साथ।"

भौतिक विज्ञानी लंबे समय से बहस कर रहे हैं कि ब्रह्मांड के स्थिरांक बारीकी से ट्यून क्यों दिखाई देते हैं। इलेक्ट्रॉन आवेश या मूलभूत बलों की ताकत जैसे मूल्यों में छोटे अंतर तारों को ग्रहों और जीवन के लिए आवश्यक भारी तत्वों को बनाने से रोक सकते हैं।

इस शोध को असामान्य बनाने वाली बात यह है कि यह चर्चा को तारों और आकाशगंगाओं से नीचे जीवित कोशिकाओं के स्तर पर ले जाता है। पिछले फाइन-ट्यूनिंग तर्क अक्सर तारों के अंदर परमाणु प्रतिक्रियाओं पर केंद्रित थे। यह काम तर्क देता है कि भले ही तारे और भारी तत्व अभी भी बनते, जीवन असंभव रह सकता है यदि तरल पदार्थ जीवों के अंदर ठीक से प्रवाहित नहीं हो सकते।

यह फाइन-ट्यूनिंग की एक दूसरी परत पेश करता है। स्थिरांक न केवल पदार्थ से भरे ब्रह्मांड के साथ संगत दिखाई देते हैं, बल्कि जैविक प्रणालियों के साथ भी जो नाजुक तरल गतिकी पर निर्भर करती हैं।

शोधकर्ता यह भी सुझाव देते हैं कि ट्यूनिंग के कई चरण हो सकते हैं। पेपर में, ट्राचेंको इस संभावना की तुलना जैविक विकास से करते हैं, जहां लक्षण समय के साथ स्वतंत्र रूप से उभरते हैं। यह विचार काल्पनिक बना हुआ है, लेकिन यह संभावना उठाता है कि प्रकृति स्थिर भौतिक संरचनाओं को उन तरीकों से पसंद कर सकती है जिन्हें वैज्ञानिक अभी तक पूरी तरह से नहीं समझते हैं।

मूल प्रकाशन के बाद से, वैज्ञानिकों ने यह पता लगाना जारी रखा है कि श्यानता, प्रसार और द्रव व्यवहार मूलभूत भौतिकी से कैसे जुड़ते हैं।