Forskare vid Queen Mary University of London har lagt fram en slående idé som kopplar fysikens djupaste lagar till själva livets existens. Deras arbete antyder att universums fundamentala konstanter ligger inom ett extremt snävt intervall som tillåter vätskor att flöda på sätt som levande celler är beroende av. Om dessa konstanter var ens lite annorlunda skulle vatten, blod och andra livsuppehållande vätskor kunna bete sig så annorlunda att komplexa organismer kanske aldrig hade uppstått.\n\nStudien, publicerad i Science Advances 2023, bygger på tidigare arbete av fysikern Kostya Trachenko och kollegor som visade att vätskeviskositet är direkt kopplad till fundamentala fysikaliska konstanter. Det fyndet fastställde en nedre gräns för hur "rinniga" vätskor kan vara. Den nyare forskningen utökade idén till biologi och frågade om samma fysikaliska regler som formar kosmos också tyst kan avgöra om celler kan fungera.\n\nLiv är beroende av rörelse på mikroskopisk nivå. Näringsämnen måste färdas genom celler, proteiner måste vikas korrekt och molekyler diffunderar ständigt genom vattenmiljöer. Allt detta bygger på viskositet, egenskapen som avgör hur lätt en vätska flyter.\n\nEnligt forskarna verkar universum fungera inom ett förvånansvärt snävt "bio-vänligt" fönster där viskositet och diffusion förblir lämpliga för liv. Om konstanterna som styr fysiken ändrades med bara några procent skulle vätskor som är nödvändiga för biologi kunna bli dramatiskt tjockare eller tunnare.\n\n"Att förstå hur vatten rinner i en kopp visar sig vara nära relaterat till den stora utmaningen att lista ut fundamentala konstanter", sa professor i fysik Kostya Trachenko. "Livsprocesser i och mellan levande celler kräver rörelse och det är viskositet som sätter egenskaperna för denna rörelse. Om fundamentala konstanter ändras skulle viskositeten också ändras, vilket påverkar livet som vi känner det. Till exempel, om vatten var lika trögflytande som tjära skulle liv inte existera i sin nuvarande form eller inte alls. Detta gäller bortom vatten, så alla livsformer som använder vätsketillståndet för att fungera skulle påverkas."\n\nTeamet säger att konsekvenserna skulle sträcka sig långt bortom dricksvatten eller hav. Mänskligt blod, cellulära vätskor och kemin som driver liv är alla beroende av noggrant balanserade flödesegenskaper.\n\n"Varje förändring i fundamentala konstanter, inklusive en ökning eller minskning, skulle vara lika dåliga nyheter för flöde och för vätskebaserat liv", tillade Trachenko. "Vi förväntar oss att fönstret är ganska snävt: till exempel skulle viskositeten i vårt blod bli för tjock eller för tunn för kroppens funktion med bara några procents förändring av några fundamentala konstanter som Plancks konstant eller elektronladdning."\n\nFysiker har länge debatterat varför universums konstanter verkar finstämda. Små skillnader i värden som elektronladdningen eller styrkan hos fundamentala krafter skulle kunna förhindra stjärnor från att bilda tunga grundämnen som behövs för planeter och liv.\n\nDet som gör denna forskning ovanlig är att den flyttar diskussionen från stjärnor och galaxer ner till nivån av levande celler. Tidigare finstämningsargument fokuserade ofta på kärnreaktioner inuti stjärnor. Detta arbete hävdar att även om stjärnor och tunga grundämnen fortfarande bildades, skulle liv kunna förbli omöjligt om vätskor inte kunde flöda ordentligt inuti organismer.\n\nDet introducerar ett andra lager av finstämning. Konstanterna verkar inte bara vara kompatibla med ett universum fullt av materia, utan också med biologiska system som är beroende av känslig vätskedynamik.\n\nForskarna föreslår till och med att flera stadier av stämning kan ha inträffat. I uppsatsen jämför Trachenko möjligheten med biologisk evolution, där egenskaper uppstår oberoende över tid. Idén förblir spekulativ, men den väcker möjligheten att naturen kan gynna stabila fysikaliska strukturer på sätt som forskare ännu inte helt förstår.\n\nSedan den ursprungliga publiceringen har forskare fortsatt att utforska hur viskositet, diffusion och vätskebeteende kopplas till fundamental fysik.